Балки из цельной и клееной древесины

8.22 Балки следует рассчитывать по двум предельным состояниям на прочность, устойчивость плоской формы деформирования и прогиб.

8.23 Подрезка на опоре в растянутой зоне деревянных изгибаемых элементов глубиной а £ 0,25 h допускается при условии:

(77)

где А - опорная реакция от расчетной нагрузки;

b и h - ширина и высота поперечного сечения элемента без подрезки.

Длина опорной площадки подрезки с должна быть не больше высоты сечения h, а длина скошенной части подрезки с ₁ - не менее двух глубин а (рисунок 19).

В случае если невозможно выполнить скошенную подрезку или глубина ее превышает 0,25 h, необходимо усиление зоны подрезки. Усиление производится вклеиванием поперечных (перпендикулярно волокнам) и наклонных (под углом 45° к волокнам) стержней (рисунок 20).

Длина поперечных стержней должна удовлетворять условию

2 а_р £ l_a ³ 0,7 h, (78)

где l_a - расчетная длина стержня;

а_р = а - 30 мм (глубина подрезки минус 30 мм на непроклей).

Рисунок 19 – Скошенная подрезка конца балки

Рисунок 20 - Усиление подрезки на конце балки

Расчет стержней производится с учетом того, что все растягивающее усилие воспринимается поперечно вклеенными стержнями. Наклонные стержни воспринимают сдвигающие усилия в зоне трещины и снижают касательные напряжения на приопорном участке.

Расстояние от торца подрезки должно быть 80-120 мм (120 мм для конструкций, эксплуатируемых на открытом воздухе).

Для двух поперечно вклеенных стержней должно выполняться условие

T > 0,7 Aa / h, (79)

где Т - несущая способность поперечно вклеенного стержня, определенная по 7.38 при l_р = а_р;

А - опорная реакция;

h - высота сечения без учета подрезки;

а - глубина подрезки.

Для наклонно вклеенного стержня должно выполняться условие

Т ³ 25 Aa ²(h - a) /h ⁴, (80)

где Т - несущая способность поперечно вклеенного стержня, определенная по 7.38, условно принимая уровень площадки опирания за местоположение шва сплачиваниия.

8.24 Клееным балкам с шарнирным опиранием и прямолинейной нижней гранью следует придавать строительный подъем, равный ¹/₂₀₀ пролета. В клееных балках допускается сочетать древесину двух сортов, используя в крайних зонах на 0,17 высоты поперечного сечения более высокий сорт, по которому назначают расчетные сопротивления (R _и).

8.25 Гнутоклееные балки с постоянной или переменной высотой поперечного сечения могут быть как двускатными, так и с верхней гранью положительной и отрицательной кривизны от 10 % до 20 %.

Одна из опор в таких балках, независимо от пролета, должна быть подвижной во избежание возникновения распора.

При расчете гнутоклееных балок на прочность, кроме проверки краевых тангенциальных нормальных напряжений, необходима проверка максимальных радиальных растягивающих напряжений s r _max, действующих поперек волокон древесины, в соответствии с требованиями 6.13.

8.26 Двускатные гнутоклееные балки рекомендуются к применению при уклонах до 20 %. В односкатных и двускатных балках переменного сечения следует учитывать влияние ската на напряжения изгиба параллельно поверхности.

В случае когда волокна древесины параллельны одной из поверхностей балки и угол ската a £ 10° (рисунок 21), напряжения изгиба в крайних волокнах, параллельных поверхности, следует определять по формуле

s_p = (1 + tg²a) M / W _paсч £ R _и, (81)

а на скатной поверхности - по формуле

s _с.a = (1 - 4tg²a) M / W _paсч £ R_с.a, (82)

где R_с.a - расчетное сопротивление древесины сжатию под углом а к направлению волокон, определяемое по формуле (5).

Рисунок 21 - Односкатная балка

8.27 Пояса клееных балок с плоской фанерной стенкой следует выполнять из вертикально поставленных слоев (досок). В поясах балок коробчатого сечения допускается применять горизонтальное расположение слоев. Если высота поясов превышает 100 мм, в них следует предусматривать горизонтальные пропилы со стороны стенок.

Для стенок балок должны применяться водостойкая фанера или LVL толщиной не менее 8 мм.