книги из ГПНТБ / Соколовский Б.С. Деревянные конструкции в строительстве

В ферме данного типа имеется металлический тяж. В случае

досок толщиной 40 мм, влажностью до Г5% на клее марки КБ-3.

Запрессовку клееных элементов делали гвоздями. Подкосы фермы были выполнены из цельных брусьев. Сборка фермы производилась на подкладочных брусьях, выверенных по уровню (рис. 28). Подъем и установку ферм производили с помощью 3-г автокрана. На рис. 29 показан общин вид покрытия.

В июне 1971 г. после 16 лет эксплуатации было проведено обследование состояния 7 клееных ферм покрытия склада. Было установлено хорошее состояние клееных швов. Лишь в одной крайней ферме в опорном узле была обнаружена непроклейка глубиной 20 мм на длине 400 мм. Стыковые накладки нижнего пояса в трех фермах имели усушечные трещины, которые, од­ нако, расположены не по линии расстановки болтов. Общее со­ стояние ферм удовлетворительное.

Представляет интерес пример применения простейшей кле­ еной треугольной арки пролетом 1>3 м, запроектированной ав­ тором для паровозного депо в Северодвинске (рис. 30). Из-за наличия в депо агрессивной газовой среды («сернистый ангид­ рид») явилось необходимым отказаться от применения в конст­ рукции незащищенных металлических элементов. Средняя стой­ ка арки была выполнена из брусков с креплением в узлах бол­ тами. Все болтовые соединения окрашивались за два раза кузбасслаком. При пролетах порядка 10—12 м целесообразно решать подобные конструкции, предназначенные для цехов с агрессивными средами с нижними поясами без стыков. Арки были расставлены в покрытии с шагом 3 м и несли нагрузку от сборного щитового покрытия, утепленного шлаковатой.

Верхний сжато-изогнутый пояс арки был рассчитан с учетом разгружающих моментов в опорном и коньковом узлах. Нор­ мальная сжимающая сила в этих узлах была приложена с экс­ центрицитетом е=14,4 см в плоскости изгиба по отношению к оси сечения. Отношение длины площадки скалывания к эксцен­ трицитету составляло / С к / е = 3 , 8 .

68

Опорный узел арки был выполнен в виде лобового упора, аналогичного опорному узлу 'рассмотренной ранее фермы / = = 15 м. В .нижнем поясе накладки стыка на болтах были рас­ положены сверху и снизу, а »е с боков для удобного крепления средней стойки. В коньковом узле крепление стойки было осу­ ществлено на подвеске из полосовой стали.

Примером применения клееных треугольных арок может слу­ жить конструкция покрытия кинотеатра в Северодвинске, про-

Рис. 31. Трехшарнирные клееные арки пролетом 17,5 м

о —схема арки; б —деталь опорного узла; в — деталь конькового узлі

70

прямолинейными поясами и стальными затяжками для пролетов 9, 12 и 18 м [29]. Конструкция арок аналогична при­ веденной на рис. 31.

2.Склейка под углом

Вклееном пакете отдельные элементы (доски и бруски) же­

стко соединены между собой клеевыми швами. При высыхании и увлажнении древесины жесткость этого соединения препятст­ вует свободной усушке или разбуханию склеенных элементов.

При значительных колебаниях влажности древесины, а так­ же при несогласованном взаимном расположении годовых слоев внутренние напряжения в досках или брусках могут превысить предельную прочность древесины и клея и привести к разруше­ нию конструкции.

Вопрос о прочности клеевых соединений для случая, когда направления волокон в досках или 'брусках совпадают, доста­ точно изучен. СНиП установил предельные толщины склеивае­ мых элементов, рекомендовал согласованное расположение го­ довых слоев в склеиваемых пакетах, определил предельную влажность древесины и т. п. Что касается вопроса склейки под углом, т. е. случаев, когда направление волокон склеиваемых досок не совпадает, то сведения о прочности таких соединений весьма ограничены. Жесткий клеевой шов не допускает сдвигов, и в нем, независимо от наличия нагрузки, возникают при усушечных деформациях внутренние напряжения. Наибольшие на­ пряжения — в деталях, склеенных под углом 90°. В СНиП допус­ кается возможность склейки под углом и приводятся ограниче­ ния ширины склеиваемых досок.

•В некоторых соединениях, склеенных под углом, помимо про­ дольных сил действуют крутящие моменты. Данных о работе таких соединений и их несущей способности очень мало. Автором были проведены некоторые исследования в этой области, а так­ же обобщены работы других авторов с целью выявления несу­ щей способности этих соединений, пределов прочности и рас­ четных сопротивлений в клеевых швах для использования в опи­ сываемых ниже конструкциях.

Вэтой области проведены следующие работы:

1.В 1948 т. в ЦНИИСК под руководством д-ра техн. наук

А.Б. Губенко были проведены экспериментальные исследования

образцов из трех досок, склеенных под углом 45 и 90° [9]. В табл. 16 приведены размеры и количество испытанных образцов.

Экспериментальные работы состояли в многократном выма­ чивании и высушивании клееных деревянных образцов и в даль­ нейшем испытании их на скалывание до разрушения. Образны были .изготовлены из двух партий древесины сосны с объемными весами 575 и 478 кг/м3. Доски в образцах были тангентальной

72

распиловки; при склейке годовые кольца располагали выпукло­ стью к шву с целью получить наибольшие усилия в нем от короб­ ления элементов при вымачивании. Образцы вымачивались до 30% влажности, а затем высушивались до первоначального веса.

В течение года образцы прошли от 10 до 20 циклов испыта­ ний.

Результаты получились благоприятные, большинство образ­ цов полностью сохранилось. Нарушение клеевых сопряжений наблюдалось лишь в образцах под углом 90° при толщине досок 55 мм и ширине 115 и 200 мм (см. образцы № 4 и 6 в табл. 16).

В таких же элементах, но со сделанными в них пропилами, нарушения прочности клеевых швов не наблюдалось.

73

вых сопряжений при склеивании элементов под углом» [10]. Автор изучил влияние на прочность клеевого соединения угла, под которым сопрягаются элементы, а также влияние количест­ ва клеевых швов в сопряжениях.

Исследование было проведено только для образцов из ели, склеенных под углами от 0 до 45°. В работе «е приводятся дан­ ные о влиянии увлажнения и усушки древесины элементов на прочность клеевых швов. Г. Л. Березину удалось установить, что прочность склеенных образцов при углах от 0 до 15° практически

(швов) склеивания и что для сухих образцов абсолютные зна­ чения прочности с одинаковым количеством швов зависят от ге­

скалывание до разрушения. Образцы на водостойком клее под­

образцы были испытаны на скалывание до разрушения.

В табл. 18 приведены результаты этих испытаний и форма испытанных образцов.

74

Т а б л и ц а 18

Результаты испытания образцов на клее КЦ и на водостойком клее

Размеры в мм

рывом волокон.

Образцы после двух циклов испытаний не имели каких-либо «повреждений по клеевым швам. Проведенные в дальнейшем испытания прочности этих образцов показали, что средний пре­ дел их прочности на скалывание равен 38,1 чсгс/см2. На рис. 33 показан характер скалывания образцов, .которое происходило поперек волокон, в основном іпо древесине.

В 1956 г. инженерами Д. Б. Купером и Л. М. Структом [11] были проведены испытания образцов, склеенных под углом от 0 до 90° с градацией через каждые 10°. Образцы имели размеры 71X33 мм и были склеены на смоляном клее марки «Аэролит300», площадь склеивания была одинаковой. Общий вид испы­ тательной установки показан на рис. 34.

Образцы были изготовлены с различными углами наклона, но с одинаковой площадью склеивания. Зависимость между раз­ рушающей нагрузкой и углом склеивания представлена на рис. 35.

Если величины разрушающих нагрузок, полученные по этому графику для каждого угла, разделить на площадь склеивания,

75

ной фанеры, которую можно использовать в виде стенок подоб­ ный балок.

В Финляндии известны примеры применения двутавровых балок с перекрестной стенкой для пролетов до 24 м. В этих

гкг/'см2

77