БАЛКИ И СТОЙКИ СОСТАВНОГО СЕЧЕНИЯ

КЛЕЕНЫЕ БАЛКИ

Клееные балки применяют главным образом в качестве несущих конструкций покрытий зданий. Балки, как правило, бывают прямоугольного сечения, составленного из пакета досок, склеиваемых по пласти. В покрытиях применяют балки постоянной высоты (с опорами на разных уровнях) и балки переменной высоты (двускатные).

Ширину балок b после двухсторонней острожки кромок досок до склеивания пакета и острожки боковых плоскостей балки после ее склеивания принимают равной 120, 140, 170, 190 мм . Толщину досок после острожки их по пластям принимают равной 35 или 45 мм .

Высоту h балок постоянного сечения назначают примерно равной ¹/₁₂ пролета l, но не более 6 b . Высоту двускатных балок в середине пролета принимают примерно равной 0,1 l, но не более 8,5 b, а высоту h ₀ на опоре — не менее 0,5 h .

Прочность клееных балок проверяют по обычной формуле изгиба с умножением момента сопротивления сечения W на коэффициент m_б, значения которого в зависимости от высоты балки в расчетном сечении приведены в табл. 5.1.

Основное расчетное сопротивление изгибу принимают R_И = 130 кгс/см².

Двускатные балки рассчитывают с учетом переменности сечения по длине балки. Опасное сечение при проверке прочности балки находится от опоры на расстоянии

Изгибающиймомент в этом сечении определяют по формуле

Прочность наиболее напряженного клеевого шва на скалывание в клееных балках прямоугольного сечения проверяют по формуле

где Q — поперечная сила в опорном сечении балки;

b_расч— расчетная ширина скалывания, принимаемая равной 0,6 полной ширины шва;

Rск == 24 кгс/см² — расчетное сопротивление скалыванию при изгибе.

Прогибы клееных балок от нормативных нагрузок не должны превышать ¹/₃₀₀ пролета l.

Величину прогиба двускатной балки, вычисленную для сечения в середине пролета, делят на коэффициент k_п, учитывающий переменность сечения, определяемый по формуле

Стыки досок по длине устраивают на зубчатом соединении до склейки заготовок в специальном приспособлении, обеспечивающем торцовое давление.

Требования к качеству пиломатериалов для изготовления клееных балок должны быть выдержаны в соответствии с категориями элементов, установленными для отдельных зон поперечного сечения балки [1]:

I категория — растянутая зона (не менее 0,17 высоты сечения от кромки балки);

II категория — сжатая зона (не менее 0,17 высоты сечения от кромки) и растянутая зона (от 0,17 до 0,34 высоты сечения от кромки балки);

III категория — средняя по высоте зона поперечного сечения балки.

Пример 5.1. Подобрать сечение клееной балки постоянной высоты для односкатного покрытия складского здания (рис. 5.1, а). Пролет балки l = 9 м . Полная расчетная равномерно распределенная нагрузка на балку, включая ее собственный вес, q = 1500 кгс/м; нормативная нагрузка — q^H =1230 кгс/м. Уклон кровли i = 1 : 10.

Р е ш е н и е. Балку проектируем прямоугольного сечения. Размеры досок в черновой заготовке принимаем 150 x 50 мм. После двойной острожки кромок досок ширина балки b будет равна 140 мм , а после острожки пластей по 2,5 мм с каждой стороны толщина доски станет 45 мм . Изгибающий момент

Требуемыймомент сопротивления сечения

Требуемаявысота сечения при b = 14 см

Принимаем сечение, составленное из 16 досок с общей высотой h = 16 x 4,5 = 72 см.

Отношение высоты сечения к ширине

Момент сопротивления сечения

Поправочный коэффициент к моменту сопротивления приh = 72 см (табл. 5.1) m_б = 0,98.

Напряжение изгиба

Поперечная сила в опорном сечении балки

Напряжение скалывания по клеевому шву по формуле(5,3)

Моментинерции сечения

Относительный прогиб по формуле (1.11)

Требования к качеству пиломатериалов для изготовления балок должны быть выдержаны в соответствии с категориями элементов балки, указанными на рис. 5.1, б.

Пример 5.2. Запроектировать и рассчитать двускатную многослойную клееную балку покрытия школьного спортивного зала (рис. 5,2, а). Расчетный пролет l = 11,7 м . Полная расчетная нагрузка (с учетом собственного веса балки) q = 1350 кгс/м. Нормативная нагрузка q " = 1100 кгс/м. Уклон кровли i =0,1.

Решение. Поперечное сечение балки проектируем прямоугольным. Высоту балки в середине пролета назначаем равной

Балку составляем из досок толщиной в заготовке 50 мм , а в деле после двухсторонней острожки — 45 мм . В середине пролета балку собираем из 26 слоев досок (рис. 5.2, б), что обеспечивает высоту балки h = 26×4,5 = 117 см .

Высота балки на опоре при заданном уклоне кровли должна быть

Принимаем 13 досок (рис. 5.2, в), что составляет

Минимальная ширина сечения балки

Назначаем ширину досок в заготовке 150 мм , а в деле после острожки кромок и повторной острожки боковых поверхностей склеенной балки b = 140 мм .

Расстояние от оси опоры двускатной балки до наиболее напряженного сечения при работе на изгиб по формуле (5.1)

Изгибающий момент в опасном сечении по формуле (5.2)

Высота балки в расчетном сечении

Момент сопротивления сечения

где 0,88 — коэффициент т_б условий работы для балки высотой

87,8 см , определяемый по табл. 5.1. Напряжение изгиба

Поперечная сила на опоре

Напряжение скалывания по формуле (5.3)

Момент инерции сечения балки в середине пролета

Коэффициент, учитывающий переменность сечения, по формуле (5.4)

Относительный прогиб балки

Требуемая площадь смятия опорной подушки (рис. 5.2, г)

Где — опорная реакция балки;

— расчетное сопротивление смятию поперек волокон в опорных плоскостях конструкций. При ширине балки b = 14 см требуемая ширина опорной подушки равна:

Требования к качеству пиломатериалов для изготовления балок должны быть выдержаны в соответствии с категориями элементов балки, указанными на рис. 5.2, б,

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 637; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 789 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!