|
| |
  |
Перейти на главную Журналы  sj то с nj ?i X « a: I 8 S «- Ы » g я R л « § со я " «а 3 « а, о S ° . г S те • накладками, прикрепленными болтами (рис. 29, в). Ребра приторцовывают к поясам балки и приклеивают. При проектировании необходимо назначать размеры балок таким образом, чтобы было меньше отходов фанеры при раскрое листов стенки, а элементы поясов унифицировать для облегчения организации поточного изготовления конструкций. При расчете фанерных балок с плоской стенкой, расположенной волокнами рубашек вдоль поясов, считается, что нормальные напряжения воспринимаются поясами и стенкой, а перпендикулярно к поясам - только поясами. Касательные напряжения в обоих типах балок воспринимаются фанерной стенкой. По данным табл. 24 устанавливают тип фанерной балки, форму поперечного сечения, высоту балки, расположение фанеры по отношению к поясам и производят статический расчет. Схема конструктивного расчета балок с плоской стенкой, волокна рубашек расположены вдоль поясов. Балки, составленные из двух материалов (древесины и фанеры), рассчитывают по приведенным геометрическим характеристикам поперечных сечений. При-" ведение осуществляют к тому материалу, в котором проверяют напряжения: 1. Определяют высоту балки, поясов и толщину фанерной стенки (табл. 24). 2. Определяют геометрические характеристики поперечного сечения балки: при приведении к древесине fnp = f + 1,2РфЕф/Е; Snp = S + 1,25ф£ф/Я; /пр =/ + 1,2/ф£ф/Я; при приведении к фанере (70) Ф.пр = Рф + РЕ/{\,2Еф); 5ф.пр = 5ф + 5£/(1,2£ф); /ф.пр = /ф + /£/(1,2£ф), (71) где Р, I, S, £ -соответственно площадь сечения, момент инерции, статический момент и модуль упругости древесины; Рф, /ф, 5ф, Еф - то же, фанеры; fe= 1,2 по [12]. 3. Ширину поясов либо задают, либо определяют с помощью ЭВМ (см. пример 2) или по следующей методике. Требуемый момент сопротивления в расчетном сечение балки Wrp = M/Rp, (72) где Rp- расчетное сопротивление древесины нижнего пояса на растяжение; М = Мтах- для балок с параллельными кромками; М = - изгибающий момент на расстоянии х от опоры в балках с переменной высотой и симметричной нагрузкой (равномерно распределенной или тремя и более сосредоточенными грузами); = (V7(1+Y)-Y) (73) где 7 = /it оп/(/ tg а) (здесь hi on - высота балки на опоре в осях; а - угол наклона верхнего пояса балки). Требуемый момент инерции /.тр = тр/1./2 = /.п + /.ф, (74) где hx- высота балки в расчетном сечении; /п. fxФ~ моменты инерции поясов и фанерной стенки балки в расчетном сечении. Из этого выражения находят хф - i хтр 1хи = 1 x тр (75) где Цбф -общая толщина фанерных листов стенки. Пренебрегая в предварительном расчете собственным моментом инерции пояса f, получают площадь сечения одного пояса балкн Fu = 21x u/hl, (76) где hix- расстояние между осями поясов в расчетном сечении. Отсюда определяют размеры поперечного сечения пояса Ьп и hn. Приняв экенчательные размеры балки и ее элементов, вычисляют геометрические характеристики и производят полный конструктивный расчет. 4. Прочность принятого поперечного сечения по нормальным напряжениям проверяют по формулам: для растянутого пояса ар = MlWup < Rp\ (77) для сжатого пояса по формуле (19); для фанерной стенки СТф. р = -w~R < -ф. рИф 1пр£ где Шф= 0,8 - коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления фанеры в стыке. 5. Прочность стенки на действие главных растягивающих напряжений проверяют в сечении: при сосредоточенных нагрузках от покрытия под первым от опоры грузом, при других нагрузках у первого от опоры стыка по формуле аст/2 + V{o,,l2f + т2 <: R. pa, (79) где Ост и Тст -соответственно нормальное и касательное напряжения в стенке на уровне внутренней кромки поясов; /?ф,ра -расчетное сопротивление фанеры на растяжение под углом а (рис. 29), который определяют из выражения tg 2а = 2тст/сгст. 6. Устойчивость стенки в середине первой от опоры панели проверяют (при условии, если /ict/6>50) по формуле <1, (80) где ka и kx - коэффициенты, определяемые по графикам прил. 11; Лет -высота стенки между внутренними гранями поясов; йрасч - меньший размер проверяемой панели. 7. Проверяют прочность фанерной стенки на срез по нейтральному слою и клеевого шва между шпонами фанеры в пределах ширины пояса балки на скалывание по формулам: Тст = ф. ср> тахф. пр пр. ф S ф Qmaxn. пр Г) --Аф. I ф. пр \i (81) (82) где Оф. пр и Оп. пр - соответственно статические моменты балки и пояса; /in -высота пояса балки. 8. Проверяют прогиб балки по формуле (14). Балки с расположением волокон рубашек стенки перпендикулярно к нижнему поясу рассчитывают по формулам, приведенным для балок с продольным расположением волокон рубашек фанеры без учета работы стенки на действие нормальных напряжений, а устойчивость фанерных стенок проверяют при hcт/8ф> 80 по формуле (80) на действие только касательных напряжений (второе слагаемое). Балки с волнистой фанерной стенкой проектируют с одной и реже с двумя стенками. Балки достаточно технологичны, что позволяет изготавливать их на поточных линиях. Пояса принимают либо цельными, либо клееными, у которых доски располагают горизонтально. Ширину поясов принимают равной Ьп= (2 - 2,85) X X hn (рис. 30). Эти конструкции применяют так же, как элементы стропил, арок и ферм треугольного очертания. При изготовлении балок в поясах с помощью шаблонов на копировальных станках выбирают криволинейные пазы клиновидного сечения. Фанерную стенку вставляют в криволинейные пазы и запрессовывают в полках с помощью вайм. Вследствие клиновидной формы пазов балка освобождается от вайм сразу после запрессовки стенки. Глубину паза принимают по расчету, но не менее /1ш> 2,5бф с уклоном сторон 1/10. Толщину фанеры принимают не менее бф> > 6 мм. Фанерной стенке при изготовлении придают волнистую форму по синусоиде с высотой волны не менее bJ3. По длине балки проектируют целое число полуволн с соотношением hJk= = 1/12 - 1/18. Волокна рубашек фанеры в балке располагаются под углом 90 или 45° к поясам, листы стыкуются «на ус». На опорах балок ставятся дощатые ребра жесткости (рис. 30, а). Схема конструктивного расчета балок с волнистой фанерной стенкой. 1. Устанавливают высоту балки (табл. 24), задают толщину фанерной стенки и размеры поясов. 4 лшши- 
э -с
Рис. 30 Фанерная бйлка с волнистой стенкой: о - общий вид, б - деталь склейки фанеры с поясом; / - опорное ребро с накладками; i - опорная подушка, 3 - клееный или брусчатый нояс; 4 - фанерная стенка 2. Определяют геометрические характеристики балки с учетом только ее поясов: = [bnftn/12+Fn(fti/2)]2, где hi- расстояние между осями поясов. £4 (83) 3. Прочность принятого поперечного сечения по нормальным напряжениям проверяют: растянутого пояса по формуле а = М/Грасч < Rp, (84) сжатого пояса по формуле (19), в которых расч = 2Ikwlh. 4. Проверяют прогиб балки по формуле (14), в которой принимают k = \, с = О, а момент инерции, определенный по формуле (83), умножают на коэффициент /г»- Значения коэффициентов kw и /гж определяют по формулам: km - l+h„B/h (85) где В = я£5п/(бф/0ф) (здесь Е - модуль упругости древесины пояса; Sn = bnhnhj2 - статический момент пояса; -расстояние между центрами поясов; йф - модуль сдвига фанерной стенки). 5. Проверяют прочность клеевого соединения волнистой стенки споясами: Тщ - (86) где /гш > 2,5бф -глубина паза. 6. Проверяют фанерную стенку на срез с учетом потери местной устойчивости в опорном сечении: max п < фф-ф. ср. (87) где Фф = Й1Й2Ас. в; 1 в =/Ict/(6/Ib); К, /в - соответственно высота и длина волны стенки; к, и определяют по табл. 25. Таблица 25. Значения коэффициентов ftj и ftg
5.5. БРУСЧАТЫЕ БАЛКИ НА ПЛАСТИНЧАТЫХ НАГЕЛЯХ И ВКЛЕЕННЫХ СТЕРЖНЯХ Балки на пластинчатых нагелях изготавливают из брусьев или окантованных бревен (рис. 31). Число сплачиваемых элементов принимают не более трех. Элементы соединяют с помощью пластинчатых дубовых или березовых (антисептированных) нагелей. До образования гнезд и установки пластинок балкам придают строительный подъем, который должен быть не менее /стр = lbnJ{2ho), 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
