Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Многие деревянные конструкции (балки, рамы, арки) делают составными. Необходимость создания таких конструкций вызвана ограничениями в размерах лесоматериалов по длине и площади сечения. В составных деревянных конструкциях отдельные брусья и доски соединяются с помощью связей, которые могут быть жесткими (клеевые, обеспечивающие монолитность соединения) и податливыми. Элементы составных деревянных конструкций на податливых связях состоят из досок, соединенных гвоздями или бревен и брусьев, соединенных по высоте болтами или деревянными вкладышами. Податливостью называют способность связей при деформации конструкций давать возможность соединяемым брусья или доскам сдвинуться друг относительно друга. Податливость связей ухудшает работу составного элемента по сравнению с таким же элементом цельного сечения. У составного элемента на податливых связях уменьшается несущая способность, увеличивается деформативность. Поэтому при расчете и проектировании составных элементов необходимо учитывать податливость связей. Вопросы учета податливости связей при расчете составных стержней были впервые разработаны в нашей стране. В этой задаче принято положение об упругой работе материала элементов и связей. В СНиП II-25-80 приведены расчетные формулы, дающие приближенные решения, получаемые из точных решений путем ряда упрощений. Для того чтобы понять характер работы элементов на податливых связях на поперечный изгиб, возьмем три балки, у которых нагрузки, пролеты и поперечные сечения одинаковые. Первая балка имеет цельное сечение (Ц), вторая – из двух брусьев без всяких связей (О) и третья – из двух брусьев с податливыми связями (П). При изгибе деформации составной балки на податливых связях будут больше деформаций балки цельного сечения, но меньше деформаций балки без связей: fЦ<fП<fO. Следовательно, составная балка на податливых связях занимает промежуточное положение между балкой цельного сечения и составной балкой без связей, поэтому можно записать, что при деформировании под нагрузкой в составной балке на податливых связях в отличие от балки цельного сечения произойдет кроме поворота опорного сечения сдвиг δП верхнего пояса относительно нижнего. WЦ>WП>WО IЦ>IП>IО Из этих неравенств следует, что геометрические характеристики составной балки на податливых связях (IЦ, WЦ) можно выразить через геометрические характеристики балки цельного сечения, умножением на коэффициенты kw и kж, меньше 1, которые учитывают податливость связей, тогда: , ; , . Прогиб балки на податливых связях увеличивается соответственно уменьшению момента инерции: . Значения коэффициентов kw и kж приведены в СНиПе в зависимости от величины пролета и количества слоев в элементе. Расчет составной балки на податливых связях сводится, таким образом, к расчету балки цельного сечения с введением коэффициентов, учитывающих податливость связей: 1) нормальные напряжения определяются по формуле: , где Wц – момент сопротивления составной балки, как цельной; kw<1 – коэффициент, учитывающий податливость связей. Аналогичным образом выполняется учет податливости связей и при расчете на устойчивость плоской формы изгиба. 2) прогиб составной балки на податливых связях в общем случае: , где Iy – момент сопротивления балки как цельной; kж<1 – коэффициент, учитывающий сдвиг, вызванный податливостью связей. studfiles.net Многие деревянные конструкции (балки, рамы, арки) делают составными. Необходимость создания таких конструкций вызвана ограничениями в размерах лесоматериалов по длине и площади сечения. В составных деревянных конструкциях отдельные брусья и доски соединяются с помощью связей, которые могут быть жесткими (клеевые, обеспечивающие монолитность соединения) и податливыми. Элементы составных деревянных конструкций на податливых связях состоят из досок, соединенных гвоздями или бревен и брусьев, соединенных по высоте болтами или деревянными вкладышами. Податливостью называют способность связей при деформации конструкций давать возможность соединяемым брусья или доскам сдвинуться друг относительно друга. Податливость связей ухудшает работу составного элемента по сравнению с таким же элементом цельного сечения. У составного элемента на податливых связях уменьшается несущая способность, увеличивается деформативность. Поэтому при расчете и проектировании составных элементов необходимо учитывать податливость связей. Вопросы учета податливости связей при расчете составных стержней были впервые разработаны в нашей стране. В этой задаче принято положение об упругой работе материала элементов и связей. В СНиП II-25-80 приведены расчетные формулы, дающие приближенные решения, получаемые из точных решений путем ряда упрощений. Для того чтобы понять характер работы элементов на податливых связях на поперечный изгиб, возьмем три балки, у которых нагрузки, пролеты и поперечные сечения одинаковые. Первая балка имеет цельное сечение (Ц), вторая – из двух брусьев без всяких связей (О) и третья – из двух брусьев с податливыми связями (П). При изгибе деформации составной балки на податливых связях будут больше деформаций балки цельного сечения, но меньше деформаций балки без связей: fЦ<fП<fO. Следовательно, составная балка на податливых связях занимает промежуточное положение между балкой цельного сечения и составной балкой без связей, поэтому можно записать, что при деформировании под нагрузкой в составной балке на податливых связях в отличие от балки цельного сечения произойдет кроме поворота опорного сечения сдвиг δП верхнего пояса относительно нижнего. WЦ>WП>WО IЦ>IП>IО Из этих неравенств следует, что геометрические характеристики составной балки на податливых связях (IЦ, WЦ) можно выразить через геометрические характеристики балки цельного сечения, умножением на коэффициенты kw и kж, меньше 1, которые учитывают податливость связей, тогда: , ; , . Прогиб балки на податливых связях увеличивается соответственно уменьшению момента инерции: . Значения коэффициентов kw и kж приведены в СНиПе в зависимости от величины пролета и количества слоев в элементе. Расчет составной балки на податливых связях сводится, таким образом, к расчету балки цельного сечения с введением коэффициентов, учитывающих податливость связей: 1) нормальные напряжения определяются по формуле: , где Wц – момент сопротивления составной балки, как цельной; kw<1 – коэффициент, учитывающий податливость связей. Аналогичным образом выполняется учет податливости связей и при расчете на устойчивость плоской формы изгиба. 2) прогиб составной балки на податливых связях в общем случае: , гдеЭлементы деревянных конструкций составного сечения на податливых связях Составные балки на податливых соединениях. Составные балки деревянные
Элементы деревянных конструкций составного сечения на податливых связях Составные балки на податливых соединениях
Основы учета податливости связей
Расчет на поперечный изгиб
Элементы деревянных конструкций составного сечения на податливых связях Составные балки на податливых соединениях
Основы учета податливости связей
Расчет на поперечный изгиб
kж<1 – коэффициент, учитывающий сдвиг, вызванный податливостью связей.
studfiles.net
Составная деревянная балка - Энциклопедия по машиностроению XXL
Заклепки, сварка, шпонки, болты и другие скрепления составной балки обеспечивают совместную работу ее элементов при изгибе (как единой монолитной балки). Расчет скреплений производится на сдвигающие усилия, возникающие между элементами составной балки. Определение этих усилий — специфика расчета составных балок. Рассмотрим отдельно особенности расчета скреплений клепаной и сварной металлических балок и составной деревянной балки. [c.285] Составная деревянная балка. При расчете составной деревянной балки (см. рис. 7.50, в) принимается, что все сдвигающее усилие по плоскости I—I воспринимается шпонками. Усилие Т , действующее на одну шпонку, определяется по формуле (7.55), в которой а — расстояние между осями соседних шпонок, а 5—статический момент половины поперечного сечения балки относительно оси 7 (см. рис. 7.50, в). [c.287]В конструкции своего моста Д. И. Журавский очень широко пользовался деревянными балками большой высоты и составными деревянными балками. Используемый материал очень слабо сопротивлялся сдвигу вдоль волокна, и Д. И. Журавский сделал заключение о том, что касательные напряжения в подобных балках имеют первостепенное значение и ими нельзя пренебрегать. Существовавшая в то время литература не давала методов расчета касательных напряжений ). Д. И. Журавский решил эту задачу и с тех пор [c.648]
СОСТАВНАЯ ДЕРЕВЯННАЯ БАЛКА [c.318]
Для перевозки среднетоннажных контейнеров на железных дорогах используют также переоборудованные полувагоны, имеющие составную хребтовую балку. При переоборудовании деревянную обшивку боковых стен кузова полувагона полностью снимают, крышки разгрузочных люков и торцовые двери полувагонов закрывают, запорные секторы приваривают к нижнему обвязочному угольнику, а закидки — к угольнику люка. Лобовые двери снимают, с торцовых сторон устанавливают дополнительные вертикальные металлические стойки и упоры. [c.110]
На практике в случае необходимости изготовления составных деревянных балок обе части соединяют между собой нагелями, шпонками, гвоздями и специальными клеями. По сравнению с обычными балками прямоугольного сечения наибольшими преимуш,ествами обладают двутавровые клееные балки. Главными из этих преимуществ являются [c.125]
Кроме разработки теории касательных напряжений при изгибе, Журавским впервые была создана общая теория расчета ферм с параллельными поясами на действие неподвижной и подвижной (от веса движущегося поезда) нагрузок. Им был разработан приближенный метод расчета многопролетных статически неопределимых ферм, создана теория расчета связей (шпонок, болтов, заклепок) и стыков в составных (деревянных и стальных) балках, произведены на машинах собственной конструкции обширные опыты по изучению прочностных характеристик древесины на растяжение, сжатие скалывание и изгиб, установлены общие основания для назначения допускаемых напряжений в деревянных и стальных элементах конструкций, разработана методика опытного изучения на моделях работы конструкций под нагрузкой. Попутно Журавским были разрешены некоторые статически неопределимые задачи. [c.222]
Расчет составных балок. В тех случаях, когда размеры сечения по расчету получаются большими и изготовить целую балку с таким сечением невозможно или неудобно, применяют составные балки. Два примера составных балок приведены на рис. 166 это клепаная двутавровая балка и деревянная балка на шпонках. Элемент, скрепляющий части балки (в первом случае заклепка, во втором — шпонка), работает на срез. Для расчета нужно знать силу Т, передаваемую через этот элемент. Определим эту силу для поясной заклепки клепаной балки полученная формула будет совершенно общей. [c.243]
По этой причине при изготовлении составных балок нужно обеспечить совместную работу отдельных элементов и устранить возможность их проскальзывания. Это достигается в металлических составных балках сваркой или клепкой, а в деревянных — постановкой шпонок, которые передают сдвигающие силы от одного слоя другому. [c.247]
Составные балки обычно применяются тогда, когда имеющиеся прокатные стальные балки и отдельные деревянные брусья не обладают необходимой прочностью (или жесткостью). [c.285]
В деревянных конструкциях составные стержни встречаются еще чаще. Связями в них служат гвозди, болты, нагели, шпонки (рис. 4), а также клей. Примеры деревянных составных стержней показаны на рис. 5. К деревянным составным стержням можно отнести также клееные фанерные и дощатые балки (рис. 6). Роль связей в них играют вертикальные стенки, обладающие значитель- [c.5]
Если составная балка устроена без прокладок, как это часто бывает в деревянных конструкциях, то силы s прижатия одного бруса к другому создают добавочные препятствия сдвигу по шву в виде трения. При абсолютно жестких поперечных связях получаем сосредоточенные усилия 5, которые прижимают составляющие стержни по концам. Ограничимся (для простоты) рассмотрением симметрично составленной балки из двух брусьев. В конце п. 8 было установлено, что для такой балки усилия в поперечных связях при абсолютной жесткости последних равны полуразности поперечных нагрузок, приложенных к каждому из составляющих стержней. Следовательно, сосредоточенные усилия над опорами балки будут равны половине опорной реакции балки (при отсутствии сосредоточенного груза над опорой). Далее при более точном решении, учитывающем податливость поперечных связей, будет показано, что значения усилий 5, максимальные над опорами, быстро падают в пролете балки. Таким образом, общее усилие, близкое по величине к половине опорной реакции, передается с одного составляющего бруса на другой лишь на небольшом участке длины составной балки. То же самое можно установить и в других местах приложения сосредоточенных грузов. Поэтому будем считать, что силы трения, прямо пропорциональные давлению одного бруса на другой, сосредоточены в точках приложения опорных реакций и сосредоточенных грузов, действующих по направлению к шву составной балки, т.е. прижимающих брус к другому. Трение, противодействующее сдвигу. [c.103]
Деревянная составная балка пролетом / = 6, свободно опертая по концам, нагружена двумя равными силами Р = 4,5 г каждая, приложенными на одинаковых расстояниях а = 2 л, от опор. Балка составлена из двух сосновых брусьев сечением каждый 20 X 28 см, [c.218]
Во многих типах конструкций оказывается предпочтительнее использовать составные или собранные из стандартных элементов балки. Два примера таких балок приведены на рис. 5.17. Первым примером служит полая коробчатая балка квадратного поперечного сечения, собранная из четырех деревянных планок, соединенных между собой гвоздями, шурупами или клеем, вторым — составная балка, сваренная из трех стальных пластин. [c.167]
На рис. 64.7, а изображено поперечное сечение клепаной составной балки, стенка которой состоит из вертикального листа, а пояса — из горизонтальных листов и уголков. На рис. 64.7, б показано поперечное сечение сварной составной балки из вертикального листа (стенки) уголков и горизонтальных листов (поясов). На рис. 64.7, в изображена деревянная составная балка из двух брусьев, соединенных между собой с помощью болтов и деревянных шпонок. [c.315]
Практические расчеты на сдвиг охватывают проверку прочности деталей конструкций, служащих для скрепления отдельных элементов системы, и подбор их сечений на срез и скалывание. Таковы, например, сварные, заклепочные и болтовые соединения, деревянные врубки элементов стропильных ферм, составные балки на клеях, шпонках или болтах и т. д. При расчете этих соединений должно быть соблюдено условие, требующее, чтобы действительное напряжение среза или скалывания не превосходило допускаемого напряжения, т. е. [c.76]
Бескаркасные цельнометаллические кузова легковых автомобилей и кабины грузовых автомобилей после окончательного контроля поступают на участки ремонта, а кузова и кабины, имеющие каркасы, после второго контроля обычно подвергают дополнительной разборке, при которой удаляют поврежденные узлы и детали с корпуса кузова и его каркаса и снимают детали, мешающие ремонту. Так, например, с кабины грузового автомобиля и кузовов типа фургон , имеющих деревянные каркасы, снимают металлическую облицовку и поврежденные деревянные детали каркаса с автобусных кузовов несущей конструкции снимают поврежденные фермы и продольные балки основания и облицовку или корпус кузова полностью разбирают на составные элементы и т. п. [c.42]
Шпонки могут быть деревянные призматические, поперечные, продольные и косые, а также металлические призматические и кольцевые. На рис. 383 показана часть деревянной составной балки, элементы которой соединены шпонками. [c.327]
Настил пола, укладываемый на раму опрокидывающейся платформы, имеет три слоя нижний из стальных листов толщиной 3 мм, средний из деревянных брусьев толщиной 70 мм и верхний из стальных листов толщиной 8 мм. Деревянные брусья уложены поперек вагона, стыки составных брусьев расположены в шахматном порядке так, чтобы последние приходились над швеллерами хребтовой балки. Верхний настил пола съемный, изготовлен из семи листов два — шириной 555 мм и пять — шириной 1800 мм. [c.38]
Применяют в составных деревянных балках шпонки,подобноа,Ь,с,... (рис. 103, а). Наблюдения над зазорами у шпонок (рис. 103,6) да1дт возможность определить направление скольжения в случае составной балки и, следовательно, направление касательных напряжений, действующих по нейтральному слою в цельной балке ). [c.104]
Рассмотрим сначала составную деревянную балку, показанную на рис. 103. Предполагается, что шпонки, поставленные между двумя брусьями, составляющими балку, достаточно прочны для того, чтобы сопротивляться срезывакяцим усилиям 5 (рис. 103,6). Тогда для определения величины можно будет применить уравнение (57). Для того чтобы учесть ослабление сечения шпоночными канавками и болтсюыми отверстиями, необходимо ввести в расчет только заштрихованную часть сечения, указанную на рис. 103, с. Тогда [c.117]
Опыты, произведенные проф. Е. Kidwell oм в Мичиганском горном колледже, показывают, что составные деревянные балки имеют около 75% прочности по сравнению с цельными тех же размеров. [c.118]
Консольная, многопролётная, двутавровая, клёпаная, (не-) разрезная, составная, статически (не-) определимая, деревянная. .. балка. [c.9]
Деревянная составная балка состоит из двух сосновых брусьев сечением 20x24 см , связанных между собой с помощью сосновых же колодок прямоугольного сечения и болтов (см. рисунок). Балка свободно лежит на двух опорах и нагружена сосредоточенной силой Р—6 т, приложенной посредине пролета. Пролет балки / = 6,0 м. Определить необходимые размеры и число колодок, если допускаемое напря-жение на смятие сосны вдоль волокон [aj = 70 К2а на [c.153]
| Рис. 5 17. Составные бал кис а — деревянная коробчатая балка Ь — стальная двутавр овая бал ., |  |
В работе Замечания относительно сопротивления бруса, подверженного силе, нормальной к его длине (1855 г.) впервые Д. И. Журавским деется теория расчёта касательных напряжений в балках с поперечной нагрузкой соответствующая формула носит его имя. Д. И. Журавский впервые показал возможность разрушения балок не только от разрыва волокон, но и от продольного расслаивания под действием, как теперь принято говорить, касательных напряжений, особенно опасных для деревянных балок им же создана теория расчёта составных балол, соединяемых шпонками или заклёпками. [c.61]
В том случае, когда составные направляющие кабины доставлены в разобранном виде, т. е. швеллерные балки не собраны на заводе с буковыми брусками, они должны быть предварительно разложены на козлах по маркировке, с точной подгонкой стыков, надежно скреплены между собой и проверены по прямолинейности по трем плоскостям 2-метровой линейкой, а также шаблоном по размеру сечения буковых брусков, направляющих. Если деревянные бруски имеют отклонения в толщине и высоте более 0,5 мм, они должны быть профугованы. [c.443]
Б. в. деревянные состоят из 1) деревянного или железного резервуара с трубами, 2) собственно башни или несущей конструкции с опорной площадкой, поддерживающей резервуар, 3) шатра, 4) фундамента и Г>) лестницы. Несущие конструкции башни могут быть разделены на 3 вида — решетчатые, сетчатые и башни-оболочки. Для сохранения неизменяемости поперечного сечения башни несущие конструкции усиливаются горизонтальными диафрагмами. Б. в. могут применяться в качестве как временных, так и капитальных сооружений. В последнем случае обязательным условием является защита от атмосферных осадков конструкции и находя-П1ейся в резервуаре воды, для чего например башню следует покрыть снаружи этернитом, с.данцем, штукатуркой на цементе и т. п., что одновременно уменьшает пожарную опасность, а под баком сделать водонепроницаемый поддон, с к-рого просачивающаяся из бака вода отводится по специальной трубе. Кроме того для предохранения элементов башни от возмоншого появления конденсационной влаги следует предусмотреть в конструкции осушающий режим. Если конструкция не защищается от увлажнения (открытые решетчатые или сетчатые башни), то древесину следует пропитать стойким, не подверженным вымыванию антисептиком (напр, креозотовым маслом). Болты и другие металлич. детали рекомендуется покрывать асфальтовым лаком (до и после их установки) и применять оцинкованные гвозди. Обычно Б. в. деревянные не утепляются, ограничиваются утеплением труб и шатра. В случае необходимости утеплить и самую башню следует применять преимущественно плитный утеплитель. Опорная площадка, воспринимающая и передающая башне нагрузку от бака и шатра, должна представлять собой жесткую диафрагму, обеспечивающую неизменяемость верхнего сечения башни. Балки опорной площадки м. б. составного сечения, но лучше применять балки из пакета брусьев (или бревен), положенных один на другой (или рядом) и соединенных лишь конструктивными связями. Элементы опорной площадки помимо расчета на прочность нужно проверять на прогиб, исходя из условия [c.207]
mash-xxl.info
Составная деревянная балка
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Опубликовано 07.02.82. Бюллетень №5
Дата опубликования описания 07.02.82 (51) М.К .
Е 04 С 3/22
Гееударетвеииый комитет (53) УДК 694.4 (088.8) ло делам изобретений и открытий (54) СОСТАВНАЯ ДЕРЕВЯННАЯ БАЛКА
Изобретение относится к строительству и предназначено для несущих конструкций зданий и сооружений любого назначения.
Известна составная деревянная балка, включающая брусья составленные по высоте и соединенные между собой пластин- з чатыми нагелями, размещенными в пазах, выполненных в брусьях, на их контактирующих поверхностях (1).
Недостатками этой балки являются необходимость применения специального ин- )0 струмента, обеспечивающего точное соответствие в размерах гнезд и пластинок, что усложняет изготовление балки, а для предупреждения расслаивания по длине балки необходима установка стяжных болтов.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой является составная деревянная балка, включающая брусья, составленные по высоте и соединенные между собой пластинчатыми нагелями на клеевой композиции, размещенными в пазах контактирующих поверхностей брусьев (2).
Недостатком этой балки является то, что в конструкции при нагрузках наблюдается расслаивание.
Цель изобретения — предупреждение расслаивания и растрескивания.
Поставленная цель достигается тем, что в составной деревянной балке, включающей брусья, составленные по высоте и соединенные между собой пластинчатыми нагелями на клеевой композиции, размещенными в пазах контактирующих поверхностей брусьев, часть нагелей выполнена с утолщенными на концах, при этом нагели установлены в пазах с зазором от стенок паза; балка снабжена прослойками, размещенными между вкладышами и стенками паза.
На фиг. 1 изображена балка (фрагмент) вид сбоку; на фиг. 2 — балка, поперечное сечение; на фиг. 3 — вид при установке нагелей.
Составная деревянная балка включает брусья 1, в которых выполнены пазы 2, пластинчатые нагели 3 и нагели 4, имеющие утолщения 5 на концах, которым соответствует выемки 6, просверленные в основании пазов 3. Зазоры между стенками пазов и нагелями заполнены твердеющей после завершения сборки балки массой 7 г
903517
3 из эпоксидного клея с порошковым минеральным наполнителем. Масса 7 отделена от древесины прослойкой 8.
При воздействии на балку нагрузки взаимному сдвигу слоев 1 препятствуют пластинчатые нагели 3. 5
Расслоение сечений, выпучи ванне отдельных брусьев предупреждают нагели 4 с утолщениями 5.
При изменении влажности древесины нагели -с обволакивающей их массой не мешают, благодаря прослойке 8, усушке древесины в направлении поперек волокон.
Прослойка 8 может быть выполнена из пленочных материалов или в виде жировой смазки.
Несущая способность соединения зависит от прочности его компонентов при работе на изгиб и смятие. Исходя из этого может выбираться материал нагелей и твердеющей массы.
Для вь1полнения гнезд может быть применен разнообразный инструмент, напри- ?о мер дисковые пилы, при этом не требуется точного совпадения положения пазов в смежных слоях, а некоторое их смещение компенсирует твердеющая масса, заполняющая зазор.
Упрощение изготовления элемента связано не только с исключением повышенной
4 точности в расположении и размерах пазов, но и с возможностью уменьшения количества нагелей.
Формула изобретения
1. Составная деревянная балка, включающая брусья составленные по высоте и соединенные между собой пластинчатыми нагелями на клеевой композиции, размещенными в пазах контактирующих поверхностей брусьев, отличающаяся тем, что, с целью предупреждения расслаивания, часть нагелей выполнена с утолщениями на концах, 1при этом нагели установлены в пазах с зазором от стенок паза.
2. Балка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью исключения растрескивания, она снабжена прослойками, размещенными между вкладышами и стенками паза.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Иванов В. Ф. Деревянные конструкции. Л.— М., Госиздат, литература по строительству и архитектуре. 1956, с. 127, р. 90.
2. Ковальчук Л. М. Поизводство деревянных клееных конструкций. М.,«Лесная промышленность», 1979, с. 5 — 6.
903517
РедактоР И. Касарда
Составитель Л. Забегина
Заказ 57/13
Техред А. Бойкас
Тираж 720
Корректор А. Ференц
ВНИИПИ Государственного
Подписное л «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
www.findpatent.ru
Балки системы В. С. Деревягина конструкция и расчет
Конструкция составной балки, предложенная В. С. Деревягиным, состоит из двух или трех брусьев, связанны между собой пластинчатыми нагелями из твердого дерева).
Гнезда для пластинок выбираются при помощи переносного цепного электродолбежника. Благодаря податливости пластинок, работающих на изгиб, хорошо обеспечивается их совместная работа. В случае применения брусьев повышенной влажности появление трещин на боковых поверхностях предупреждается устройством продольных вертикальных пропилов на верхней и нижней сторонах брусьев. Суммарная глубина пропилов должна быть не более 1/3 высоты отдельного бруса.
Составная балка системы В. С. Деревягина
По сравнению с другими составными балками (например на шпонках или колодках) конструкция Деревягина имеет значительные преимущества. Большим достоинством этих конструкций является отсутствие в них стяжных болтов, которые необходимы в составных балках на шпонках. Балки Деревягина можно изготовлять из окантованных бревен с использованием естественного сбега. Наибольший пролет балок этой конструкции определяется стандартной длиной лесоматериалов (для брусьев не более 6,5 м и для бревен — не более 8 м).
Расчет составных балок Деревягина сводится к подбору сечения элементов балки, определению числа пластинок и вычислению величины строительного подъема.
Проверка на прогиб составной балки ведется с учетом снижения момента инерции поперечного сечения. При этом коэффициент снижения к моменту инерции принимается по таблице. Количество пластинок на полупролете балки определяется по формуле.
Если полученное число пластинок не размещается в шве, то сечение составной балки следует увеличить и весь расчет следует сделать вновь.
При изготовлении балок Деревягина требуется тщательно отбирать лесоматериал с учетом вида работы элементов. Для нижних растянутых брусьев рекомендуется использовать лесоматериал первой категории, а для верхних сжатых — второй. При изготовлении балок из трех брусьев для средних брусьев разрешается применять лесоматериал третьей категории (при обязательном ограничении глубин горизонтальных трещин в одном сечении, суммарная глубина которых не должна быть больше 1/3 ширины бруса b). Пластинчатые нагели делаются из древесины с влажностью не более 15%.
Сборка составных балок Деревягина производится на специальном станке, приспособленном для изготовления одновременно двух балок и состоящем из средника с прикрепленными к нему короткими прокладками с двумя хомутами. До забивки пластинок балкам придается строительный подъем. Плотность швов в брусьях обеспечивается установкой дополнительных струбцинок. Дальше, после разметки гнезд, производится долбление их цепным электродолбежником, с последующей установкой пластинок в гнездах легким ударом деревянного молотка.
При глухих гнездах обе балки вместе со средником переворачиваются, и весь процесс установки пластинок повторяется.
После установки всех пластинок хомуты освобождаются, готовые балки вынимаются из станка, а на концах их ставится по одному стяжному болту.
Рассмотренный выше механизированный способ выбирания гнезд, при тщательной заготовке самих пластинок, автоматически обеспечивает плотность их установки как во время транспортировки, так и в процессе эксплуатации балок.
www.stroitelstvo-new.ru
Основы учета податливости связей — МегаЛекции
Из 1) Спаренные многопролетные прогоны
Располагаются поперек скатов крыш и опираются на основные несущие конструкции покрытия и поперечные стены, к которым крепятся так же, как и однопролетные прогоны. Спаренный прогон состоит из двух рядов досок на ребро, соединенных гвоздями. Между стыками доски соединяют конструктивными гвоздями через каждые 0,5 м. Такие прогоны рекомендуется применять только в сочетании с настилами, воспринимающими скатные составляющие.
Расчет спаренного прогона производят по схеме многопролетной неразрезной балки на нормальную составляющую нагрузки.
Максимальный изгибающий момент будет над опорами:
над второй 
, а над промежуточными 
. Проверку напряжений и подбор сечений выполняют по моменту на промежуточных опорах М:
Сечение на второй опоре, усиленное третьей доской, как правило, работает с запасом прочности.
Гвоздевые соединения работают на действующие в них поперечные силы Qгв в стыках. Гвозди рассчитываются на изгиб. По прогибам от нормальных составляющих нормативной нагрузки рассчитывают первый пролет прогона, где относительный прогиб имеет наибольшее значение:
.
В некоторых случаях имеется возможность сократить длину первых пролетов до 0,8l. При этом изгибающие моменты на всех промежуточных опорах и прогибы всех пролетов могут считаться одинаковыми, и отпадает необходимость усиления прогона в первых пролетах.
(из 2)
Из 1) Составные балки на податливых соединениях
Многие деревянные конструкции (балки, рамы, арки) делают составными. Необходимость создания таких конструкций вызвана ограничениями в размерах лесоматериалов по длине и площади сечения. В составных деревянных конструкциях отдельные брусья и доски соединяются с помощью связей, которые могут быть жесткими (клеевые, обеспечивающие монолитность соединения) и податливыми. Элементы составных деревянных конструкций на податливых связях состоят из досок, соединенных гвоздями или бревен и брусьев, соединенных по высоте болтами или деревянными вкладышами. Податливостью называют способность связей при деформации конструкций давать возможность соединяемым брусья или доскам сдвинуться друг относительно друга. Податливость связей ухудшает работу составного элемента по сравнению с таким же элементом цельного сечения. У составного элемента на податливых связях уменьшается несущая способность, увеличивается деформативность. Поэтому при расчете и проектировании составных элементов необходимо учитывать податливость связей.
Основы учета податливости связей
Вопросы учета податливости связей при расчете составных стержней были впервые разработаны в нашей стране.
В этой задаче принято положение об упругой работе материала элементов и связей. В СНиП II-25-80 приведены расчетные формулы, дающие приближенные решения, получаемые из точных решений путем ряда упрощений.
Составные балки на податливых связях
Такие балки являются трудоемкими конструкциями построечного изготовления, требуют расхода брусьев и досок крупных сечений и допускаются к применению только во временных зданиях и сооружениях. Составные балки образуются так же при усилении балок, имеющих недостаточную несущую способность, боковыми обшивками. К составным балкам на податливых связях относятся дощато-гвоздевые балки с перекрестной стенкой и брусчатые балки на дубовых пластинчатых нагелях. Эти балки работают на поперечный изгиб и рассчитываются с учетом податливости связей по общим принципам, рассмотренным ранее.
Дощато-гвоздевые балки с перекрестной стенкой могут иметь пролет до 12 м. и высоту в середине не менее 1/7 пролета, а на опорах – не менее 0,4 высоты в середине. Эти балки имеют двутавровое сечение, постоянное по длине в односкатных и переменное – в двускатных балках. Пояса состоят из двойных досок на ребро, соединенных по длине болтами.
Стенки образуются из двух перекрестных слоев досок толщиной не менее толщины досок поясов, наклоненных под углом 30о – 45о к горизонту. Пояса соединяются со стенкой гвоздями с двух сторон. Стенка соединяется короткими конструктивными гвоздями. Поперечная стенка этих балок не может воспринимать нормальные напряжения, а работает и рассчитывается на восприятие поперечной силы. Доски верхнего пояса рассчитывают на сжатие и устойчивость. Нижний пояс рассчитывают на растяжение по сечению, ослабленному болтами стыка. Гвозди рассчитывают на изгиб от действия поперечной силы Q. Количество 
гвоздей уменьшается ступенями от опор к середине пролета в соответствии с эпюрой Q.
Балки на пластинчатых нагелях (балки Деревягина) образуются сплачиванием по высоте двух или трех брусьев, соединенных между собой дубовыми пластинчатыми нагелями, вставленными в специальные гнезда. В процессе изготовления этим балкам придается строительный подъем, благодаря которому обеспечивается плотное защемление пластин в гнездах. Эти балки работают и рассчитываются на изгиб, как составные на податливых связях, а число пластин определяется по их несущей способности при изгибе и смятии.
Глубина врезки нагелей не более1/5 высоты бруса. Расчет составных балок по прочности выполняется с учетом коэффициентов kw<1, а по прогибам с учетом коэффициента kж. Относительный прогиб составных балок не должен превышать 1/300 пролета.
(из 3)
балки составного сечениястр 179-180
составные балки изготавливаются из 2ух или 3х брусьев по высоте. в качестве связей, воспринимающих сдвигающие усилия в швах между брусьями, применяются различные виды механических 
связей: шпонки, пластинчатые нагели, болты. конструкции составных балок на рис.5.14. длина балок составного сеченияограничена сортаментом лесоматериала и не превышает 6-6,5 м.
megalektsii.ru
Спаренные многопролетные прогоны
Располагаются поперек скатов крыш и опираются на основные несущие конструкции покрытия и поперечные стены, к которым крепятся так же, как и однопролетные прогоны. Спаренный прогон состоит из двух рядов досок на ребро, соединенных гвоздями. Между стыками доски соединяют между собой конструктивными гвоздями через каждые 0,5 м. Такие прогоны рекомендуется применять только в сочетании с настилами, воспринимающими скатные составляющие.
Рисунок 5.4 – Спаренный неразрезной прогон:
а – общий вид; б – деталь стыка; в – расчетная схема; 1 – доски; 2 - гвозди
Расчет спаренного неразрезного прогона аналогичен расчету равнопрогибного консольно-балочного прогона. Если крайние пролеты будут равны остальным, то изгибающий момент на первой промежуточной опоре будет равен , а прогиб прогона в крайнем пролете.
В литературе рекомендуется прогон в первом пролете усилить дополнительной третьей доской. Сечение на первой промежуточной опоре, усиленное третьей доской действительно, будет работать с запасом прочности. Однако при этом опорные реакции на первых промежуточных опорах будут больше остальных на 13%, и обе несущие конструкция будет более нагруженными, по сравнению с остальными, что нерационально. Поэтому крайний пролет прогонов следует уменьшать до 0,79l.
Гвоздевые соединения работают на действующие в них поперечные силы Qгв в стыках. Гвозди рассчитываются на изгиб.
Балки перекрытий
Балки перекрытий являются опорами настилов междуэтажных, чердачных перекрытий и рабочих площадок. В большинстве случаев – это однопролетные балки, свободно опертые на стены, стойки здания. Эти балки работают на изгиб от собственного веса конструкций перекрытия и временной распределенной нагрузки. Они рассчитываются на прочность и прогиб.
В таких балках нередко делают подрезки на опорах. Для того чтобы на опоре не образовывались трещины в месте подрезки должны соблюдаться следующие условия:
- глубина подрезки должна быть не более ¼ высоты сечения;
- длина подрезки должна быть не более высоты сечения;
- длина скоса должна быть не менее двух глубин подрезки;
- должно выполняться условие МПа,
где А – опорная реакция от расчетной нагрузки;
b и h – ширина и высота поперечного сечения без подрезки.
Элементы деревянных конструкций составного сечения на податливых связях Составные балки на податливых соединениях
Многие деревянные конструкции (балки, рамы, арки) делают составными. Необходимость создания таких конструкций вызвана ограничениями в размерах лесоматериалов по длине и площади сечения. В составных деревянных конструкциях отдельные брусья и доски соединяются с помощью связей, которые могут быть жесткими (клеевые, обеспечивающие монолитность соединения) и податливыми. Элементы составных деревянных конструкций на податливых связях состоят из досок, соединенных гвоздями или бревен и брусьев, соединенных по высоте болтами или деревянными вкладышами. Податливостью называют способность связей при деформации конструкций давать возможность соединяемым брусья или доскам сдвинуться друг относительно друга. Податливость связей ухудшает работу составного элемента по сравнению с таким же элементом цельного сечения. У составного элемента на податливых связях уменьшается несущая способность, увеличивается деформативность, изменяется характер распределения сдвигающих усилий по его длине. Поэтому при расчете и проектировании составных элементов необходимо учитывать податливость связей.
Основы учета податливости связей
Вопросы учета податливости связей при расчете составных стержней были впервые разработаны в нашей стране. В этой задаче принято положение об упругой работе материала элементов и связей. Решение задачи может быть приближенным или точным. В СНиП II-25-80 приведены расчетные формулы, дающие приближенные решения, получаемые из точных решений путем ряда упрощений.
Расчет на поперечный изгиб
Для того чтобы понять характер работы элементов на податливых связях на поперечный изгиб, возьмем три балки, у которых нагрузки, пролеты и поперечные сечения одинаковые. Первая балка имеет цельное сечение (Ц), вторая – из двух брусьев без всяких связей (О) и третья – из двух брусьев с податливыми связями (П).
|
Рисунок 5.5 – Балки, работающие на изгиб: Ц – цельного сечения; П – составного сечения на податливых связях; О – составного сечения без связей; а – общий вид балок; б – деформации балок под нагрузкой; в – прогибы балок под нагрузкой |
При деформировании балки из двух брусьев без связей и с податливыми связями, на опорах произойдет смещение верхнего бруса относительно нижнего. У балки на податливых связях это смещение будет меньше, поскольку ему будут препятствовать болты. Следовательно, составная балка на податливых связях занимает промежуточное положение между балкой цельного сечения и составной балкой без связей. Поэтому можно записать:
WЦ>WП>WО;
IЦ>IП>IО;
fЦ fП fО.
Из этих неравенств следует, что геометрические характеристики составной балки на податливых связях (IЦ, WЦ) можно выразить через геометрические характеристики балки цельного сечения, умноженные на коэффициенты kw и kж, меньше 1, которые учитывают податливость связей, тогда:
, ;
, .
Прогиб балки на податливых связях увеличивается соответственно уменьшению момента инерции:
.
Значения коэффициентов kw и kж приведены в таблице 13 СНиП II-25-80 в зависимости от величины пролета и количества слоев в элементе. Расчет составной балки на податливых связях сводится, таким образом, к расчету балки цельного сечения с введением коэффициентов, учитывающих податливость связей:
1) нормальные напряжения определяются по формуле
, где
Wц – момент сопротивления составной балки, как цельной;
kw<1 – коэффициент, учитывающий податливость связей.
Аналогичным образом выполняется учет податливости связей и при расчете на устойчивость плоской формы изгиба.
2) прогиб составной балки на податливых связях в общем случае определяется по формуле
,
где
Iy – момент сопротивления балки как цельной;
kж<1 – коэффициент, учитывающий сдвиг, вызванный податливостью связей.
studfiles.net
