ЛЕКЦИЯ
Классификация балок
Составные балки
Составные балки на деревянных вкладышах
Составные балки на пластинчатых нагелях
Классификация клееных балок
Балки клеедощатые прямолинейные
Клеедощатые балки криволинейные
Варианты компоновки поперечного сечения
Клеефанерные балки
Клеефанерные балки
Двухскатная балка коробчатого сечения
Балка двутаврового сечения
Балка с волнистой стенкой, вклеенной в прямолинейный паз
Расчет дощатоклееных балок
Для балки с относительной гибкостью λ rel,m ≤ 0,75
Расчет односкатных клееных балок
расчетное значение напряжения сдвига
Распределение нормальных напряжений в односкатной клееной балке при изгибе
Расстояние х от опоры до расчетного сечения в односкатной шарнирно-опертой балке, где нормальные напряжения от изгиба достигают
проверка напряжений сжатия с учетом потери устойчивости плоской формы деформирования
Расчет двускатных клееных балок, гнуто-клееных и гнуто-клееных балок с прямолинейными скатами
Определение прогиба
ТКП 45-5.05-275-2012, таблица 8.4
Расчёт тонкостенных балок
Нормальные напряжения в стенке балки
Клеевые швы
2.02M
Категория: СтроительствоСтроительство

Деревянные балки в покрытиях и перекрытиях

1. ЛЕКЦИЯ

Деревянные балки в
покрытиях и перекрытиях

2.

1. Классификация.
2. Конструирование и расчет.

3. Классификация балок

из цельной древесины
oцельная древесины
oсоставные балки на податливых связях
из клееной древесины
oДощатоклееные (состоящие из пакетов досок,
склееных между собой в основном по пласти)
oТонкостенные, состоящие из дощатых поясов и
приклеенных к ним стенок,
Клеефанерные – стенки из фанеры);
стенок из LVL
стенки OSB.

4. Составные балки

Составные
балки
на деревянных
вкладышах
на пластинчатых
нагелях
на шпонках и
колодках

5. Составные балки на деревянных вкладышах

0.2 L
из двух брусьев
0.2 L
из трёх брусьев
из двух брёвен, используя
естественный сгон бревна

6. Составные балки на пластинчатых нагелях

г)
b
b
b
b
д)
d
s
s
s
b
s
b
s
s
е)
h
0.3 lпл
h
б)
h
s
b
Составные
балки
на
пластинчатых
нагелях
в)
h
а)
b/2
b
b/2
b/2
b>15 см

7.

Составные балки
на шпонках и колодках

8. Классификация клееных балок

Клееные балки
Дощатоклееные
прямолинейные
криволинейные
Клееные тонкостенные балки
С плоской стенкой
С волнистой стенкой
Коробчатого сечения
Двутаврового сечения

9. Балки клеедощатые прямолинейные

Дощатоклееные балки делятся на:
Прямолинейные
постоянной высоты
двухскатные
односкатные
криволинейные
o полностью изготовленные из тонких досок — гнуто-клееные)
o или с криволинейными участками.
Прямолинейные и гнуто-клееные балки могут быть постоянной (односкатные)
высоты или переменной (односкатные, двускатные)

10. Клеедощатые балки криволинейные

11. Варианты компоновки поперечного сечения

12. Клеефанерные балки

13.

Пояса клееных балок с плоской фанерной стенкой
следует выполнять из вертикально составленных слоев
(досок). Если высота сечения поясов превышает 100 мм,
в них следует предусматривать горизонтальные
пропилы со стороны стенок.
Для стенок балок следует применять фанеру, LVL или
OSB толщиной не менее 8 мм.
В клеефанерных балках фанеру стенок целесообразно
располагать так, чтобы волокна наружных листов
шпона были направлены вдоль оси балки, соединение
фанерных листов осуществляют «на ус».
Клеефанерные балки с плоской стенкой рекомендуется
использовать для пролетов до 15 м.
Высоту поперечного сечения таких балок принимают
от 1/5 до 1/12 пролета.

14. Клеефанерные балки

балки с плоской стенкой

15. Двухскатная балка коробчатого сечения

16. Балка двутаврового сечения

17.

Клеефанерные балки с волнистой стенкой
l
k

18. Балка с волнистой стенкой, вклеенной в прямолинейный паз

19. Расчет дощатоклееных балок

Для изгибаемого элемента, обеспеченного от потери
устойчивости плоской формы деформирования, т. е.
если уменьшения прочности вследствие потери
устойчивости в поперечном направлении не происходит,
расчетная прочность будет определяться прочностью
материала при изгибе.
Потеря
устойчивости
элемента,
изгибаемого
относительно оси у-у произойдет в случае, если его
сжатая зона не полностью раскреплена от поперечного
смещения и относительная гибкость при изгибе по
отношению к этой оси гибкость при изгибе по
отношению к этой оси λ rel,m > 0,75.

20. Для балки с относительной гибкостью λ rel,m ≤ 0,75

m,d
fm,d
m,d
Md
Wd
fm,d
1
bh
Wd
6
2
kmod ksis k h fm,k
m

21. Расчет односкатных клееных балок

Расчет
заключается
при
предельных
состояний
способности в определении:
проверке
несущей
максимальных значений сдвигающих
напряжений
максимальных значений нормальных
напряжений от изгиба
при проверке предельных состояний
эксплуатационной пригодности
прогибов

22. расчетное значение напряжения сдвига

v . d f
v . d
1,5Vd
kcr bhs
v .d
f v.d
kmod ksys
m
f v.g.k
kcr - поправочный коэффициент, значение которого зависит
от материала балки; принимают по ТКП EN 1995-1-1
(6.1.7(2)): 0,67 — для цельной и клееной древесины, 1 —
для других материалов на основе древесины.

23. Распределение нормальных напряжений в односкатной клееной балке при изгибе

m,0,d m, ,d
6Md
2
bh

24. Расстояние х от опоры до расчетного сечения в односкатной шарнирно-опертой балке, где нормальные напряжения от изгиба достигают

максимального значения (из ТКП 45-5.05275-2012)

25.

m. .d km. fm,d ,
для напряжений сжатия, действующих по скатной стороне
балки
f с.90.d
kmod ksys
m
fс.90.g.k
f v.d
kmod ksys
m
f v.g.k
f t.90.d
kmod ksys
m
f t.90.g.k

26. проверка напряжений сжатия с учетом потери устойчивости плоской формы деформирования

m.0.d kсrit fm,d ,
m. .d kсrit km. fm,d ,
kcrit — коэффициент, учитывающий понижение прочности
при изгибе вследствие поперечного кручения с изгибом
rel.
rel.dd
f mm..kk
mm..crit
crit

27.

rel.d
f m.k
m.crit
балок сплошного прямоугольного сечения из мягких пород древесины
m,crit
2
0,78b
E0.05
hlef
из твердых пород древесины, LVL или многослойной клееной
древесины
m,crit
b
b
E0.05G0.05 (1 0,63 )
hlef
h
2

28. Расчет двускатных клееных балок, гнуто-клееных и гнуто-клееных балок с прямолинейными скатами

Расчетные
проверки
такие же, как и для
односкатных балок
Дополнительная
проверка напряженного
состояния в зоне конька с
учетом:
остаточных
напряжений,
возникших
при
изготовлении
балок;
распределения
напряжений и
объемных эффектов;
совместного действия напряжений
сдвига и радиальных напряжений
растяжения поперек слоев,
вызванных изгибом.

29.

максимальное напряжение изгиба σm,0,d
m,0,d к1
6Mар,d
bhар
максимальное
k1 1 1,4tan( ар ) 5,4tan ( ар )
2
2
радиальное
растягивающее
действующее
поперек
волокон
напряжение,
древесины, σ t,90,d
t,90,d к p
где kp — коэффициент; для двускатных балок
k p = 0,2tan(αap).
6Mар,d
bhар
2

30.

f t.90.d
kmod ksys
где
m
f t.90.g.k kdis kvol
— коэффициент, учитывающий
распределения напряжений в коньковой зоне;
kdis
влияние
— для двускатных и гнуто-клееных балок;
1,7
— для гнуто-клееных балок с прямолинейными
скатами;
1,4
k

объемный
коэффициент;
vol
для сплошных элементов k vol = 1,
для клееных
kvol
V0
V
0,2

31. Определение прогиба

Значение мгновенного прогиба с учётом сдвига древесины (по ТКП
45-5.05-275-2012, таблица 8.5)

32.

Значение общего прогиба с учетом деформаций ползучести
под воздействием постоянной нагрузки определяют по формуле:
Значение
общего
прогиба
от
практически
постоянного
воздействия:
Значение
общего прогиба от постоянного и практически
постоянного воздействия:

33. ТКП 45-5.05-275-2012, таблица 8.4

Предельный прогиб

34. Расчёт тонкостенных балок

35.

f
,
f
,
c
.max.
d
m
,
d
расчетное сжимающее напряжение на крайней кромке полки
расчетное напряжение растяжения на крайней кромке полки; f ,t.max.d fm,d ,
среднее расчетное напряжение растяжения в полке;
среднее расчетное напряжение сжатия в полке;
f ,t.d ft .0.d ,
f ,с.d kc fc .0.d ,
Kс — коэффициент продольного изгиба, допускается определять:
lc
kc 12 ,
b
lс — расстояние между сечениями, где предотвращена потеря местной
устойчивости полки при сжатии;
b — ширина сечения.

36. Нормальные напряжения в стенке балки

расчетные напряжения сжатия и растяжения в стенке
балки:
w ,c .d fw ,с,d ,
w ,t.d fw ,t.d ,
До того, как будет проведен детальный
устойчивость, необходимо убедиться в том, что
расчет
на

37. Клеевые швы

English     Русский Правила