19.Балки из цельной древесины. Прогоны. Расчет.

Клееные, фанерные, армированные балки.1. Дощато клееные бывают прямоугольного, двутаврового, коробчатого сечения. по очертанию: постоянной высоты; двухскатные, выгнутые. При изгибе найбольшие напряжения возникают в крайних волокнах.2. Фанерные ребристые балки состоят из дощатых поясов фанерной стенки и дощатых ребер жесткости. Большая часть материала с концентрированна в крайних зонах сечения, где действуют найбольшие нормативные напряжения. Расход материала меньше, но трудоемкость изготовления выше. Устраиваются двухскатными и постоянной высоты. Фанерные балки с волнистой стенкой. Высокая устойчивость позволяет обходится без ребер жесткости. Изготавливают балки по непрерывной технологии на специальной поточной линии. Достоинства:1. Малая масса;2. Возможность поточного изготовления; 3. Легкость транспортирования и монтажа.3.Армированные балки. Эффективный вид индустриальных конструкций. В верхней и нижних зонах дощета клееной балки выбирают пазы в которых запрессовывают на эпоксидной смоле высокопрочную арматуру переодического профиля из стали класса S400, S500 ГОСТ 10884. Армирование должно быть двойным, несущая способность увеличивается в 1,5-1,6 раза и при предварительном напряжении 1,8-2,5 раза. Преимущества: Возможность перекрывать значительные пролеты при малой строительной высоте.Разрезной прогон. Недостатки: большое сечение прогона и поэтому ограничен пролет, максимальный 4 м.Достоинства: простота изготовления и монтажа. Прочность прогона σ_md=M_d/W_d≤f_md ;W_d=bh²/6;W_d= M_d/ f_md. Расчет по 2 группе предельных состояний υ_о=5/384×q^н l⁴/EI. I_х=bh³/12

Консольно – балочные прогоны. Достоинства: экономичность. Недостатки: сложность монтажа; прогибы консолей; ограничение длины пролета из-за стандартной длины бревна- 6,5м. По 1-ой группе предельных состояний: σ_md=M_d/W_d≤f_md ;W_d=bh²/6; W_d= M_d/ f_md. По 2-ой группе предельных состояний

υ_о1=2/384×q^н l⁴/EI; υ_о2=0,83/384×q^н l⁴/EIНеразрезной прогон. Современный, экономичный, прогрессивный. Выполняется из двух брусков или пластин скрепленных между собой гвоздями по всей длине; из двух досок поставленных на ребро, длина доски принимается равной шагу ферм или шагу балок и соединяется между собой в разбежку со смещением 0,2L/ σ_md=M_d/W_d≤f_md ;W_d=bh²/6; W_d= M_d/ f_md ; W₁= W_тр/ 2; М_пр=ql²/24; М_оп=ql²/12

По 2-ой группе предельных состояний: υ_о=1/384×q^н l⁴/EI

20.Клеенные деревянные конструкции. Их достоинства, особенности изготовления.Склеивание деревянных деталей применялось много веков, но лишь в последнее время разработаны водо- и биостойкие клеи, которые обеспечивают прочность клеевого шва на сжатие и скалывание не ниже прочности древесины. Работа клеевых швов на растяжение не допускаются. Преимущества: 1.из досок небольших размеров можно склеить элементы любой длины с поперечными сечениями любой формы. Высота сечения может изменяться метрами. 2. в них отсутствует ослабление врубками и врезками, нет сдвига в швах. 3. в изготовлении клееных конструкций в заводских условиях легко автоматизируются и поэтому не трудоемко. 4. при склеивании можно использовать короткомерные и пониженного качества материалы. 5. металлоемкость клееных конструкций весьма незначительна. 6. стойкость в агрессивной среде. 7. высокая огнестойкость. Недостатки: 1. необходимость изготовлении их в заводских условиях при обязательном контроле за соблюдением технологии. Для клееных конструкций используют фанеру и остроганные доски хвойных пород. Склеивание производят под давлением 0,3-0,5 МПа. Склеивание образует прямоугольное сечение, двутавровое, коробчатое. Склеивание под углом не достаточно надежно из-за большей разницы в осадочной деформации древесины вдоль и поперек волокон. Применяется 3 типа продольного стыка клею. 1.впритык 2.на ус 3.на зуб.

21.Соединение деревянных элементов на цилиндрических нагелях и гвоздях. Нагельные соединения после клеевых самые простые, надежные и экономичные. Нагелями называют вкладыши препятствующие взаимному сдвигу сплачиваемых элементов. Сами нагели работают на изгиб. Сами нагели могут быть цилиндрические(болт с шайбой, шуруп, гвоздь, штырь) или пластинчатые. Цилиндрический нагель представляет собой стержень круглого или трубчатого сечения. Чаще всего используется сталь класса С240. Нагели могут быть деревянные, если конструкции эксплуатируются в агрессивной среде, выполняют из алюминиевых сплавов, пластмасс, дуба. Штыри и болты закладывают в плотные гнезда(диаметр отверстия = диаметру нагеля). Гвозди(диаметр не должен превышать 6мм.) забивают в цельную древесину. Шурупы и глухари завинчивают в предварительно просверленные отверстия меньшего диаметра. Пластинчатые нагели- стальные и деревянные, используют для балок составного сечения, различают сквозные и глухие нагели. В настоящее время наиболее распространенные металлические цилиндрические нагели, гвозди. Разрушение нагельного соединения может произойти в результате изгиба нагеля, смятие древесины нагельного гнезда, скалывание и растяжение поперек волокон древесины между отверстиями. Число элементов соединения может быть различной. В зависимости от способа приложения внешних сил различают соединения симметричные и несимметричные. Размещение цилиндрических нагелей в соединяемых элементах: -нагелей и гвоздей прямыми рядами, -нагелей и гвоздей шахматное, -гвоздей косыми рядами.

22.Лобовые врубки. Лобовые упоры. Врубками называют весьма разнообразные сопряжения элементов деревянных конструкций которых передачу усилий от одного элемента к другому происходит путем взаимного соприкосания элементов по плоскости смятия независимо от того выполняются ли эти сопряжения врубками. В рубке могут обеспечить передачу только однозначных снимающих усилий вследствие чего область их применения ограничено устройством сжатых стыков и присоединением сжатых элементов под углом. Соединения на врубках открыты и доступны осмотру, вследствие чего легко осуществляется контроль качества изготовления и за работой врубок. Отрицательными свойствами врубок является значительное местное ослабление элементов: -затруднительность механизации процессов изготовления, -необходимость привлечения для изготовления врубок рабочих высокой квалификации. Лобовые упоры- самые простые и надежные соединения. –сжатый элемент своими торцами упирается на опору. Опорой может служить каменная, бетонная кладка или др. деревянный элемент. Конец примыкающего сжатого элемента надо обрезать под прямым углом к оси. Лобовые упоры осуществляются в сжатых стыках с передачами усилий “торец в торец” без промежуточных подушек или элементов с поперечным направлением волокон. Для предотвращения смещения сопрягаемых элементов из плоскости с 2х сторон ставят накладки соединенные с элементами соединенными болтами (диаметр 12-16мм) в количестве не менее 2х болтов с каждой стороны стыка. Длину накладок применяют не менее 3х высот соединяемых брусьев. Соединение лобовым упором является весьма мощным надежным в работе и простым в изготовлении. Достоинства: отсутствие работы на скалывание.