Меню

Проверку прочности дощатоклееных балок по нормальным напряжениям производят по формуле

Расчет дощатоклееных балок покрытий.

В большинстве случаев расчет производят по схеме однопролетной свободно опертой балки на равномерную нагрузку q от собственной массы покрытия, балки и массы снега.

Дощатоклееные балки рассчитывают как балки цельного сечения. За основное расчетное сопротивление при изгибе принимается для сосны — 1 сорта Ru=14 МПа; 2 сорта Ru = 13 МПа; 3 сорта Ru = 8.5 МПа.

При расчете дощатоклееных балок выполняют следующие проверки.

1. Проверка прочности по нормальным напряжениям:

Здесь введены коэффициенты к моменту сопротивления:

mґ – коэффициент условий работы, учитывающий влияние размеров поперечного сечения на несущую способность балки, его значение приведено в СНиП II-25-80 в зависимости от высоты сечения h

h = 70 см , mґ = 1; h 1; h > 70 см , mґ

,

h – наибольшая высота сечения,

l – пролет балки,

k – коэффициент, учитывающий влияние переменности высоты сечения, для балки постоянного сечения k=1,

с – коэффициент, учитывающий влияние деформации сдвига от поперечной силы.

Значение коэффициентов k и с для основных расчетных схем балок даны в приложении СНиП.

При проверке балки по прогибам должно выполняться условие

,

Кроме основных проверок в ряде случаев выполняются дополнительные проверки. К таким проверкам относятся проверка на смятие опорной площадки балки, проверка напряжений растяжения в гнутых балках и т.п.

Кроме однопролетных балок в ряде случаев с эффектом применяют многопролетные и консольные дощатоклееные балки. Расчет таких балок производится по общим принципам строительной механики с учетом формы и высоты сечения (коэффициентов mґ и mф).

В случае, если необходимо повысить несущую способность и жесткость балки иногда выполняют армирование дощатоклееных балок.

Дощатоклееные армированные балки представляют собой деревянные клееные балки, в которые вклеиваются стержни стальной арматуры.

Рисунок 13.3 – Дощатоклееная армированная балка

Целесообразно выполнять армирование двойной арматурой классов A-III и A-IV. Процесс армирования находится в пределах 2…4 %. Клей чаще всего эпоксидно-цементный.

Читайте также:  Коррекционные занятия с детьми снятие напряжения

Дата добавления: 2015-09-12 ; просмотров: 52 | Нарушение авторских прав

Источник

Проектирование дощатоклееных, армированных и клеефанерных балок на основе действующего СНБ 5.05.01-2000, страница 2

Для отапливаемого общественного здания класс условий эксплуатации согласно табл. 6.1 [1] равен 2; коэффициент условий работы балки при длительной нагрузке k mod = 0,95 (см. табл. 6.4 СНБ – 5.05.01-2000).

При толщине досок после острожки а = 42 мм; k δ = 0,95 (см. табл. 6.8 [1]). Приняв предварительно k h = 0,85 из табл. 6.7 [1] при высоте балки h = 100 см, вычислим расчетные сопротивления древесины балки:

Ширина сечения балки после фрезерования может быть принята равной b = b 3 – 15 = 200 – 15 = 185 мм. Тогда требуемая высота балки определится: из условия прочности ее на скалывание по формуле (2.13) [2]

из условия прочности по нормальным напряжениям – по формуле (2.14) [2]

из условия требуемой жесткости – по формуле (2.15) [2]

где k h 1 = 1; k v = 15,4 + 3,8 = 19,2; Е о = 10000 МПа.

Из трех высот принимаем высоту балки

h = na = 26 · 0,042 = 1,1 м > = 1,095 м.

Уточним расчетное сопротивление древесины изгибу:

Проверим прочность принятого сечения балки по нормальным напряжениям при W расч = bh 2 /6 = 0,185·1,1 2 :6 = 0,0373м 3 ;

σ = M/W расч = 382,1·10 -3 : 0,0373 = 10,24 МПа m , d = 11,76 МПа.

Прочность балки обеспечена.

Так как верхний пояс балки развязан профнастилом по всей длине, то проверку устойчивости плоской формы деформирования можно не производить.

Проверим жесткость принятого сечения балки:

Прогиб балки постоянного сечения без учёта деформаций сдвига

I = bh 3 /12 = 0,185·1,1 3 :12 = 0,02052 м 4 ;

Полный прогиб балки с учётом деформаций сдвига при =15,4+3,8=19,2 (см. табл. 8.2[1])

Относительный прогиб сравним с предельным.

Жесткость балки достаточна.

Определим требуемую длину площадки опирания балки из условия смятия древесины поперек волокон (f с m ,90, d = 3 МПа см. табл. 6.5 п.4,а) :

Читайте также:  Напряжение перегрузки что это

Фактически принято l оп = 0,3 м.

Для надежности клеевых швов против расклеивания в приопорных зонах предусматривается 4 вклеенных наклонных стальных стержня под углом 45° (см. рис. 1.1).

Пример 2. Расчет дощатоклееной двускатной балки

Требуется запроектировать двускатную дощатоклееную балку неотапливаемого производственного здания при следующих исходных данных: пролет 21 м; шаг балок 6 м; кровля рулонная по клеефанерным ребристым панелям шириной 1,5 м (g н = 0,4 кН/м 2 ); район строительства – г. Сумы(II-й снеговой район); материал конструкций – доски 175×44 мм в заготовке из лиственницы европейской второго сорта.

Конструктивная и расчетная схемы балки приведены на рис.2.1

Рис. 2.1 К расчету дощатоклееной двускатной балки: а – конструктивная схема; б) – расчетная схема

Расчетный пролет балки при центральном опирании балки на стойки при высоте сечения стоек h к = 0,6 м равен L р = L – h к = 21 – 0,6 = 20,4 м. Нормативные нагрузки на балку: постоянная от собственного веса балки при =7 кН/м 2 ;

временная снеговая кН/м;

Расчетные нагрузки на балку: = (0,4 + 0,19) · 1,1 · 6 = 3,9 кН/м; = 1,2 · 6 = 7,2 кН/м; = + = 3,9 + 7,2 = 11,1 кН/м.

Наибольшие усилия от расчетных погонных нагрузок:

М макс = = 11,1 · 20,4 2 : 8 = 577,4 кН·м;

V макс = = 11,1 · 20,4 : 2 = 113,2 кН.

По влажности г. Сумы относится к нормальной зоне (см. прилож. I СНиП II-3-79), следовательно, класс условий эксплуатации 2 (см. табл. 6.1 СНБ 5.05.01-2000). В этом случае k mod = 0,95. После острожки досок имеем толщину слоя а = 44 – 6 = 38 мм, в этом случае k δ = 0,975 (см. табл. 6.8 [1]).

Приняв k h = 0,8 (при высоте балки свыше 120 см), вычислим расчетные сопротивления древесины балки:

где =1 для лиственнице европейской (см. табл. 6.6[1])

Ширина сечения балки после фрезерования ее боковых граней

b = b 3 – 15 = 175 – 15 = 160 мм.

Читайте также:  Avr однофазный автоматический регулятор напряжения

Определим требуемую высоту сечения балки на опоре по формуле (2.13) [2]

= 1,5 · 113,2 : (0,16 · 1,38·10 3 ) = 0,76 м.

Требуемая высота сечения балки из условия прочности по нормальным напряжениям по формуле (2.14) [2]

Источник



Дощатоклееные и клеефанерные балки

Расчет дощатоклееных балок на прочность и жесткость следует производить, руководствуясь п. 4.9, 4.10, 4.13, 4.14, 4.32, 4.33 и 6.19 СНиП II-25-80. Расчетное сечение двухскатных балок при равномерно распределенной нагрузке находится на расстоянии от опоры, где h оп и h ср — высота поперечного сечения на опоре и в середине пролета. Для балок с относительной высотой h ср / l > 1/10 требуется проверка прочности по главным растягивающим напряжениям на уровне нейтрального слоя на расстоянии х = 1,1 h оп от опоры. Обязательна также проверка балок на скалывание по клеевым швам у опор.

Прямослойные двускатные балки изготавливают со строительным подъемом не менее 1/200 пролета, что должно быть предусмотрено в проекте. Для гнутоклееных балок требуется проверка по прочности на растяжение поперек волокон на криволинейном участке. Алгоритмы расчета дощатоклееных балок приведены в п. 6.10 — 6.20 пособия [11].

Расчет клеефанерных балок производится в соответствии с п. 4.23-4.30 и 6.20 СНиП II-25-80 и 6.21-6.23 пособия [11] по приведенным геометрическим характеристикам поперечных сечений. Приведение осуществляется к тому материалу, в котором вычисляются напряжения. При этом модуль упругости фанеры следует умножать на коэффициент 1,2, учитывающий работу ее на изгиб в плоскости листа.

Нижний пояс клеефанерных балок проверяют на растяжение при изгибе, верхний — на сжатие с учетом возможной потери устойчивости из плоскости изгиба. Тонкую фанерную стенку рассчитывают на устойчивость в приопорных панелях между ребрами жесткости. Кроме того, требуется проверять фанеру на растяжение по направлению главных напряжений в зоне первого от опоры стыка фанерных листов.

Источник