Балки усиленные подбалкой





Они представляют собой многопролетную статически определимую неразрезную систему. Подбалки уменьшают расчетный пролет балок на величину 2а – положение точки, в которой углы наклона косательных к упругим линиям балки и подбалки, одинаковы, зависит от соотношения жесткостей балки и подбалки.

В практических расчетах таких систем пользуются графиком:

 

изгибающие моменты балки и подбалки

28. Спаренные неразрезные прогоны состоят из двух рядов досок, поставленных на ребро и соеди­ненных гвоздями, забиваемыми конструктивно с шагом 50 см. Каждый ряд досок выполнен по схеме консольно-балочного прогона с последовательным расположением стыков, но первый ряд не имеет стыка в первом пролете, а второй ряд досок — в последнем про­лете.

Доски одного ряда соединяют по длине без косого прируба. Концы досок одного ряда прибивают гвоздями к доске другого ряда, не имеющего в данном месте сты­ка. Гвоздевой забой стыка должен быть рассчитан на восприятие поперечной силы. Количество гвоздей с каж­дой стороны стыка определяют исходя из того, что по­перечная сила, приходящаяся на один ряд досок Q≈ М/2хГВ, в то же время равна Q=nГBTГВ, откуда nГВ = Моп/2хГВ ТГВ

гдехГВ — расстояние от опоры до центра гвоздевого забоя, учиты­вая, что каждый гвоздь воспринимает одинаковое усилие, равное ТГВ. Т – несущая способность одного среза гвоздя из условия смятия древесины или изгиба.

Стыки досок устраивают в точках, где изгибающий момент в неразрезных балках, загруженных равномерно распределенной нагрузкой по всей их длине, меняет знак, т. е. на расстояниях от опор, равных 0,21l. При этом крайние пролеты l1 должны быть меньше или равны 0,8l.

 

3-гвозди

 

 

Клееные балки

Дощатоклееные балки обладают рядом преимуществ перед другими составными балками:

- они работают как монолитные;

- их можно изготовить с поперечным сечением большой высоты;

- в балках длиной более 6 м отдельные доски стыкуют по длине с помощью зубчатого шипа и, следовательно балки не будут иметь стыка, ослабляющего сечение;

- в дощатоклееных балках можно рационально разме­щать доски различного качества по высоте. Слои из досок первого или второго сортов укладывают в наиболее напряженные зоны балки, а слои из досок второго или третьего сортов — в менее напряженные места. В доща­токлееных балках можно также использовать маломер­ные пиломатериалы.

При пролетах свыше 6м до 15м можно использовать в качестве стропильной конструкции дощатоклееные балки. Под мало уклонные кровли балки выполняют прямослойными, под кровлю из волнистых асбестоцементных листов гнутоклееные балки. В перекрытии используют также балки постоянного поперечного сечения.

Толщина досок рекомендуется 33мм. Ширина сечения до 18см, т.е. из 1 доски по ширине.в прямослойных балках устраивают строительный подъем не менее 1/200 пролета.

Расчет: в балках переменного сечения положение самого напряженного поперечного сечения зависит от соотношения размеров на опоре и в середине пролетов.

Расстояние от опоры до наиболее напряженного сечения определяется по формуле

Изгибающие моменты в сечении х:

Проверка балки по касательным напраряжению:


Балки, армированные стальными стержнями

Хорошая адгезия заливочных компаундов на основе эпоксидных вяжущих не только кдревесине, но также и к стали позволяет при ограниченном габарите балок по высоте увеличить их несущую способность, армируя их стальными стержнями. Компаунд обес­печивает надежную совместную работу арматуры и де­рева, если давление при запрессовке во время изготов­ления балок будет 0,2—0,3 МПа. Склеиваемые поверх­ности древесины и стали должны быть без масляных пя­тен и пыли.

Предпочтительно в качестве арматуры ис­пользовать круглые стальные стержни периодического профиля с пределом текучести не менее 400 МПа.

Пазы в древесине для укладки арматуры выбирают фрезерным станком. Они могут быть полукруглыми или квадратными, размером, не превышающим диаметра ар­матуры более чем на 1—1,5 мм. Процент армирования конструкции не должен превышать 3—4:


Расчетное сопротивление стальной арматуры прини­мают по нормам проектирования бетонных и железобетонных конструкций СНиП 2.03.01—84. Рассчитывают армированные деревянные конструкции по приведенным геометрическим характеристикам, а их поперечное сече­ние рассматривают как цельное.

Расчетное сопротивление стальной арматуры принимают по нормам проектирования бетонных и жб конструкций. Рассчитывают армированные деревянные конструкции по приведенным геометрическим характеристикам, а их поперечное сечение рассматривают как цельное.

Приведенный к древесине момент инерции армированных балок прямоугольного сечения определяют при двойном симметричном армировании по формуле:

Iпр=Iдр+Fana(h0/2)2, где na – коэф приведения стальной арматуры к древесине; Iдр=bh3/12

na=Ea/Eдр-1=20.

При одинарном армировании определяют Fпр, центр тяжести приведенного сечения и далее момент инерции по формуле: Iпр= Iдр+Fдр(hсж-hp/2)2+ Fana(hp-a)2.

Приведенный к древесине момент сопротивления соответственно будет равным: при двойном симметричном армировании Wпр=2Iпр/h, при одинарном армировании Wпр=Iпр/hсж, где hсж – расстояние от оси балки до наиболее удаленного сжатого волокна древесины.

Нормальные напряжения σ=M/Mпр≤Rи; касательные напряжения τ=QSпр/Iпрb≤Rск, где Sпр – приведенный статический момент сдвигаемой части сечения относительной нейтральной оси приведенного сечения; b – ширина сечения; Rск – расчетное сопротивление скалыванию для клееных элементов. Прогиб вычисляются как для клеедощатой балки с введением жесткости EдрIпр.

Клеефанерные балки

Это самые легкие из всех сплошных несущих деревянных конструкций. Применяют в покрытиях пролетом до 18м. различаются: балки с плоской стенкой и балки с волнистой стенкой. Балки с волнистой стенкой всегда постоянного сечения. Балки с плоской стенкой: постоянного сечения и двускатные. Поперечное сечение балки могут быть двутавровое и коробчатое. Пояса склеиваются из досок в двутавровых балках вертикально поставленных, коробчатые доски располагают горизонтально.

Размеры верхнего и нижнего поясов принимают одинаковыми – симметричными. Стенку изготавливают из фанеры толщиной 10-12мм. В балах с волнистой стенкой устанавливают опорные вертикальные ребра, обеспечивающих устойчивость фанерных листов стенки. Их устанавливают по расчету. При этом шаг ребер обычно назначают кратным шагу прогонов, опирающихся на балку.

В балках с плоской стенкой волокна рубашечных слоев фанеры направленно вдоль пролета. Фанера сращивается на ус или с накладками, стыки располагают над ребрами. В балках с волнистой стенкой волокна направлены перпендикулярно оси балки. Фанеру сращивают на ус, но стык не равнопрочный.

Расчет: расчеты балок с плоской и волнистой стенкой принципиально различны. В балках с плоской стенкой нормальные напряжения воспринимаются и поясами и стенкой. В балкой с волнистой стенкой только поясами. Касательное напряжение в балках обоих типов воспринимаются фанерной стенкой. С плоской стенкой рассчитывают как элементы плоской комплексной конструкции из разнородных материалов методом приведенных сечений. Геометрические характеристики поперечного сечения, момент инерции I, момент сопротивления W, статический момент S приводятся к тому материалу в котором в данном расчете ищутся напряжения. , 1,2 – коэф учитывающий различие модулей упругости фанеры при работе ее на изгиб из плоскости и на растяжение и сжатие в плоскости. .

Проверка прочности нормальных напряжений:

- для нижнего пояса

, - коэф продольного изгиба из плоскости балки.

=3000/λ2у λ>70

=1-0,8(λу/100)2 λ<70

λу=lр/0,289bп

Проверка стенки: проверка прочности приклейки стенки к поясам

bрасч=2hп, Sппуц.п.

bрасч – суммарная ширина приклейки фанеры пояса.

Проверка прочности стенки на разрыв фанеры над действием главных напряжений

Такие проверки выполняют в первой и второй от опор панелях, стенки на уровне ц.т. сечения и вдоль верхней полки растянутого пояса.

mф- коэф учитывающий стыкование фанеры на ус = 0,8.

 

Здесь же в крайних панелях производится проверка фанерной стенки на устойчивость по направлении действия главных сжимающих напряжений.

кu и кτ – размерные коэф определяемые по графикам СНиП II-25-80.

hрасч – расчетная высота стенки принимаемая большей из двух размеров

Прогибы:

балки с волнистой стенкой рассчитывают как составные элементы на податливых связях. Податливой связью является волнистая стенка допускающая ограничение смещения поясов. Пояса проверяют на растяжение и устойчивость как в балке с плоской стенкой, но сечение рассматривают, как состоящее только их поясов. Фанерная стенка проверяется на устойчивость и растяжение.


31. Клеефанерные панели покрытия

Целесообразность применения клеефанерных панелей определяется малой массой при высокой несущей спо­собности, что обеспечивается совмещением в фанерной обшивке ограждающих и несущих функций как поясов панели, так и настила, который воспринимает местную нагрузку. Клеефанерные панели являются жесткой ко­робчатой конструкцией, которая состоит из дощатых ре­бер толщиной после острожки 33 или 43мм и фанерных обшиврк толщиной не менее 8мм. При не­обходимости ребра можно делать клееными.

В качестве утеплителя применяют, как правило, не­сгораемые и биостойкие теплоизоляционные материалы, например пенопласт или стекломаты. При изготовлении панели на верхнюю обшивку наклеивают один слой ру­бероида, образующий кровельное покрытие, второй и третий слои рубероида приклеивают после установки панелей на место.

Клеефанерными панелями можно перекрывать проле­ты 3-6 м, а если их ребра клееные — более 6 м. Ширину панели делают равной ширине фанерного листа с учетом обрезки кромок для их выравнивания. Высота панели обычно составляет 1/30-1/40 пролета. Волокна наружных шпонов фанеры должны быть направлены вдоль оси па­нели, так как при этом создается возможность, во-пер­вых, стыковать фанерные листы по длине «на ус» и, во-вторых, лучше использовать прочность фанеры.

Количество продоль­ных ребер определяют в основном по условию рас­чета на изгиб поперек волокон наружных шпо­нов верхней фанерной об­шивки при действии со­средоточенной расчетной нагрузки 1000 Н с коэф­фициентом перегрузки 1,2 - при этом считается, что действие сосредото­ченной нагрузки распределяется на ширину 100 см.

1,2 – фанерные обшивки; 3 – продольные дощатые ребра; 4 – соедениетльные бруски, предотвращающие взаимное смещение соседних плит (сбиваемых гвоздями); 5- продухи в поперечных ребрахз от верстия не менее 40мм; 6 – пароизоляция; 7 – утеплитель; 8 – прижимные бруски; 9 – один слой рубероида, наклеиваемы на заводе.

Расчет плит производится по приведенным геометрическим характеристикам поперечного сечения. При вычислении приведенных характеристик учитывается различие модулей упругости древесины и фанеры и неравномерном распределении нормального напряжения по ширине обшивок. Расчетное соединение в плитах с двумя обшивками – двутавровое, с одной обшивкой – тавровое, расчетное сечение определяется по формуле.

Предварительно определяют шаг продольных ребер С из расчета верхней обшивки на изгиб, в направлении поперек плиты под действием сосредоточенного груза Р=1,2кН передающиеся на ширину обшивки 1м.

Проверки прочности плиты производят на действие момента, проверяют прочность нижней обшивки на растяжение с учетом расслабления фанеры в местах склейки.

=0,6 для березовой фанеры; =0,8 для бакелизированной фанеры.

Верхняя облицовка проверяется на сжатие вдоль волокон рубашечных слоев с учетом возможной потери устойчивости.

- коэф устойчивости

λ ф – условная гибкость фанеры

=1250/λ2у λф≥50

=1-λ2ф/5000 λф<50

λф=b0вф

Ребра проверяются в местах приклейки и обшивки на скалывание между шпонами фанеры и на прочность самих ребер по касательным напряжениям.

1-я проверка: Q=ql/2

2-я проверка:

S – статический момент фанерной обшивки.

Проверка жесткости.


Дощатоклееные колонны

Дощатоклееные колонны для зданий с напольным транспортом и подвесными кранами проектируют, как правило, постоянного по высоте сечения. Для зданий с мостовыми кранами характерно применение колонн с уступом для укладки подкрановых балок. Колонны в фундаментах защемляют одним из способов, показанных на рис.

Колонны рассчитывают: на вертикальные постоянные нагрузки от веса покрытия, стенового ограждения и соб­ственного веса; на вертикальные временные снеговые нагрузки, нагрузки от кранов и различных коммуника­ций, размещаемых в плоскости покрытия; на горизон­тальные временные ветровые нагрузки и нагрузки, воз­никающие при торможении мостовых и подвесных кра­нов.

Поперечная рама, состоящая из двух колонн, защем­ленных в фундаментах и шарнирно связанных с ригелем (балкой, фермой, аркой), представляет собой однажды статически неопределимую систему. Про­дольное усилие в ригеле такой рамы , где Xw=0,5(W1-W1)

От равномерно распределенной ветровой нагрузки на колонны

От стенового ограждения (условно считая, что вер­тикальное усилие от стенового ограждения приложено по середине высоты колонны) - расстояние между осью стены и колонны.

После определения усилия в ригеле определяют из­гибающие моменты и поперечные силы. Высоту сечения колонны hк принимают в пределах 1/8—1/15Н; ширину b≥hк/5. Принятое с учетом сортамента пиломатериалов и условий опирания ригеля на колонну сечение колонн проверяют на расчетное сочетание нагрузок.; в плоскости рамы — как сжатоизгибаемый элемент; из плоскости ра­мы— как центрально сжатый элемент.

Предельная гибкость для колонн 120. При определе­нии гибкости расчетную длину колонны в плоскости ра­мы принимают l0=2,2Н (при отсутствии соединения вер­ха колонн с жесткими торцами здания горизонтальными связями). При вычислении гибкости колонны из пло­скости рамы расчетную длину принимают равной расстоянию между узлами вертикальных связей, поставлен­ных по колоннам в плоскости продольных стен.

Наиболее ответственным в колоннах является жест­кий узел, который обеспечивает восприятие изгибающего момента. Для варианта узла, показанного на рис. VI.24, б, усилия в анкерах Na и анкерных болтах Na находят, исходя из расчетной схемы, показанной на рис. VI.25.

При определении усилия Na снеговую и другие вре­менные вертикальные нагрузки, не вызывающие изгиба­ющего момента, не учитывают, момент берут максималь­ным.

 


Дощатоклееные арки

Дощатоклееные арки применяют кругового или стрельчатого очертания с затяжками или с непосредст­венным опиранием на фундаменты или контрфорсы. Приналичии затяжек пролеты арок обычно не превышают 24 м, при опирании на фундаменты или контрфорсы про­леты зданий достигали 63 м. За рубежом имеются отдельные примеры применения арок с проле­тами более 100 м.

Арки обычно склеивают из пакета досок прямоуголь­ного по высоте сечения, что менее трудоемко. При боль­ших пролетах может оказаться целесообразным приме­нение арок переменного по высоте сечения, принятого с учетом изменения момента по длине арки.

Дощатоклееные арки бывают двух- и трехшарнирными. При пролетах до 24 м и f/l=1/8—1/6 целесообразно применять двухшарнирные арки как бо­лее экономичные во всех случаях, когда возможна транспортировка криволинейных элементов арок. Кри­волинейные арки, какправило, делают с постоянным радиусом кривизны, так как изогнуть доски по окружно­сти легче. В дощатоклееных арках толщину слоев (досок после острожки) для удобства их гнутья целесообразно применять, как правило, не более 1/300 радиуса кривиз­ны и не более 33 мм.

Коньковый узел в трехшарнирных арках можно вы­полнять с деревянными накладками на болтах, воспринимающими поперечную силу от временной нагрузки и обеспечивающими жесткость узла арки из ее плоскости. В случае, если распор воспринимается затяжкой, она вы­полняется из профильной или круглой стали.

Нормальные напряжения в арках вычисляют по обычной формуле для сжато-изгибаемого стержня в се­чении с максимальным изгибающим моментом и соот­ветствующей ему нормальной силой.

Расчетную длину арки l0 при определении ее гибкости принимают: а) при расчете на прочность по деформиро­ванной схеме:

для двухшарнирных арок при симметричной нагруз­ке l0=0,35S;

для трехшарнирных арок при симметричной нагруз­ке l0=0,585;

для двухшарнирных и трехшарнирных арок при кососимметричной нагрузке по формуле

где α — центральный угол полуарки, рад; S — полная длина дуги арки.

Для трехшарнирных арок при расчете на несиммет­ричную нагрузку расчетную длину допускается прини­мать l0=0,58S, Для трехшарнирных стрельчатых арок с углом перелома в ключе более 10° при всех видах на­грузок l0=0,5S.

Клеевые швы проверяют на скалывание по формуле
QS/Jbξ<RCK,

Накладки в коньковом узле рассчитывают на попереч­ную силу при несимметричном загружении арки. Наклад­ки работают на поперечный изгиб. Нагибающий момент накладки.

Mи = Qe1/2.

Усилия, действующие на болты

R1 =Q/(1-e1/e2) R2 = Q/(e2/e1- 1).

Несущую способность болтов определяют с учетом направления сил поперек волокон; она должна быть больше действующих усилий R1 b R2..

Крепление арки в опорных узлах рассчитывают на максимальную поперечную силу, действующую в этих узлах. В арках больших пролетов опорный и конько­вый узлы конструктивно сложнее. Их можно выполнить, с помощью специальных элементов состоящих из стальных пластинок, соединенных стержнем из круглой стали.

 

Рис. VI.29. Опорный узел дощатоклееной арки большого пролета

 

 





Читайте также:
Общие формулы органических соединений основных классов: Алгоритм составления формул изомеров алканов...
Что такое филология и зачем ею занимаются?: Слово «филология» состоит из двух греческих корней...
Виды функций и их графики: Зависимость одной переменной у от другой х, при которой каждому значению...
Основные понятия туризма: Это специалист в отрасли туризма, который занимается...

Рекомендуемые страницы:



Вам нужно быстро и легко написать вашу работу? Тогда вам сюда...

Поиск по сайту

©2015-2021 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:

Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ!
Обратная связь
0.189 с.