книги из ГПНТБ / Ветрюк И.М. Конструкции из дерева и пластмасс учеб. пособие

момент сопротивления

Г п л = 14/П л6пл = 14• 5,4• 15= 1136 кГ.

Требуемое количество пластинок в каждом шве балки на участке длиною '0,4/=0,4-600 = 240 см от опоры

'0,4/ = 240 см с шагом s = 96 n . i=9 - l,2=l l см:

240

пп л = — jy - = 2 2 > 15 шт.

Расчетное количество пластинок размещается свободно.

Л 20

§ 33. СОСТАВНЫЕ БАЛКИ НА ПРИЗМАТИЧЕСКИХ ШПОНКАХ

Балки построечного изготовления на деревянных призмати­ ческих шпонках (рис. 56, б) применяются для временных сооруже­ ний и выполняются преимущественно из бревен. Из брусьев или окантованных бревен составные балки на шпонках делают лишь в тех случаях, когда по каким-либо причинам невозможно изго­ товить более совершенные на пластинчатых нагелях. Однако в не­ которых наружных конструкциях (мосты, эстакады и др.), не защищенных от увлажнения, могут применяться балки на колод­ ках с зазором между брусьями. Наличие такого зазора способ­ ствует хорошему проветриванию, предотвращает загнивание дре­ весины и увеличивает высоту балки.

Детали сплачивания балок шпонками и колодками показаны на рис. 32 и 34, а расчет колодок и шпонок по смятию и скалы­ ванию приведен в § 22. Балки же рассчитываются по правилам расчета балок на пластинчатых нагелях.

§ 34. ДВУТАВРОВЫЕ ГВОЗДЕВЫЕ БАЛКИ С ПЕРЕКРЕСТНОЙ ДОЩАТОЙ СТЕНКОЙ

Общие сведения. Гвоздевые балки с перекрестной дощатой стенкой применяются в покрытиях подсобных промышленных, складских и других временных бесчердачных сооружений проле­ том не более 12 м, в пешеходных мостах, а также в качестве не­ сущих конструкций опалубок.

По очертанию дощато-гвоздевые балки бывают с параллель­ ными поясами, одно- и двускатными (рис. 56, в).

Полная высота балки в середине пролета обычно принима­ ется не менее 1 / д пролета, а в двускатных балках эта высота на­ значается в четвертях пролета. В балках высоту их на опоре на­ значают не менее 0,4 высоты посередине пролета. Угол наклона верхнего пояса берется в зависимости от материала кровли. Обычно при рулонной кровле уклон верхнего пояса принимается равным Ую.

Балка состоит из двух (верхнего и нижнего) дощатых или брусчатых поясов, перекрестной стенки из двух слоев досок, на­ клоненных к нижнему поясу под углом 45—30°. Для устойчивости перекрестной стенки на опоре и в пролете ставятся ребра жестко­

ются со стенкой гвоздями, количество которых определяется рас­ четом по сдвигающему усилию между стенкой и поясами.

Основные несущие элементы дощато-гвоздевой балки — поя­ са, воспринимающие усилия сжатия (верхний пояс) и растяжения (нижний пояс). Дощатая перекрестная стенка воспринимает толь­ ко поперечную силу. Нижний пояс, воспринимающий растягиваю-

121

пролета, а в качестве связей в стыке применяются стальные ци­ линдрические нагели. Стык перекрывается дощатыми накладка­ ми, а для увеличения числа срезов нагеля с 2 до 4 на участке стыка вырезаются концы досок стенки и вставляется прокладка. Вырезанный участок стенки скрепляется с нижним поясом двумя надстыковыми брусками, прибитыми к поясам и к стенке гвоз­ дями.

Для удобства расчета стыка суммарная толщина двух досок стенки принимается равной толщине одной доски пояса, толщина

Недостатком гвоздевых балок является большая их деформативность из-за ползучести гвоздевых соединений. Поэтому для устранения провисания балок при их изготовлении придают им строительный подъем:

/ с т р = "2М

Расчет дощато-гвоздевой балки сводится к следующим ос­ новным операциям: подбору сечения поясов балки; определению числа гвоздей, прикрепляющих пояса к стенке;' расчету стыка нижнего пояса; проверке прогиба балки.

Подбор сечения поясов балки. В балках с параллельными поясами при высоте балки h^zAb (где Ъ — ширина поясных до­ сок) усилия в поясах балки допускается определять из условия равенства моментов внешних и внутренних сил:

проверку принятых сечений поясов. Сечения поясов (верхнего

122

При свободной.длине верхнего пояса (равного расстоянию между прогонами), не превышающей 25 толщин отдельной пояс­ ной доски, верхний пояс можно рассчитывать на простое сжатие без введения коэффициента ф.

В дву- и односкатных балках максимальное значение нор­ мальной силы в поясах не совпадает с местом максимального из­ гибающего момента, как это имеет место в балках с параллель­ ными поясами (рис. 57). Максимальная нормальная сила Л^м а К с

tg а — угол наклона верхнего пояса к нижнему; / — пролет балки.

где Мх и hx — изгибающий момент и расстояние между осями поясов в сечении балки, на расстоянии хм от опо­ ры с меньшей высотой.

123

Определение числа гвоздей, прикрепляющих пояса к стенке.

Гвозди, прикрепляющие пояса к перекрестной стенке, рассчиты­ вают на воспринятие сдвигающего усилия, возникающего между поясом и стенкой.

т

Z

Рис, 57. Эпюры нормальных и сдвигающих усилий и зоны гвоздевого за­ боя в балках с дощатой перекрестной стенкой:

а — с параллельными поясами; б — двускатная; в — односкатная.

Сдвигающее усилие на единицу длины балки

F — площадь сечения двух досок пояса;

/бР — момент инерции поперечного сечения балки, определяе­ мый по площади сечения поясов без учета стенки (при условии h^4b):

124

где N — наибольшее усилие в поясе.

Аналогично можно найти сдвигающее усилие на любом уча­

Таким образом, сдвигающее усилие на участке от сечения т до п равняется разности нормальных усилий в поясах тех же сечений.

Для балок с наклонным верхним поясом учитывается умень­ шение или увеличение доли поперечной силы, воспринимаемой стенкой, за счет того, что часть поперечной силы воспринимается вертикальной составляющей усилия в верхнем поясе. Тогда рас­ четное сдвигающее усилие в поясе [1]

где AQ — часть поперечной силы, воспринимаемой вертикальной составляющей усилия в верхнем поясе:

AQ=Ntg а;

а — угол наклона верхнего пояса. Так как

125

где Q = 0; знак плюс — для остальной части длины односкатных балок.

Количество двухсрезных гвоздей на единицу длины пояса определяется по наибольшему из трех следующих значений:

0,8 ( ' гв.а~Г-< rB.ai^

По длине зоны гвозди размещаются равномерно и забивка их назначается с обеих сторон поровну. Разметка рисок производит­

что приблизительно соответствует расстоянию, равному 15dr B от торцов досок стенки по направлению волокон до крайних гвоздей.

Доски перекрестной стенки скрепляются гвоздями. Расста­ новка гвоздей принимается такой, чтобы свободная длина досок стенки между гвоздевыми креплениями не превышала 30 толщин досок стенки. Гвозди для скрепления досок стенки принимаются следующих размеров:

126

Концы гвоздей с противоположной стороны загибаются. Расчет стыка нижнего пояса. Конструкция стыка растянутого

пояса балки может иметь два решения.

1. Толщина прокладки равна толщине поясной доски. В этом случае при наличии двух накладок прокладка воспринимает по­ ловину усилия в поясе. Количество четырехсрезных нагелей в стыке определяется по формуле

47V

перегрузки прокладки, накладки делаются удлиненными. За пре­ делами прокладки накладки соединяются с поясом дополнитель­ но двухсрезными нагелями. Таким образом, усилие в стыке рас­

где 7У' — расчетная несущая способность нагеля по одному срезу (табл. 16).

Гвоздевой забой в надстыковых брусках рассчитывается на сдвигающее усилие, вычисленное по поперечной силе в начале

127

стыка при невыгоднейшем одностороннем загружении балки вре­ менной нагрузкой. В обычных случаях, ввиду незначительного сдвигающего усилия (так как стык устраивают в середине про­ лета), гвозди, прикрепляющие бруски к стенке, размещают в один горизонтальный ряд с тем же шагом, что и нагеля стыка. Верти­ кальные гвозди, скрепляющие бруски с нижним поясом, расп©лагают в середине расстояний между горизонтальными гвоздями.

Определение прогиба. Прогиб дощато-гвоздевых балок с пе­ рекрестной стенкой определяется по обычным формулам строи­ тельной механики. Расчетный момент инерции

где km — коэффициент к моменту инерции, учитывающий подат­ ливость связей при расчете на прогиб, 0,7;

128

h0 — расстояние между осями поясов. Для односкатных ба­ лок за расчетное /г0 принимается расстояние между осями поясов в середине пролета, а для двускатных — в четверти пролета.

Строительный подъем балки осуществляется наклонным рас­ положением поясных досок при изготовлении балки.

§ 35. ГВОЗДЕВЫЕ ТРЕХШАРНИРНЫЕ РАМЫ С ПЕРЕКРЕСТНОЙ ДОЩАТОЙ СТЕНКОЙ

В рамных конструкциях наличие жесткого узла в месте со­ пряжения ригеля со стойкой значительно снижает изгибающие моменты в ригеле, благодаря чему рамной конструкцией можно перекрывать больший пролет, чем простой балкой. Кроме того, рама может воспринимать горизонтальные ветровые усилия в своей плоскости и тем самым обеспечивать поперечную устой­ чивость здания без защемления стоек рамы в основании, т. е. при шарнирном опирании их на фундаменты.

Рис. 59. Расчетная схема жесткого узла рамы.

В рамах с перекрестной дощатой стенкой сопряжение ригеля со стойкой осуществляется при помощи стальных накладок и на­ гелей (шурупов) (рис. 58), обладающих, как известно, податли­ востью. Эта податливость в результате деформации всей рамной конструкции приводит к изменению угла между осями ригеля и стоек, что необходимо учитывать при расчетах.

Деревянные гвоздевые рамы с перекрестной стенкой выпол­ няются преимущественно трехшарнирными и применяются во временных сооружениях побочного назначения (склады, гаражи для сельскохозяйственных машин и т. п.), а также для выставоч­ ных павильонов, спортзалов, летних кинотеатров и других зданий.

Расчет рам ведут относительно заданного внешнего контура

как в действительности доски перекрестной стенки воспринимают