Балки
Балки на пластинах с цилиндрическими нагелями (рис. 1) собирают из двух-трех брусьев, выполненных в основном из древесины сосны и ели. Качество древесины должно удовлетворять СНиП И-25-80, влажность должна быть в пределах 15—30%. С целью унификации балок рекомендуется использовать брусья толщиной 100, 150, 175 мм и шириной 100, 125, 150, 175 мм. Для скрепления брусьев применяют нагельные пластины из листовой или полосовой стали марки ВСтЗ толщиной не менее 4 мм. Нагели, закрепленные в этих пластинах сваркой или вдавливанием, изготовляют из проволоки диаметром 5—8 мм классов B1 и A1. Брусья, составляющие балку, соединяют между собой путем вдавливания в них цилиндрических нагелей при помощи запрессовочных устройств.
Клееные дощатые балки (рис. 2) пролетом 6 —12 м могут быть двутаврового и прямоугольного сечения, односкатные и двускатные. Двутавровый профиль сечения образуется склеиванием трех досок толщиной 4—5 см (рис. 2, а), либо послойным склеиванием пакета из досок различной ширины (рис. 2, б, в). Конструкции первого типа применяют в чердачных перекрытиях малоэтажных жилых зданий, второго — в бесчердачных покрытиях промышленных и складских зданий.
Балки прямоугольного сечения наиболее просты в изготовлении и несложны по расчету. Они устойчивы при отношении высоты сечения к его ширине не более 6. Устойчивость балок двутаврового сечения обеспечивается постановкой ребер жесткости и усилением опорных зон. Балки склеивают из сосновых или еловых строганых досок водостойкими фенолформальдегид-ными или алкилрезорциновыми клеями. Для запрессовки пакета используют винтовые, пневматические или гидравлические устройства (вай-мы, прессы).
Допускается применение древесины различных пород: в крайние зоны пакета укладывают прочные доски из плотных пород с малым числом пороков, а в средние — доски худшего качества из малоценных пород.
Двускатные балки из досок имеют прямоугольное сечение. Устройство ската достигается постепенным укорочением досок, укладываемых в пакет. Образующиеся при этом ступеньки заклеивают треугольными вставками или обрезают ручной электропилой. Для защиты от загнивания, возможного при протекании кровли, поверх балок прибивают антисептиро-ванные или оклеенные толем доски несколько большей ширины, чем сами балки.
Клееные балки, двутаврового сечения с дощатой перекрестной стенкой имеют клееные дощатые пояса и стенку из двух слоев досок, склеенных или сколоченных гвоздями под углом к горизонтальной оси. Прочность, жесткость и несущая способность таких балок зависят от качества изготовления стенки.
Армированные балки получают при армировании сечения стальными стержнями, проволокой, сеткой или стеклоплас-тиковой арматурой. Такие балки (рис. 3) имеют сравнительно малую относительную высоту сечения (1/25—1/30 пролета), меньшую массу и требуют меньшего расхода древесины. Однако эти балки более трудоемки в изготовлении, чем дощатоклееные.
Для армирования балок в крайних досках пакета вырезают прямоугольные или полукруглые пазы на 5 мм больше диаметра арматуры. Процент армирования принимают равным 2—4; при этом армируются как нижняя, так и верхняя зоны сечения. Используется арматура классов A-III и A-IV с расчетными сопротивлениями 31 и 54 МПа. Возможно применение предварительно напряженной арматуры. Арматуру в пазах крепят эпоксидно-цементным клеем, обеспечивающим надежное соединение металла с древесиной.
Экономичность армированных балок обусловлена не только сокращением расхода древесины на 30—40%, но и возможностью использования пиломатериалов более низкого сорта за счет устранения влияния пороков древесины в армированных конструкциях. Экономичность таких конструкций может быть также повышена за счет армирования только части длины — зоны действия максимальных усилий. В этом случае расход арматуры и клея снижается на 15—30%.
Клееные фанерные балки изготовляют двутаврового и коробчатого сечений (рис. 1.4). Для стенок применяют водостойкую фанеру толщиной 6—12 мм, а для поясов — пиломатериалы I категории толщиной не более 5 см. Сплошная фанерная стенка обеспечивает жесткую связь между поясами и воспринимает сдвигающие усилия. Волокна рубашек фанеры направляют вдоль поясов, что увеличивает несущую способность балок и позволяет применять фанерные элементы, стыкованные «на ус».
При изготовлении большепролетных балок двутаврового сечения, особенно двускатных, возникает необходимость собирать конструкции из двух частей. Соединяют половины балок деревянными и фанерными накладками на цилиндрических стальных нагелях и болтах (рис. 5) или с помощью клиновидных вставок (шайб) из древесно-слоистого пластика (рис. 6).
При изготовлении фанерных балок двутаврового сечения необходимо обеспечить устойчивость стенки постановкой ребер жесткости и предусмотреть меры против скручивания. Чтобы предотвратить отрыв поясов от стенки вследствие влажностных деформаций, в досках поясов делают продольные неглубокие прорези. В опорной зоне балки усиливают постановкой диагональных ребер или дополнительных стенок.
Фанерные балки коробчатого сечения (двускатные и с параллельными поясами) применяют для перекрытия пролетов до 12 м. Каркас таких балок выполняют в виде решетчатой фермы, обклеиваемой с обеих сторон фанерой. Для усиления балок в опорных зонах устанавливают раскосы или дополнительные внутренние стенки. Конструкции коробчатого сечения следует антипирировать, а во избежание подсоса воздуха пролет их необходимо членить на глухие отсеки.
Балки с волнистой фанерной стенкой. Устойчивость фанерных балок значительно повышается при установке волнистых стенок (рис. 7). К достоинствам таких балок относится малая масса при значительной несущей способности, минимальный расход материалов, возможность поточного изготовления, легкость транспортирования и монтажа. В балках с волнистой стенкой нет металлических средств крепления; поэтому их можно применять в сооружениях с агрессивной средой или обрабатывать всю конструкцию антипиренами и антисептиками, содержащими минеральные соли.
Способы изготовления волнистой стенки:
1) фанеру с поясами соединяют на клею в волнообразно выбранном пазу с наклонными стенками, заклинивающими вставляемый элемент и обеспечивающими фиксацию при склеивании;
2) фанерную стенку загоняют в прямой широкий паз, где она волнообразно искривляется под влиянием продольного усилия. В таком положении ее закрепляют эпоксидными мастиками и деревянными бобышками. Установка стенки в прямом пазу позволяет менять на определенных участках длину волны, придавать балкам строительный подъем, стыковать листы фанеры в стенке внахлестку. Применяют водостойкую фанеру марки ФСФ толщиной 6—20 мм.
Номенклатура балок с волнистой стенкой из фанеры насчитывает 35 типоразмеров, из которых 21 — пиробалки с параллельными поясами пролетом 6; 7,5 и 9 м; 14 — двускатные балки с пролетом 6 и 7,5 м. Отношение высоты к пролету у балок с параллельными поясами колеблется от 1/21 до 1/11, а у двускатных — от 1/10 до 1/9. Балки рассчитаны на нагрузки 2—9 кН/м. Такие балки применяют в покрытиях животноводческих зданий и складов.
Деревянные конструкции - Балки
Остались вопросы по теме - "Балки", задайте их на