Рекомендації по проектуванню балок

10.2.1Дерев'яні балки є безрозпірними плоскими конструкціями, які можуть виготовлятися як із цільної, так і клеєної деревини і LVL. Балки з клеєної деревини можуть бути клеєдощатими масивними, які складаються із пакетів дощок, склеєних між собою в основному по пласті; клеєфанерними тонкостінними, що складаються із дощатих поясів і приклеєних до них стінок з фанери; клеєними тонкостінними, які складаються із дощатих поясів і приклеєних до них стінок з LVL або OSB.

10.2.2 По геометричному обрису балки підрозділяються на прямолінійні й криволінійні (повністю виготовлені з тонких дощок – гнутоклеєні), або із криволінійними ділянками. Прямолінійні й гнутоклеєні балки можуть бути постійної висоти або змінної – односхилі й досхилі. Поперечний переріз клеєних балок може бути прямокутним і рідше двотавровим, а клеєфанерних і клеєних тонкостінних балок – двотавровим, коробчастим і двотаврово-коробчастим.

10.2.3 Балки слід розраховувуати по граничних станах несучої здатності й граничним станам експлуатаційної придатності відповідно до вимог ДСТУ-Н Б EN 1995-1-1(розділи 6 і 7).

10.2.4Підрізування, скоси й вирізи в балках допускаються в тому випадку, якщо вони задовольняють вимоги ДСТУ-Н Б EN 1995-1-1 (6.5).

10.2.5 Складеним балкам на піддатливих зв'язках слід надавати будівельний підйом шляхом згинання елементів до постановки зв'язків. Величину будівельного підйому слід приймати збільшену у півтора рази в порівнянні із прогином складеної балки при дії розрахункового навантаження.

10.2.6Клеєним балкам з шарнірним обпиранням і прямолінійною нижньою гранню слід надавати будівельний підйом, рівний ¹/₂₀₀ прольоту. У клеєних згинаючих елементах та стиснуто-згинаючих елементах допускається суміщати деревину двох класів міцності, використовуючи в крайніх зонах на 1/6 висоти поперечного перерізу більш високий клас міцності деревини, а в середній частині – деревину більш низького класу міцності (рис. 10.1). Поперечний переріз клеєних балок може бути сформований як з горизонтальним розташуванням клейових швів, так і вертикальним (рис. 10.1). Установлені в EN 1194 класи міцності для клеєної деревини поширюються тільки на клеєні елементи з горизонтальним розташуванням клейових швів у поперечному перерізі.

 

 

а)

б)

1 – клейові шви; а) – поперечний переріз із горизонтальним і вертикальним розташуванням клейових швів; б) –розподіл деревини по класах міцності в поперечному перерізі балки

Рисунок 10.1 – Загальний вид поперечного перерізу клеєної дерев'яної балки

10.2.7 Пояси клеєних балок із плоскою фанерною стінкою слід виконувати з вертикально складених шарів (дощок). У поясах балок коробчастого перерізу допускається застосовувати горизонтальне розташування шарів. Якщо висота перерізу поясів перевищує 100 мм, у них слід передбачати горизонтальні пропили з боку стінок.

Для стінок балок повинні застосовуватися фанера, LVL або OSB товщиною не менш 8 мм.

У клеєфанерних балках фанеру стінок доцільно розташовувати так, щоб волокна її зовнішніх шпонів були спрямовані уздовж осі балки. При такому розташуванні волокон зовнішніх шпон з'єднання фанерних листів здійснюється «на вус». При поперечному розташуванні зовнішніх шпон, з'єднання листів виконується з використанням накладок на клею.

Клеєфанерні балки із плоскою стінкою рекомендується використовувати для прольотів до 18 м. Висота поперечного перерізу таких балок ухвалюється від 1/5 до 1/12 прольоту.

Розрахунки клеєфанерних балок по граничних станах несучої здатності повинен виконуватися відповідно до вимог ДСТУ-Н Б EN 1995-1-1 (6.1.1).

10.2.8 Виготовлення клеєних балок повинне повністю відповідати вимогам EN 386, а використані розрахункові передумови повинні базуватися на властивостях, що залежать від того, яка деревина (однорідна або комбінована) використовується в балці. Використана для виготовлення клеєних балок деревина, повинна відповідати вимогам EN 338, EN 386 і EN 1194.

10.2.9 Для клеєних балок з однорідної клеєної деревини, механічні властивості визначають із еквівалентних властивостей деревини шарів хвойної породи, відповідно до EN 1194 п. 6.3.2. Характеристичне значення міцності на згин f_m,g,k, наведена в таблиці 6 EN 1194, відноситься до елементів з мінімальною висотою поперечного перерізу балки 600 мм і товщиною 150 мм. Це відноситься і до значень характерної міцності при розтягу вздовж волокон f_t,0,g,k. Тому, для балок з меншим поперечним перерізом, при визначенні характерних значень клеєної деревини, повинен ураховуватися коефіцієнт k_h.

10.2.10Розрахункові значення міцності деревини для клеєних дерев'яних балок визначають у такий же спосіб, як і для згинаючих елементів цільної деревини, тобто з формули

(10.1)

де k_mod, k_sys, k_h, f_m,g,k і g_M – були визначені вище.