Балки двутаврового сечения с перекрестной дощатой стенкой на гвоздях

Балки двутаврового сечения с перекрестной дощатой стенкой на гвоздях являются конструкциями построеч­ного изготовления. Они состоят из дощатых или брусча­тых поясов, перекрестной стенки из досок и ребер жест­кости.

В балках с дощатыми поясами верхние и нижние пояса выполняют из досок толщиной 4—6 см. Перекрестная стенка состоит из двух слоев досок, общая толщина которых должна быть равна толщине доски пояса. Доски стенки рекомендуется наклонять к нижне­му поясу так, чтобы угол был равен 45°. Пояса соединя­ют со стенкой расчетным количеством гвоздей. Ребра жесткости ставят через пролета, обычно в мес­тах расположения прогонов кровли или других сосредо­точенных грузов для лучшего их распределения между элементами балки. Ребра жесткости делают из поясных досок, но по ширине вдвое меньше, чем пояса, и приби­вают теми же гвоздями, что и пояса. При этом гвозди в ребрах жесткости ставят конструктивно, обычно в два ряда. Ширина опорных ребер равна ширине поясов.

Балка двутаврового сечения с перекрестной стенкой на гвоздях

Оба слоя досок стенки в пределах между поясами скрепляются гвоздями, концы которых загибают. Гвозди располагают так, чтобы каждая доска прикреплялась не менее чем двумя гвоздями, а ее свободная длина во из­бежание выпучивания не превышала 30 толщин доски.

Стыки поясов следует устраивать там, где поперечная сила равна нулю, в покрытиях — обычно в середине про­лета. Стык верхнего пояса выполняют торцовым упором досок и перекрывают накладками на болтах, поставлен­ных конструктивно. Стык нижнего пояса устраивают

с помощью накладок и прокладки, что увеличивает число «срезов» каждого нагеля с двух до четырех. Для поста­новки прокладки стенку балки в этом месте вырезают и скрепляют ее с поясами горизонтальными и вертикаль­ными гвоздями, забиваемыми в специально поставлен­ные надстыковые бруски.

Балки с брусчатыми поясами применяют при больших нагрузках, главным образом в мостах. При изготовле­нии балку расслаивают по стенке на две полубалки. Каждый слой стенки из досок толщиной 2,5—3 см приби­вают к своим брусчатым полупоясам гвоздями, длину которых принимают равной тройной толщине доски стен­ки. Обе полубалки при сборке соединяют между собой в полупоясах болтами, в стенке — косыми гвоздями. Сты­ки поясов выполняют в таких балках накладками, кото­рые располагают сверху и снизу поясных брусьев, и в растянутом стыке скрепляют с поясами расчетным коли­чеством глухих нагелей.

Балки собирают на бойке с обязательным устройст­вом строительного подъема, равного 1/200 пролета. Стро­ительный подъем балок с дощатым поясом устраивают, располагая поясные элементы наклонно к продольной оси балки. В балках с клееным дощатым поясом, а так­же с брусчатыми поясами нижние пояса предварительно собирают на всю длину с устройством стыков, и строи­тельный подъем придают выгибом, что благодаря боль­шой длине пояса не представляет затруднений.

В статическом отношении балка с перекрестной стен­кой из досок является фермой многорешетчатой системы с растянутыми нисходящими от опор и сжатыми восхо­дящими раскосами, которые образуют дощатую стенку. Поэтому нормальные усилия в балке при изгибе балки. Усилия в поясах балки постоянной вы­соты при h_n 0,25h могут быть определены по формуле

где — изгибающий момент; — расстояние между центрами поясов; h — полная высота балки; h_n — высота пояса.

Так как при двускатных и односкатных балках с уве­личением расстояния от опоры возрастает не только из­гибающий момент, но и высота балки), сече­ние, в котором усилие в поясе будет максимальным, не совпадает с местом максимального момента. Оно будет находиться на расстоянии от опоры с меньшей высотой, равном при равномерно распределенной нагрузке

где — высота между центрами поясов балки на опоре с меньшей высотой; а — угол наклона верхнего пояса; / — пролет балки. Необходимое сечение нижнего пояса

где коэффициент = 0,8 предварительно учитывают ослабление се­чения нагелями. ;

Верхний пояс проверяют на продольный изгиб изплоскости с расчетной длиной, равной расстоянию между прогонами кровли, которые должны быть прикрепле­ны к балке, и без учета взаимной связи между обеими поясными досками

Количество нагелей в стыке нижнего пояса определя­ют по усилию в поясе. Возможно решение балок без стыка в нижнем поясе. В этом случае каждый полупояс имеет длину, равную длине балки, и состоит из несколь­ких слоев тонких досок, склеенных по пласти, а по длине соединенных зубчатым стыком вразбежку. Такое реше­ние облегчает изготовление балки, но возможно только при склеивании поясов балки в заводских условиях

Гвозди, соединяющие пояс со стенкой, рассчитывают на сдвигающее усилие, равное на единицу длины пояса:

а) в балках с параллельными поясами

б)в балках с наклонным верхним поясом (учитыва­ется уменьшение или увеличение сдвигающего усилия в результате того, что часть поперечной силы воспринима­ется вертикальной составляющей усилий в верхнем поясе)

Знак минус перед вторым членом формулы принима­ют для двускатных балок, а для односкатных — на участ­ке от опоры с меньшей высотой по сечению, в котором = 0. Знак плюс принимают для остальной части дли­ны односкатных балок.

По длине пролета устанавливают обычно три зоны гвоздевого забоя Учитывая податли­вость гвоздей, расчетные сдвигающие усилия определя­ют по сечениям, расположенным в середине каждой зоны.

Количество двухсрезных гвоздей на единицу длины пояса в каждой зоне находят по формуле

где 0,8 — коэффициент, учитывающий отсутствие монолитности стен­ки, а также возможность попадания части гвоздей в щели между досками стенки;

—минимальная несущая способность одного cреза гвоздя в шве со стороны забивки; — минимальная несущая способность одного среза гвоздя в шве со стороны второй поясной доски противоположной забивки.

Горизонтальные и вертикальные гвозди, скрепляю­щие надстыковые бруски со стенкой и поясами, рассчи­тывают на сдвигающее усилие в начале стыковой на­кладки при временной нагрузке на половине пролета. Проверку устойчивости из плоскости балки сжатых до­сок стенки производят в середине опорной панели.

Усилие в одной доске стенки шириной b

Напряжения в сжатой доске стенки

где — толщина доски; — коэффициент продольного изгиба, опре­деляемый по свободной длине доски, равной расстоянию между гвоздями стенки, которое не должно быть больше

В балках с брусчатыми поясами гвозди, соединяю­щие каждый слой стенки со своим полупоясом, являются односрезными и рассчитываются на половину сдвигаю­щего усилия. Гвоздевой забой, соединяющий две полу­балки, рассчитывают на вертикальное усилие на единицу длины, равное воспринимаются только поясами, а стенка работает лишь на сдвигающие усилия, которые возникают между поясами и стенкой

Поиск по сайту: