4

Министерство образования РФ

Санкт-Петербургский государственный технический

университет

Псковский политехнический институт

Кафедра строительных конструкций

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5.

Испытание клеедощатой армированной балки.

Факультет : ИС

Группа :45-54

Студент: Геталов Ю.В.

Преподаватель: Попков С.В.

Псков, 2001 год.

Цель работы : определение расчётной несущей способности клееной армированной балки прямоугольного сечения при статическом поперечном изгибе; измерение и построение графиков прогибов; сравнение экспериментальных данных с расчётно-теоретическими.

Основные сведения:

Дощатоклееные армированные балки применяются для сокращения расхода древесины ( за счёт уменьшения высоты сечения), повышение несущей способности и жёсткости, уменьшения монтажной массы, а также использования древесины более низкого качества ( или даже древесины малоценных лиственных пород), что существенно уменьшает стоимость. Эффективность армирования повышается с увеличением пролётов и нагрузок, действующих на балку.

Для армирования целесообразно использовать арматуру периодического профиля класса А-II и А-III и выше, а также однонаправленные стеклопластики в виде тяжей или жгутов. Арматура в балках может располагаться в сжатой и растянутой зонах (двойное армирование), либо только в растянутой зоне (одиночное армирование). Армирование выполняется обычно по всей длине балки, а также возможно армирование только пролётной части длины балки (в этом случае при сохранении несущей способности несколько уменьшается жёсткость балки). Оптимальный процент армирования стальными стержнями µ = (1…3)%, а стеклопластиковыми – 1…5.

Если необходимо достигнуть минимальной высоты сечения, значение коэффициента армирования ограничивается из условия работы балки на скалывание. Наибольшее распространение по условиям эксплуатации и технологичности получили деревянные клееные балки прямоугольного сечения с двойным армированием стальными стержнями.

Для арматуры в досках фрезеруются пазы (овальные или прямоугольные). При формировании пакета клееной балки, доски с пазами укладывают в нижнюю и верхнюю зоны поперечного сечения балки. Пазы делаются на 5 мм больше диаметра применяемой арматуры – мм

Расстояние от крайнего паза до продольной кромки не менее , между соседними пазами (в чистоте) не менее , см. рисунок.

Арматуру вклеивают эпоксидным клеем марок ЭД-20, ЭД-22, ЭД-24 с наполнителем (портландцементом, предохраняющим арматуру от коррозии).

В данной работе для армирования применяется арматура периодического профиля класс А-III диаметром 4 мм, по одному стержню в сжатой и растянутой зонах.

Обработка результатов испытаний:

Рассчитывают армированные балки по приведённым к модулю упругости древесины геометрическим характеристикам. В лабораторной работе принимается, что ось арматуры располагается на крайних волокнах балки и ослабления пазами не учитывается, так как они заполнены арматурой и клеем.

коэффициент приведения

коэффициент армирования

Расчётная поверхность сдвига арматуры, равная половине периметра клеевого шва, соединяющего арматуру с древесиной:

Приведённые геометрические характеристики для двойного армирования :

Приведённые моменты сдвигаемой части сечения арматуры соответственно при двойном и одиночном армировании:

При расчёте армированных балок проверяют прочность:

• поперечного сечения по нормальным напряжениям

• клеевого шва в поперечном сечении на скалывание по максимальным касательным напряжениям

• клеевого шва, соединяющего арматуру с древесиной

Также проверяется устойчивость плоской формы деформирования (см. СНиП) :

Проверка прогиба в общем виде (см. СНиП) с использованием приведённых моментов инерции :

по СНиП

Вывод: Расчётную несущую способность выбираем из условия проверки клеевого шва древесины с арматурой:

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Конструкция армированных дощатоклееных балок (виды армирования, процент армирования, технология изготовления).

2. Влияние армирования на работу деревянных дощатоклееных балок.

3. Расчёт армированных балок с одиночной арматурой.

4. Расчёт армированных балок с двойной арматурой.

5. Проверки: клеевого шва в поперечном сечении на скалывание и клеевого шва соединяющего арматуру с древесиной.

6. Проверка армированных балок по жёсткости.

7. Проверка устойчивости плоской формы деформирования.

8. Дощатоклееные балки с армированием пролётной части длины (определение места теоретического обрыва арматуры в пролёте).