Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Сплошные дощато-клееные балки. Конструирование и расчёт
Широко распространены составные балки, изготовл-е из мелких эл-тов из древесины более низких сортов и менее ценных пород, фанеры, синтетич. и др. м-лов, повышающих их нес. способ-ть. Клееные балки из досок и фанеры, склеенные синтетич. клеем, явл-ся осн. видом составных балок заводского изготовл-я. Размеры и форма сеч-й клееных балок м.б. практически любыми независимо от сортамента. Древесина клееных балок после искусств. сушки и фанера дольше сопротивл-ся загниванию, чем древесина др. к-ций. Клеевые сое-я, жесткие и стойкие против увлаж-я, обеспеч. монолитность. Балки крупных сеч-й имеют достаточный предел огнестойкости.
При проекти-и клееных балок необх. вып-ть условия: в ст≥ в n/2; h/ в≤ 6; hст/ в ст≤6; h/ в n ≤ 6; hср/ в≤ 8,5(для двускатных балок). Доски располаг. по сортам, в крайних зонах 1 и 2, кол-во не менее 2. Толщина досок не должна превышать 3,5см (до острожки), 2,0 см - для криволин-х балок. При изготовл-и балок из разных пород древесины рекоменд.: а) поперечное – прямоуг.; б) в нижнюю растянутую зону высотой не менее 0,15h укладывают доски из пород древесины, обладающей прямолинейной структурой волокон и высокой прочностью на растяж. (сосна, береза, лиственница); в) в верхн. сж. зону выс. 0,15-0,4h укладывают древесину хвойн. и листв. пород с выс. прочн. на сж. (сосна, береза); г) средн. зона - из древесины с невысокой прочн. (тополь, ольха, осина, пихта). Доски стыкуются зубчатым шипом. Схема расчета балок: 1. По принятой схеме определяется высота балки в середине пролета. Для двускатных балок: 1. Наим. ширина балки прямоуг. попереч. сеч. или толщина стенки балки двутаврового сеч.: или .и округляется до ближайшей ширины досок по сортаменту (с учетом острожки). 3. Проверяется прочность принятого сеч. по норм. напряж.: при расстоянии между закрепл-ми точками связей ℓо≤70 в 2/hпр: а при ℓ0>70 в 2/hпр с учетом устойчивости плоской формы изгиба: Для балок переменного по длине сечения hпр- высота принятого поперечного сечения , кж- коэф., зависящий от формы и загружения балки, φМ- коэф. в области упругой устойчивости.
4. В гнутоклееных балках постоянного сечения проверяются радиальные растягив-е напряж-я в криволинейном участке балки по клеевому шву: где R0- радиус кривизны гнутой части; Rр90- расчетное сопротивление древесины растяжению поперек волокон; 5. Прогиб балки: где Армированные дощатоклееные балки изготовляют пролетом до 24м прямоуг. сечения. Армируют растянутую и сжатую зоны горячекатаными стержнями периодического профиля из стали класса А-ΙΙ, А-ΙΙΙ, А-ΙV. Арм. укладывают в пазы, заливают эпоксидным клеем и запрессовывают дощатоклееный пакет. Расчет на прочн. по норм. и касат. напряж.:
4. Клеефанерные балки. Конструирование и расчёт. Балки с плоской фанерной стенкой по форме сеч.: коробчатые и двутавровые. Коробчатые балки отличаются от двутавровых повышенной жесткостью из плоскости изгиба и гладкими боковыми поверхностями. Двутавровые балки имеют обычно одинарные фанерные стенки и не обладают преимуществами коробчатых, но требуют вдвое меньшего расхода фанеры. По длине клеефанерные балки могут иметь постоянное и переменное сечение. Основным типом таких балок являются трапециевидные двускатные. Их высоту в середине пролета определяют расчетом на изгиб(1/10— 1/12 пролета). Высоту сечения на опорах определяют расчетом стенок на срез и устойчивость, и она должна быть не меньше 0,4 пролета. Стенки клеефанерных ребристых балок изготовляют из водостойкой фанеры толщиной 10—12 мм. Направление наружных волокон фанеры следует принимать параллельным волокнам поясов и продольным осям балки. При этом стенки работают на изгиб в направлении наибольшей прочности и жесткости их сечений и имеется возможность их предварительно соединять по Длине усовым соединением.. Пояса коробчатых балок - одиночные клееные брусья, располож-е между двумя фанерными стенками. Пояса двутавровых балок состоят из двух клееных брусьев, располож-х по обе стороны стенки. Доски поясов могут располагаться как горизонтально, так и вертикально. По длине доски поясов соединяются зубчатым стыком. В месте перелома двускатных балок в коньке верхний пояс соединяется по длине угловым зубчатым соединением.
Клеефан. ребристая балка:1- дощатые пояса; 2 —фанерн. стенки; 3 — стык пояса; 4 — ребра; 5 —коробчатая балка; 6 — двутавровая балка; 7 —стык стенки Для уменьшения расчетных размеров листа фанерной стенки в опорных панелях устанавливают поперечные ребра. Волокна рубашек фанеры располагают в прод. направлении, стыкуя листы фанеры на ус. При значительных поперечных нагрузках волокна рубашек направляют перпендикулярно поясам. При этом стыки фанерных листов выполняют впритык с накладками.. Балки, составленные из 2 м-лов, рассчитывают по геом. хар-кам, приведенным м-лу. При приведении к древесине: Fпр=F+FфЕф/Е, Iпр=I+IфЕф/Е, Sпр=S+SфЕф/Е, к фанере: Fпр.ф=Fф+FЕ/Еф, Iпр.ф=Iф+IЕ/Еф, Sпр.ф=Sф+SЕ/Еф, F, I, Fф,Iф, Sф— площадь, мом. инерции, статич. мом. соотв. древесины и фанеры; Е, Еф — модули упругости соотв. древесины и фанеры.При проектировании балок с продольным расположением волокон рубашек фанеры, выбирают форму и высоту поясов. Ширину последних либо задают, либо определяют. В этом случае Еф вдоль волокон наружных слоев следует повышать на 20 %. Находят требуемый момент сопротивления в расчетном сечении Wтр = М/Rр, где Rр — расчетное сопротивление древесины нижнего пояса растяжению; М = Ммакс — в балках с паралл. поясами; М = Мх — в двускатных балках.Ординату х находят из выражения , γ=h1оп/(ltgα); h1оп — высота балки на опоре в осях; α — угол наклона верхнего пояса. Определяют , h-высота балки в расчетном сечении, Ixп, Ix.фст- моменты инерции. , δф — суммарная толщина стенки.Учитывая и пренебрегая собственным моментом инерции пояса I0, определяют по которой подбирают размеры досок. Затем окончательно компонуют балки и определяют их действительные приведенные геометрические характеристики.Проводят проверку: 1)нижнего пояса σр=M/Wпр<=Rр, 2) верхнего пояса σ=M/(Wпрφy)<=Rс, 3) фанерной стенки σр.ф=M/Wпр(Еф/Е)<=Rр.φmф., φy — коэффициент продольного изгиба пояса относительно оси y, 10 — расстояние между закрепленными точками из плоскости балки; r у — радиус инерции пояса; mф = 0,8 — коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления фанеры в стыке. Прочность стенки в опасном сечении на действие главных растягивающих напряжений в зоне первого от опоры стыка фанеры либо под первой от опоры сосредоточенной нагрузкой: , σcт и τст – соответственно нормальные и касательные напряжения сечения на стыке стенки и поясов Проверяют местную устойчивость стенки в середине первой от опоры панели при hст/δф>50: , фанерную стенку на срез: ,прочность клеевого шва , h расч— меньший размер панели стенки; — общая длина клеевого шва. Проверяют устойчивость плоской формы деформирования: σ=M/(Wобφy)<=Rс а жесткость по σ=M/(Wбрφм)<=Rи, куда подставляют значение приведенного к древесине момента инерции. В балках с плоской фанерной стенкой и волокнами рубашек, расположенными перпендикулярно нижнему поясу, расчет ведут оп приведенным выше формулам, но без учета работы фанеры на действие нормальных напряжений. Проверяют устойчивость фанерных стенок при hcт/δф>80 по формуле определения устойчивости стенки в середине первой от опоры панели на действие только касательных напряжений.
Клеефанерные балки с волнистой стенкой относятся к классу малогабаритных балок. Они имеют двутавровое сечение, постоянное по длине. Пояса их состоят из одиночных досок II категории качества. Они располагаются горизонтально плашмя, и в их пластях образуются волнистые по длине пазы клиновидного сечения. Фанерная стенка имеет волнистую по длине форму, которая придается ей в процессе изготовления, Волокна наружных слоев фанеры располагаются вдоль стенки. Стенка вклеивается краями в пазы поясов. Благодаря волнистой форме стенка лучше сопротивляется потере устойчивости, чем плоская, и не нуждается в укреплении ее ребрами жесткости. Стенка толщиной не менее 10 мм, волокна рубашек которой располагают параллельно поясам и стыкуют листы фанеры на ус. В местах опирания балок устанавливают опорные ребра шириной не менее высоты поясов..Расчет балок с волнистой стенкой производят с учетом того, что стенка практически не работает на нормальные напряжения при изгибе, и эти напряжения воспринимаются только поясами. Клеевые соединения стенки с поясами рассчитываются на скалывание между шпонами фанеры с учетом ширины швов, равной двойной глубине пазов. Балка с волнистой фанерной стенкой: 1— верхний пояс; 2 — волнистая стенка; 3 — опорное ребро; 4 — опорный уголок; 5 — опорная подушка; 6 — анкерный болт; 7 — стяжные болты. Изготавливают двутаврового сечения длиной до 12 м тремя способами: 1. В цельных брусчатых или клеедощатых поясах выбирают пазы, в кот. вставляют фанерные изогнутые листы на клею; 2. В прямолин. пазы заводят изогнутый лист и паз заливают эпоксидной смолой; 3. В прямолинейные пазы заводят прямой лист фанеры и затем деревянными клиньями листу придают нужную искривленную форму, а паз заливают смолой. Такие балки устойчивы, нет необходимости в установке ребер жесткости ксм=2,5-3. Особенность расчета таких балок заключается в определении Wрасч и Iрасч. в расчетном сечении. Податливость стенки учит. Коэф.: мом. инерции сече. без учета податливости стенки. По прочности и жесткости балки проверяют по формулам: На срез по нейтральной оси стенки проверяется по формулам: Прочность клеевого шва стенки с поясом проверяют на скалывание: 37.Деревянные арки. Конструирование и расчёт.
Арки отн-ся к плоским распорным нес. к-циям. Распор восприним-ся затяжкой фундаментами или контрфорсами. Арки перекрывают пролеты до 100м. По геом. форме - круглового, стрельчатого и треуг. очертания. По статической схеме - двухшарнирные и трехшарнирные. Если распор не воспринимается фундаментом, то в арках делают затяжки из круглой или профильной стали. ℓ- пролет; f- стрела подъема; f0- стрела подъема полуарки; S- длина дуги арки; S0- длина хорды полуарки. По констр. решению - сплошные из прямолинейных блоков и решетчатые, составленные из двух ферм- сегментных или с параллельными поясами. Для решетчатых рекомендуется применять фермы с жестким нижним поясом. Сплошные арки по поперечному сечению могут быть прямоугольные и двутавровые, по способу изготовления брусчатые, дощатоклееные и клеефанерные. Для обеспечения устойчивости из плоскости удобнее всего выполнять клеефанерные арки с поперечным сечением, состоящим из полок и двух стенок. Устойчивость обеспечивают установкой поперечных скатных связей, кот. м.б. выполнены как из деревянных брусьев, так и из металла в виде профильных или круглых тяжей. Усилия в арках, для расчета принимаются следующие сочетания нагрузок. 1. Пост. и снег. нагр. расположены на всем пролете + временная нагрузка от подвесного оборудования. 2. Постоянная нагрузка по всему пролету, снеговая на половине + врем. Нагр. от подвесного оборуд-я. 3. Ветровая, постоянная и снеговая нагрузка на ℓ/2 + нагрузка от подвесного оборудования. При одновременном учете двух или более временных нагрузок их величины умножают на коэф. к=0,9. Усилия в арке определяются по методам строительной механики в определенных сечениях:
Расчетная длина ℓ0 для 2-х шарнирных арок с несимметричной нагрузкой в плоскости действия момента ℓ0=0,6S. Для 3-х шарнирных арок с несимметрич. Нагр. ℓ0=0,7S. Для всех остальных случаев ℓ0=0,5S. Расч. длина из плоскости = расстоянию между узлами крепления связей, прогонов и других элементов покрытия. Клееные арки - наиболее эфф., т.к. возм. рационально использовать древесину по качественному составу (3 сорта). Криволинейные арки по статической работе выгоднее, чем арки из линейных элементов. Внешняя нагрузка q+p вызывает в арке момент М: , Чтобы уменьш. Мх (Мб), продольную силу прикладывают в узлах внецентренно. Опирание арки выполняют неполным сечением с высотой hоп опирания не менее 0,4hсеч. Арки криволинейные по статической работе выгоднее, чем треугольные, однако изготовление их более трудоемкое. По попереч. сеч. экономичнее клеефанерные арки с тавровым или коробчатым сечением. При вып-и эл-тов арок из разных пород древесины, хвойные располагают по краям, а лиственные - посередине. При проектир-и клееного попереч. сеч. необх., чтобы толщина досок не более 3,3см. Склеивание отдельных досок по длине выполняется зубчатым соединением. Разбежка соединений -не менее чем на 1500мм. Схема констр. расчета сплошных арок: Определяют геом. размеры.Собирают нагрузки (пост. и врем.).Определяют усилия: М, Q, N.Принимают размеры поперечного сечения.
для треугольных арок, для круговых и стрельчатых. Ширина в=h/5, с учетом сортамента пиломатериалов. Определяют площадь: 1. Определяют напряжения. Если элементы покрытия или связи дают расстояние по длине арки между точками крепления ℓ0>70в2/h, в этом случае проверяют устойчивость поперечного сечения.
Нижнюю полку рассчитывают на растяжение, а верхнюю - на сжатие: Из плоскости проверяют все поперечное сечение на действие: где Проверяют прочность клеевого шва: В клеефанерных арках производят проверку прочности фанеры: , 2. Устойчивость фанерной стенки проверяют аналогично как и устойчивость стальной стенки. Рассчитывают стальную затяжку: Выполняют расчет опорного и конькового узлов арки Производят проверку устойчивости арки в монтажных условиях на собственную массу арки: Трехшарнирнаые арки из балок на пластинчатых нагелях имеют треугольное очертание. Длина пролетов 8-12 м, отношение f/ℓ=1/2÷1/6. арки делают с затяжкой или опертыми непосредственно на фундаменты. Каждая полуарка работает на изгиб только от нагрузки, расположенной на ней; загружение другой полуарки лишь увеличивает нормальное усилие в первой, поэтому расчетным будет загружение по всей арке. Расчет производится по формуле для сжато-изгибаемого стержня: где Мрасч.=Мδ-Neср; Мδ- максимальный изгибающий момент от поперечной нагрузки; kW- коэффициент, учитывающий податливость связей; еср- средний эксцентриситет, равный полусумме эксцентриситетов в опорной и коньковом узлах; Число пластинчатых нагелей на половине полуарки: к=0,4 при опирании одного бруса, к=0,2 при опирании двух брусьев, к=0 при опирании всех брусьев. Кружальные арки. Арки бывают двух- и трехшарнирными. Состоят из двух или более рядов косяков, соединенных между собой нагелями. Основным элементом арки является косяк, выпиливаемый из досок. Каждый косяк в арке работает на поперечный изгиб как балка на двух опорах, загруженная сосредоточенной нагрузкой в середине пролета. Болты, соединяющие ряды косяков, работают на передачу изгибающего момента от одного ряда косяков другому. где Тс- несущая способность болта; а- расстояние между центрами групп болтов. 6. Деревянные рамы. Конструирование и расчёт. Дощатоклееные рамы в завис. от технологии изготовления: а) гнутоклееные- тип ДГР; б) из прямолинейных элементов, соединенных в карнизном узле на зубчатый стык- тип РДП; в) из прямолинейных элементов ригеля и стоек, соединенных с помощью гнутоклееной вставки- тип ДГРП; г) из прямолинейных элементов ригеля и стоек с соединением в карнизном узле с помощью нагелей- тип РДПН; д) из ригелей, стоек и упирающихся в фундамент подкосов, с помощью которых образуется рамный карнизный узел- рамно-подкосная система. Статический расчет трехшарнирных рам по нес. способ-ти производят при след. схемах загружения: 1- расчетная постоянная и снеговая нагрузки на всем пролете; 2- расчетная постоянная на всем пролете, а снеговая на половине пролета (слева, справа); 3- по схемам «1», «2» в сочетании с ветровой нагрузкой слева (справа). Рамы рассчитывают как сжато-изгибаемые элементы, при этом учитывают с помощью коэффициента ξ увеличение изгибающего момента вследствие геом. нелинейности их работы: ющих схемах загружения:й механики. _______________________________________________для схем 1-3 из условия транспортировки, чтобы высота стоек не превышала 4м. части сечения или с помощью стального ш Гибкость в пл-ти деформирования λ=ℓ0/0,289hпр, где ℓ0=0,5S- расчетная длина оси рамы, = длине оси полурамы, hпр- приведенная высота сечения рамы. hпр=hпр.стSст+hкрSкр+hпр.рSр/ℓ0, где hпр.ст, hпр.р- приведенные высоты сечений стойки и ригеля, определяемые умножением max высоты на участке на коэф/ hкр- высота сечения криволинейной части; Sст, Sкр, Sр- длины стойки, криволинейного участка и ригеля по оси рамы.
|
|||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-07-14; просмотров: 721; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.198.157.15 (0.049 с.) |