5.3. Проверочный расчет балки на монтажные нагрузки
Расчетные схемы балки, работающей на различные виды возможных монтажных загружений при транспортировке, временной укладке, кантовке и подъеме, приведены на рисунке 11
Рисунок 11 – Расчётная схема балки при действии монтажных нагрузок
При проверке несущей способности элементов балки на монтажные воздействия учитываем возможность утяжеления конструкций примерно на 10% за счет временного увлажнения конструкции, наличия на ней монтажных подкладок, оттяжек и т.п.
Расчетная нагрузка на 1 пог. м балки:
где R=l,lиng=l,1– соответственно коэффициент увеличения веса балки при монтаже и коэффициент перегрузки от собственного веса балки;
Gб= 1045 кг – собственный вес балки;
lб=12,3 м – полная длина балки.
Проверка несущей способности балки при кантовке и укладке (рисунок 12).
Погонная нагрузка на верхний пояс балки:
Расчетный изгибающий момент в стыке верхнего пояса:
Проверяем прочность накладок. При работе стыка пояса на изгиб по схеме рисунка 12 изгибающий момент в одной стыковой накладке:
При сечении накладок 18×12 см момент сопротивления одной на кладки с учетом ослабления болтом d = 1,2 см:
Несущая способность накладки на изгиб:
,
где 1,1 коэффициент повышения расчетного сопротивления древесины изгибу при расчете на монтажные нагрузки.
Проверяем прочность болтов. Растягивающее усилие, возникающее в одном болте:
где с=0,4 – длина стыковой полунакладки.
Несущая способность на растяжение одного болта dн=12 мм:
где m =0,8 – коэффициент условий работы болта на растяжение.
Проверяем прочность верхнего пояса. Наиболее напряженнымсечением верхнего пояса при работе балки на изгиб будет ослабленное одним болтом d=12 мм и тремя гвоздями d=5,5 мм сечение пояса у начала стыка.
Если пренебречь сопротивлением изгибу перекрестных досок стенки, получим расчетное сечение пояса из двух досок, соединенных через стенку податливыми связями.
Момент инерции нетто расчетного сечения пояса:
Момент сопротивления нетто пояса:
Несущая способность пояса на изгиб из плоскости балки:
где mи=0,8 – коэффициент условий работы на изгиб составного сечения пояса;
1,1—коэффициент повышения расчетного сопротивления древесины изгибу при расчете на монтажные нагрузки.
Рисунок 12 – Расчетная схема для болтов накладок конькового узла балки
Рисунок 13 – Расчетное сечение пояса балки
Проверка несущей способности балки при подъеме Необходимо проверить сечение нижнего пояса на сжатие с продольным изгибом и болты стыковых накладок верхнего пояса на воспринятие растягивающей силы в стыке пояса.
Проверяем сечение нижнего пояса на сжатие. Наибольший изгибающий момент в середине длины балки:
Расчетные усилия в поясах балки в этом сечении:
Полагая, что усилие в нижнем поясе нарастает равномерно от конца консоли к середине балки, считая пояс защемленным в месте подвеса,
получим свободную длину нижнего пояса:
Момент инерции брутто сечения нижнею пояса балки относительно оси у:
Радиус инерции сечения:
Гибкость пояса без учета податливости соединений:
Коэффициент приведения гибкости:
Приведенная гибкость пояса и коэффициент продольного изгиба:
Несущая способность пояса на продольный изгиб:
Проверка прочности болтового соединения в стыке верхнего пояса. Максимальное растягивающее усилие в стыке верхнего пояса Nр=1206 кг воспринимается двумя двухсрезными болтами d=12 мм, работающими на сдвиг. Несущая способность болтов на сдвиг:
