10.4.1 Балки составного сечения
10.4.1.1 Брусчатые составные балки (из цельной и клееной древесины) заводского и построечного изготовления следует сплачивать не более чем из трех брусьев по высоте сечения с помощью пластинчатых нагелей, ввинченных стержней, вклеенных стержней периодического профиля и др. связей.
10.4.1.2 Составным балкам на податливых связях следует придавать строительный подъем путем выгиба элементов до постановки связей. Величину строительного подъема (без учета последующего распрямления балки) следует увеличивать в полтора раза по сравнению с прогибом составной балки под эксплуатационной нагрузкой.
10.4.1.3 Прогиб составных балок как со строительным подъемом, так и без него следует определять по правилам строительной механики, как для цельных балок такого же сечения, но с введением коэффициента ki к моменту инерции поперечного сечения балки, учитывающего податливость того или иного вида соединения (таблица 7.3).
10.4.2 Балки из цельной и клееной древесины
10.4.2.1 Максимальную высоту сечения дощатоклееных прямолинейных балок постоянной высоты, двускатных и гнутоклееных пролетом от 6 до 24 м включительно следует назначать в пределах 1/8–1/12 пролета; ширину — минимальной из условий опирания плит покрытия, прогонов или других вышележащих конструкций и отношения b/h = 1/4 – 1/8. Уклон верхней грани прямолинейных двускатных балок необходимо принимать в пределах от 2,5 % до 10 %.
10.4.2.2 Балки следует рассчитывать на прочность и жесткость. Значения максимальных прогибов не должны превышать указанных в СНиП 2.01.07. Клееным балкам с шарнирным опиранием следует придавать строительный подъем, равный 1/200 пролета.
10.4.2.3 Двускатные гнутоклееные балки с постоянной и переменной высотой поперечного сечения и криволинейным участком в середине пролета рекомендуются к применению при уклонах от 10 % до 20 %. Одна из опор в таких балках, независимо от пролета, должна быть подвижной во избежание возникновения распора.
10.4.2.4 При расчете гнутоклееных балок на прочность, кроме проверки краевых тангенциальных нормальных напряжений, необходима проверка максимальных радиальных растягивающих напряжений r,max, действующих поперек волокон древесины, в соответствии с требованиями 10.1.7.
10.4.2.5 В односкатных и двускатных балках переменного сечения следует учитывать влияние ската на напряжения изгиба параллельно поверхности.
10.4.2.6 В случае, когда волокна древесины параллельны одной из поверхностей балки и угол ската 10° (рисунок 10.2), напряжения изгиба в крайних волокнах, параллельных поверхности, следует определять по формуле
(10.18)
а на скатной поверхности — по формуле
(10.19)
где fс,,d — расчетное сопротивление древесины сжатию под углом к направлению волокон, определяемое по формуле (6.2).
Рисунок 10.2 — Односкатная балка
10.4.2.7 При проектировании клеефанерных балок необходимо располагать волокна наружных слоев шпонов фанеры вдоль балки.
Пояса клееных балок с плоской фанерной стенкой следует выполнять из вертикально расположенных 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 должна применяться водостойкая фанера толщиной не менее 8 мм.
10.4.2.8 Расчетные напряжения изгиба должны удовлетворять условиям, приведенным в 7.4, 7.8 и 10.1.3 – 10.1.8.
10.4.2.9 При необходимости в балках допускается выполнение подрезки на опоре со стороны растянутой зоны при соблюдении следующих требований:
а) для балок из цельной древесины глубина подрезки ha 0,25h, длина скоса c1 2ha и длина опорной площадки подрезки с h (рисунок 10.3, а)) при условии, что
0,4
МПа, (10.20)
где Rd — опорная реакция от расчетной нагрузки;
b и h — ширина и высота поперечного сечения балки без подрезки;
б) для балок из клееной древесины глубина подрезки ha 0,5h, а длина опорной площадки подрезки с 120 мм (рисунок 10.3, б)) при наличии вклеенных стержней и условии, что
(10.21)
где Rd — опорная реакция от расчетной нагрузки;
b и h — ширина и высота поперечного сечения балки без врезки;
fv,0,d — расчетное сопротивление скалыванию древесины вдоль волокон;
ks — коэффициент для подрезок с двумя вертикально вклеенными арматурными стержнями диаметром от 16 до 20 мм (рисунок 10.3, б)), определяемый из выражения
ks = 1,805 – 3,965ha/h + 3,186 (ha/h)2. (10.22)
В клееных деревянных балках с вертикальными вклеенными стержнями расстояние с2 принимается равным 3,5d, где d — номинальный диаметр вклеенного стержня.
10.4.2.10 Для клееных балок на участках у опор, а также в зоне действия вертикальных сосредоточенных сил должны быть проверены условия, приведенные в 10.1.3.
1 — балка; 2 — вклеенные стержни
Рисунок 10.3 — Опорные участки балок с подрезками:
а — скошенная подрезка опорного участка балки из цельной древесины;
б — подрезка опорного участка балки из клееной древесины с вклеенными стержнями
10.4.2.11 Из плоских сплошных балок могут проектироваться пространственные конструкции, перекрестно-балочные системы, ребра куполов, складки и др.