Главная Минимаркер Мосты и тоннели Минимаркер Проектирование деревянных и железобетонных мостов Минимаркер Расчет клееных и клеефанерных балок

Расчет клееных и клеефанерных балок

Страница 5 из 5

Расчет клееных балок ведут по обычным формулам, проверяя удовлетворяемость принятых сечений условиям прочности и установленным пределам прогибов. Моменты инерции и сопротивления определяют как для сплошных сечений. Клееные балки представляют собой многослойную конструкцию из досок, в которой пороки древесины (сучки, косослой) рассредоточены, а клееные швы прочнее древесины, поэтому такие балки прочнее брусьев с аналогичными размерами. В связи с этим расчетные сопротивления для клееных балок принимают несколько выше, чем для обычной древесины.

При проверке прочности изгибаемой клееной балки вводят коэффициенты условий работы, зависящие от высоты и формы поперечного сечения. Для балок прямоугольного сечения учитывают коэффициент m1 (таблица 4.1).

Таблица 4.1

05022014_t1

При двутавровой форме сечения вводят еще коэффициент m2, зависящий от отношения толщины стенки к ширине полки:

05022014_f68

Условие прочности

05022014_f69

где mн = m1 для балок прямоугольного сечения; mн = m1m2 для балок двутаврового сечения.

Производят также проверку на скалывание по клеевым швам:

05022014_f70

где Q – расчетная поперечная сила; Sбр – статический момент отсеченной части относительно нейтральной оси; Iбр – момент инерции сечения; b1 – ширина балки в рассматриваемом сечении. Расчетное сопротивление скалыванию вдоль волокон по клеевым швам принимают равным 18 кгс/см2.

При определении прогиба двутавровых клееных балок необходимо учитывать, что величина прогиба зависит не только от изгибающего момента, но и от поперечной силы. Это объясняется тем, что в местах наибольших сдвигающих напряжений сечение значительно меньше, чем в поясах, а модуль сдвига в 20 раз меньше модуля упругости.

Прогиб двутавровых клееных балок с учетом влияния сдвигающих напряжений определяют по формуле

05022014_f71

где f0 – прогиб от изгибающего момента; h – высота балки; l – пролет; α – коэффициент, зависящий от отношения толщины стенки к ширине полки.

При отношении толщины стенки к ширине полки 1/2, 1/3, 1/4 коэффициенты α соответственно равны 38, 50 и 64. Особенности расчета клеефанерной балки сводятся к определению основных характеристик сечения (I, W, S), состоящего из различных материалов (рис. 4.9, а). Для этого геометрические характеристики приводят к одному из составляющих балку материалов. Рассматривают условное сечение, в котором разнородные материалы вводят с приведенными характеристиками, измененными пропорционально модулям упругости.

Схемы к расчету клеефанерных балок

Рис. 4.9 – Схемы к расчету клеефанерных балок

Приведенную площадь сечения определяют по формуле

05022014_f72

где Fф – площадь фанерных элементов сечения; Fд – площадь деревянных элементов сечения; Eф и Ед – модули упругости фанеры и древесины; Fпрд – площадь сечения, приведенная к дереву. Таким же образом определяют статический момент приведенного сечения

05022014_f73

где Sф – статический момент площади фанерных элементов сечения относительно нейтральной оси х0; Sд – статический момент площади деревянных элементов сечения относительно оси хо; Sпрд – статический момент сечения, приведенный к дереву, относительно оси х0. Положение нейтральной оси определяют из условия

05022014_f74

Момент инерции балки относительно нейтральной оси

05022014_f75

где Iф и Iд – моменты инерции фанерных и деревянных элементов сечения относительно нейтральной оси. Напряжения в балке для фанерных элементов сечения

05022014_f76

для деревянных элементов сечения

05022014_f77

где yф и yд – расстояния от нейтральной оси до наиболее удаленных точек фанерных и деревянных элементов сечения; Rфи и Rди – расчетные сопротивления фанеры и древесины на изгиб; mн – коэффициент условий работы, принимаемый для клеефанерных балок равным 1,0, кроме растянутых поясов из бакелизированной фанеры, для которых его принимают равным 0,9.

Скалывающие напряжения проверяют в клеевых швах и по нейтральной оси по обычной формуле, причем геометрические характеристики (I и S) вводят приведенными к фанере или дереву (рис. 4.9, б).

При проверке касательных напряжений в вертикальной стенке из фанеры учитывают коэффициент 05022014_f78, вводимый для обеспечения устойчивости стенки:

05022014_f79

где h0 – расстояние между осями поясов стенки; δ – толщина фанерной стенки; α – расстояние между ребрами жесткости; Rфс – расчетное сопротивление фанеры на скалывание.

Прогибы клеефанерных балок определяют аналогично обычным клееным балкам, принимая коэффициент α при отношении толщины стенки к ширине полки 1/3, 1/4 и 1/8 равным соответственно 38, 48 и 90.


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика