Лабораторная работа: Розрахунок та конструювання двосхилих дощатоклеєних балок

;  .

Повне погонне навантаження:

;  .

3. Розрахунок дощатоклеєної балки покриття

Двосхилу балку покриття проектуємо прямокутного поперечного перерізу із пакету дошок, вкладених плиском і склеєних фенольним водостійким клеєм.

Висоту балки в середині прольоту h і на опорах h0 при схилі верхнього поясу і=0,1 приймаємо:

. Приймаємо h = 1600 мм. .

Відстань від опори до найбільш напруженого за згину поперечного перерізу за рівномірного по довжині балки навантаження , а висота балки в цьому перерізі .

Розрахунковий згинальний момент в цьому поперечному перерізі і поперечна сила на опорі балки:

;

.

Необхідний момент опору балки в небезпечному перерізі

, де

, - коефіцієнти, які враховують висоту поперечного перерізу та умови роботи конструкції ( для hx = 1,16м; для умов А2 );

Rb – розрахунковий опір згину сосни вологістю W=12% для ІІ-го сорту деревини, Rb = 13 МПа.

За відомих висот поперечного перерізу балки прямокутного профілю ширина знаходиться, виходячи із наступних умов:

а) за нормальним напруженням від згину

;

б) за сколюванням клейового шару в опорних зонах

, де

Rbr – розрахунковий опір сколюванню вздовж волокон за згину клеєних елементів, Rbr = 1,6 МПа.

Приймаємо за сортаментом дошки після стругання розмірами 150×40мм. Балка в середині прольоту складається із 40 шарів, а на кінцях – із 20 шарів.

Відносний прогин двосхилої балки прямокутного поперечного перерізу знаходимо із виразу

,

де qn – нормативне погонне навантаження;

Е – модуль пружності деревини, Е = 104 МПа = 103кН/см2;

Ix – момент інерції поперечного перерізу в середині прольоту балки,

;

к- коефіцієнт, який враховує зміну поперечного перерізу балки по довжині,  .

Прийнятий поперечний переріз задовольняє умовам міцності, жорсткості та стійкості.

; .

Зменшуємо ширину балки і приймаємо її рівною 125 см.

; , тоді

.

; .

4. Розрахунок дощатоклеєної армованої балки покриття

Поперечний переріз армованої балки підбираємо таким чином, щоб жорсткість її була не менше жорсткості неармованої балки, тобто необхідна висота балки в середині прольоту

,  де

відношення модулів пружності сталі і деревини, ;

коефіцієнт армування поперечного перерізу, ;

 - момент інерції поперечного перерізу, ;

b – ширина поперечного перерізу балки, b = 12,5 см.

Балку в середині прольоту складаємо із 32 шарів дошок товщиною 4,0см, h=4,0·32=128см, а на краях, враховуючи ухил верхнього поясу і=0,08, із 15 шарів, h0=128-0,08·845=60,4см  60см.

Відстань від лівої опори до розрахункового поперечного перерізу ; висота розрахункового поперечного перерізу

Приведений момент інерції розрахункового перерізу

.

Нормальні напруження в розрахунковому поперечному перерізі

.

Міцність клейового шва за сколювання на опорі

,       де

Q – поперечна сила на опорі, Q = 102,67кН;

Sred,o – приведений статичний момент опорного поперечного перерізу,

;

Іred,o – приведений момент інерції опорного перерізу,

;

b – ширина поперечного перерізу балки, b = 12,5 см.

Жорсткість балки

,

де lef – розрахунковий проліт балки, lef =16,9м;

Іred,х – приведений момент інерції поперечного перерізу в середині прольоту балки,

;

к- коефіцієнт, який враховує зміну поперечного перерізу балки по довжині,  .

Прийнятий поперечний переріз задовольняє умовам міцності, жорсткості та стійкості.

 .

Площа арматури, яка відповідає  - . Приймаємо по всій довжині балки 2 стержні   з . Для розміщення арматури в 2 крайніх дошках вибираємо пази шириною 42 мм та глибиною 21мм. В пази перед пресуванням пакету заливається епоксидний клей з наповнювачем і вкладається арматура .

5.ТЕП

Страницы: 1, 2, 3, 4