9. Для чего осуществляется механическая обработка (фрезерование или острожка) досок, применяемых для изготовления клееных конструкций?

Качество склеивания в большей степени зависит от чистоты подготовленной поверхности. В производстве несущих конструкций поверхности под склейку следует обрабатывать по 7му классу шероховатости, что достигается фрезерованием со снятием провесов, образовавшихся в соединениях на зубчатый шип. Склеиваемые детали должны быть свежеотфрезерованными (время с момента фрезерования до нанесения клея не должно превышать 8ч), очищенными от пыли и плотно прилегать друг к другу.

10. Изобразите поперечное сечение доски, укажите пласть и кромку.

I - пласть; 2 - кромка; 3 - ребро; 4 – торец.

11. Приведите максимальное и минимальное значения обработки по пласти и кромке соответственно.

При фрезеровании по пласти с двух сторон максимальное значение обработки составляет 6 мм, минимальное – 4 мм. При фрезеровании кромок с двух сторон максимальное значение обработки составляет 6 мм, минимальное – 4,5 мм. Припуски зависят от номинальных ширины и толщины заготовок. Припуск – превышение размеров заготовки над номинальными размерами детали.

12. Какова максимальная толщина досок после фрезерования, применяемых для изготовления клееных элементов?

Максимальная толщина досок после фрезерования – 33 мм (из пиломатериалов толщиной 40 мм).

СНИП II-25-80: 5.7. Толщину склеиваемых слоев в элементах, как правило, не следует принимать более 33 мм. В прямолинейных элементах допускается толщина слоев до 42 мм при условии устройства в них продольных прорезей.

13. Какова максимальная ширина досок после фрезерования, применяемых для изготовления клееных элементов?

Сечения клееных балок принимаются в большинстве случаев шириной не более 16,5 см, что позволяет изготовлять их из цельных по ширине досок. Балки большей ширины выполняют из менее широких досок, склеенных между собой кромками, с расположением этих стыков вразбежку по высоте. Ширина сечения балок обычно принимается не менее 1/6 высоты для большей устойчивости их из плоскости изгиба.

Ширина досок должна соответствовать номинальной ширине клееного элемента с учетом припусков на механическую обработку и сушку, мм: 10 — для досок шириной до 125 мм, 15 — для досок шириной до 175 мм и 20 — для более широких досок.

14. Почему вводится ограничение по толщине досок, применяемых для изготовления клееных элементов?

Толщину доски для клееных конструкций рекомендуется назначать не более 40 мм (в острожке 33 мм). При большей толщине трудно осуществлять запрессовку, поэтому качество клеевого шва ухудшается вследствие неплотного прижатия склеиваемых досок друг к другу.

15. Как обеспечить равнопрочность соединений досок «на ус» и «на зубчатый тип»?

Для того, чтобы обеспечить равнопрочность клеевого шва древесине на растяжение вдоль волокон, следует в растянутых стыках площадь склеиваемых поверхностей увеличивать в 10 раз косой срезкой торца на ус или на зубчатый шип (уклон склеиваемых поверхностей зуба примерно 1:10, применяемый в заводских условиях).

16. Каким должно быть соединение досок по высоте в клееном пакете: «согласованным» или «несогласованным» и почему? Приведите схему.

При продольном склеивании рекомендуется согласованное расположение волокон древесины.

Выходной контроль.

1. Какие дополнительные требования по СНиП II-25-80 предъявляются к качеству древесины для клееных изгибаемых элементов?

6.19. Клееным балкам с шарнирным опиранием следует придавать строительный подъем, равный ¹/₂₀₀ пролета. В клееных изгибаемых и сжато-изгибаемых элементах допускается сочетать древесину двух сортов, используя в крайних зонах на 0,15 высоты поперечного сечения более высокий сорт, по которому назначаются расчетные сопротивления (R_и, R_c).

6.20. 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 должна применяться водостойкая фанера толщиной не менее 8 мм.

К древесине для деревянных конструкций кроме требований ГОСТ 8486-66* на пиломатериалы хвойных пород и ГОСТ 9463-72* на круглые лесоматериалы должны предъявляться дополнительные требования:

а) ширина годичных слоев в древесине должна быть не более 5 мм, а содержание в них поздней древесины - не менее 20 %;

б) в заготовках из пиломатериалов 1-го и 2-го сорта для крайней растянутой зоны (на 0,15 высоты сечения) клееных изгибаемых элементов и в досках 1-3-го сорта толщиной 60 мм и менее, работающих на ребро при изгибе или на растяжение, не допускается сердцевина.

2. Приведите формулы для расчета геометрических характеристик клееной дощатой балки прямоугольного сечения.

Дощатоклееные балки рассчитывают как балки цельного сечения.

Ix=b*a^3/12; Iy=a*b^3/12; Wx= b*a^2/6; Wy= a*b^2/6

3. Напишите формулу расчета клееной балки на прочность по нормальным напряжениям.

σ=M/Wнт<=m_б*m_сл*Rи, m_б – коэффициент условия работы, учитывающий влияние размеров поперечного сечения, m_сл – толщину слоев.

4. Напишите формулу расчета клееной балки на прочность по касательным напряжениям.

СНиП 4.10: τ=QS/Ib, где Q - расчетная поперечная сила;

S_бр - статический момент брутто сдвигаемой части поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси;

I_бр - момент инерции брутто поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси;

b_рас - расчетная ширина сечения элемента;

R_ск - расчетное сопротивление скалыванию при изгибе.

5. При расчете балки на устойчивость плоской формы коэффициент деформирования φ_м определяется по формуле…

СНиП 4.14.: Коэффициент φ_м для балок, шарнирно закрепленных от смещения из плоскости изгиба и закрепленных от поворота вокруг продольной оси, определяют по формуле:

φ_м=140(b^2/l_ph)Kф, где l_p - расстояние между опорными сечениями элемента, а при закреплении сжатой кромки элемента в промежуточных точках от смещения из плоскости изгиба - расстояние между этими точками;

b - ширина поперечного сечения;

h - максимальная высота поперечного сечения на участке l_p;

k_ф -коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке l_p, определяемый по табл. 2 прил. 4 настоящих норм.