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

Лтр— /д+/ф

где ГС к — расчетное усилие скалывания на единицу длины стенки:

Тек — Q

Q — максимальная поперечная сила в балке у опоры; ho — расстояние между осями поясов;

бф — толщина фанерной стенки;

ФФ— коэффициент устойчивости фанеры, определяемый в за­ висимости от отношения расстояния в свету между реб­ рами жесткости а к толщине фанеры бф:

величина а берется равной 2/3 от фактического расстояния меж­ ду ребрами жесткости.

Модули упругости фанеры приведены в приложении IV. Проверка прочности на скалывание клеевого шва между фа­

где b — расчетная ширина шва, равная суммарной ширине при­ клеенных к фанере досок пояса.

141

Расчетные сопротивления скалыванию по клеевому шву меж­ ду шпонами фанеры принимаются по табл. 6.

За рубежом широко применяются клееные фанерные балки с волнистой стенкой. Они проектируются двутаврового сечения с одной или двумя стенками (рис. 66). В деревянных дощатых поясах специальным приспособлением выбираются пазы синусо­ идального очертания. В пазы вставляются предварительно изо­ гнутые листы фанеры, которые скрепляются с поясами водостой­ ким клеем.

Рис. 66. Клеефанерные балки с вол­ нистой стенкой.

Проведенными исследованиями * установлено, что волнистая форма стенки значительно увеличивает общую устойчивость кон­ струкции, ее работу на скручивание; сама волнистая стенка, яв­ ляясь весьма жесткой и устойчивой, хорошо работает на сдвигаю­ щие усилия. Это позволяет изготавливать такие балки без про­ межуточных ребер жесткости с более тонкой стенкой, чем у балок с плоской фанерной стенкой.

Клееные деревянные балки с волнистой стенкой из фанеры являются перспективными безметальными конструкциями нового типа и, несомненно, найдут широкое применение в строительстве.

Пример 16. Рассчитать двускатную клеефанерную балку для утепленного покрытия промышленного здания. Расчетный пролет балки / = 15 м. Расстояние между осями балок 5=4,5 м. Материал поясов — сосна, влажность 15%. Материал стенки — фанера марки ФСФ сорта В/ВВ. Предельный прогиб

ё12

*Исследования проводились в Новосибирском инженерно-строительном институте имени В. В. Куйбышева.

142

143

Принимаем предварительно ширину поясных досок 6 = 14,5 см (строганая доска шириной 15 см).

Расстояние между центрами поясов на опоре

/ г ' 0 п = 8 7 , 5 — 14,5=73 см.

Расстояние от опоры балки до расчетного сечения определяем по фор­ муле (98):

при усушке и разбухании), первый слой брусков, приклеиваемый к фанерной стенке, составляется из двух узких брусков сечением 7X3,5 см (строганый со всех сторон брусок 7,5X4 см) с горизонтальной щелью между ними в 0,5 см. Второй слой из одной доски сечением 14,5X3,5 см (строганая доска 15X4 см) приклеиваем к брускам.

Фактическая площадь сечения поясов

У7 =2(3,5-14,5+2-3,5-7) = 199,5 см\

Приведенный момент инерции в расчетном сечении балки (на расстоянии 5,7 м от опоры) определяем по формуле (115):

Еф

/ п р = / д + / ф — •

144

Момент инерции фанерной стенки

12-1353

/ф = — • =246000 смК

12 Приведенный момент инерции

/ п р = 1452600+246000-0,70= 1624600 см\

откуда

Растягивающее напряжение в нижнем поясе

W24100

4.Проверка и обеспечение устойчивости фанерной стенки в опорной па­ нели. Чтобы увеличить устойчивость фанерной стенки и предотвратить ее вы­ пучивание из плоскости, ставим дощатые ребра жесткости на расстоянии друг от друга в осях 1/12 пролета, что составляет 15:12=1,25 м (на этом же рас­ стоянии над ребрами жесткости располагаем прогоны).

Сечение промежуточных ребер жесткости принимаем конструктивно рав­ ным 7X3,5 см, как и брусков первого слоя пояса балки. Опорные ребра при­ нимаем такого же составного сечения, как и пояса балки с дополнительными накладками (сечение 14,5X3,5 см).

Стыки фанерных листов стенки располагаем в месте ребер жесткости и перекрываем с обеих сторон фанерными накладками сечением 100X10 мм на клею (дощатые ребра жесткости ставятся поверх фанерных накладок).

Проверку устойчивости фанерной стенки производим по перерезывающей силе в середине первой от опоры панели по формуле (100).

Перерезывающая сила в середине первой панели на расстоянии 0,62 м от опоры

Расстояние между осями поясов в сечении 0,62 от опоры

A/o,o2=A'on+tg а-0,62 = 73+0,0833-62 = 78,2 см.

Скалывающее усилие по нейтральной оси в этом же сечении

В упрощенной формуле скалывающего напряжения принято отношение

/h0

что допустимо для дощатой балки с перекрестной стенкой. Формула же (119) учитывает монолитность балки, т. е. совмеетную работу поясов и стенки, что имеет место в клеефанерной балке. Погрешность при этом допущении не пре­ вышает 3—4%.

7. Определение упругого прогиба балки и строительного подъема. Прогиб двутавровых клеевых балок переменного сечения с дощатой и фанерной стен­ кой следует определять с учетом переменного сечения по формуле (113) и влияния скалывающих напряжений в тонких стенках по выражению (114).

Находим приведенный момент инерции балки в сечении по середине пролета

Определяем прогиб балки без учета переменности сечения:

Прогиб балки с учетом влияния скалывающих напряжений в тонкой фа­ нерной стенке находим по выражению (114):

Арки. Одним из наиболее эффективных типов несущих дере­ вянных конструкций как с экономической, так и с эстетической точек зрения является клееная дощатая арка криволинейного очертания. Сечение арки представляет собой клееный многослой­ ный пакет гнутых досок. Форма сечения обычно принимается пря­ моугольной с отношением высоты к ширине не более 5. Рацио-

148

нальной в отношении расхода пиломатериала, но несколько усложненной в изготовлении является арка двутаврового сечения.

Деревянные клееные арки имеют весьма широкий диапазон применения в сооружениях различного назначения. Они исполь­ зуются в покрытиях производственных, складских, зрелищных, выставочных и спортивных сооружений как больших (рис. 70),

Рис. 67. Клееная трехшарнирная арка с затяжкой из круглой стали.

так и малых (рис. 71) пролетов. Очертание арок принимается, как правило, круговое со стрелой подъема 1/2—1/8 пролета. Распор арок воспринимается металлическими затяжками. Для удобства изготовления, транспортировки и монтажа арок послед­ ние выполняются преимущественно трехшарнирными (рис. 67).

Для спортивных, выставочных, складских и других сооруже­ ний, требующих большой высоты, применяются арки стрельчато­ го очертания. В этом случае распор арок передают непосредст­ венно на фундамент или на затяжку, расположенную в полу здания.

Примером стрельчатого очертания трехшарнирных клееных арок могут служить возведенные в Белоруссии склады калийных солей Солигорского калийного комбината пролетом 45 м и вы­ сотой 22,5 м (рис. 68).

Стрельчатое очертание арок наиболее близко подходит к га­ бариту солевой насыпи. Арки складов Солигорского калийного комбината поставлены с шагом 3 м. Сечение арок прямоугольное, размером 30ХЮ5 см. Опорные и коньковые шарниры решены в металле. Конструкция арки и покрытия склада калийных солей разработана ЦНИИСК-

На рис. 69 показан монтаж арки склада Солигорского калий­ ного комбината.

Белорусским политехническим институтом проведены большие теоретиче­ ские и экспериментальные исследования в области применения безметальных шарнирных (опорных и коньковых) соединений при помощи лобовых упоров в арочных и рамных клееных конструкциях.

149