5.3. Клеєфанерні балки

Клеєфанерні балки складаються з фанерних стінок, дощатих полиць і ребер, склеєних між собою. Вони мають ту ж область застосування, що і дощатоклеєні балки, але відрізняються від них значно меншими масою і витратою деревини, необхідним при їхньому виготовленні завдяки тому, що деревина сконцентрована в зонах дії максимальних нормальних напружень при згині. Фанерні стінки цих балок працюють на зріз надійніше, ніж деревина на сколювання.

Клеєфанерні балки (рис. 5.4) бувають коробчатого і двотаврового перерізу. Перші відрізняються від других підвищеною жорсткістю з площини згину. Двотаврові балки мають одинарні фанерні стінки і не мають переваги коробчатих, але вимагають удвічі меншої витрати фанери. По довжині клеєфанерні балки бувають постійного і перемінного перерізу. Основним типом таких балок є трапецієподібні двосхилі. Їхню висоту в середині прольоту визначають розрахунком на згин близькою до 1/8...1/12 прольоту. Висоту перерізу на опорах визначають розрахунком стінок на зріз і стійкість. Вона повинна бути не меншою 0,4 висоти в середині прольоту.

Рис. 5.4. Клеєфанерні балки:

а - фасад; б коробчастий і двотавровий переріз; 1- клеєфанерні пояса; 2 — фанерні стінки; 3 — дощаті ребра; 4 — стик пояса; 5 — стик стінки

Стінки клеєфанерних ребристих балок виготовляють з водостійкої будівельної фанери товщиною 8...12 мм. Напрямок зовнішніх шпонів фанери варто приймати паралельним волокнам поясів і поздовжніх осей балки. Пояси клеєфанерних балок виготовляють прямокутної форми з дощок, розміщених між двома фанерними стінками або з двох сторін стінки.. По площинам склеювання з фанерними стінками пояса повинні мати прорізи для того, щоб ширина клейових швів не перевищувала 10 см для запобігання перенапруження швів у результаті різних деформацій деревини поперек волокон і фанери при коливаннях вологості.

По довжині дошки поясів з'єднуються зубчатим шипом. У місці перелому двосхилих балок верхній пояс з'єднується по довжині кутовим зубчатим шипом. Нижні розтягнуті пояси балок виготовлятися з дощок першого сорту. Верхні стиснуті пояси і ребра клеєфанерних балок виготовляються з дощок 2-го сорту.

В коробчатих балках ребра розташовуються в порожнині між двома фанерними стінками, а в двотаврових — по обидві сторони стінки. Їх рекомендується суміщати зі стиками стінок і опорами прогонів. По довжині ребра ставляться з кроком, рівним 1/8...1/10 прольоту.

Приклад 7. Проектування балки покриття.

При схилі даху і=0,1 можна вважати, що вага на 1 м² горизонтальної проекції покриття дорівнює вазі 1м² тришарової плити з покрівлею (табл. 1):

g_n^н=0,39 кН/м².

g_n^р=0,459 кН/м².

Навантаження від снігу:

S^н=0,64кН/м².

S^р=1,31 кН/м².

При куті нахилу даху α=20º приймаємо снігове навантаження рівномірно розподіленим на всьому прольоті покриття.

Власну вагу балки визначаємо за формулою:

g^н_в.в.=кН/м², к_вв=5,5.

g^р_в.в.=0,09·1,1=0,1 кН/м²

Сумарне навантаження на 1 метр квадратний:

q^н=0,39+0,64+0,09=1,12кН/м²

q^р=0,459+1,31+0,1=1,869 кН/м²

Навантаження на 1 погонний метр довжини балки

q^н=1,12·4,5=5,04 кН/м

q^р=1,869·4,5=8,41 кН/м

Конструкція балки .Попередньо призначаємо висоту балки у середині прольоту

h_ср=(1/10)·1600=160 см, а на опорі:

h_оп=160-0,1(1600/2)=80 см.

Ширина балки 14 (см).

Балку виготовляємо з дощок розміром за сортаментом 175×40 мм. Після стругання дощок з двох сторін перед склеюванням й обробки клеєного блока розміри дощок становлять 160×35 мм. Приймаємо висоту балки на опорі кратну цілому числу дощок

h_оп=23·3,5=77см, а у середині прольоту:

h_ср=45·3,5=157,5 см.