Клеєфанерні балки

Клеєфанерні балки складаються з фанерних стінок, дощатих полиць і ребер, склеєних між собою. Вони мають ту ж область застосування, що і дощатоклеєні балки, але відрізняються від них значно меншими масою і витратою деревини, необхідним при їхньому виготовленні завдяки тому, що деревина сконцентрована в зонах дії максимальних нормальних напружень при згині. Фанерні стінки цих балок працюють на зріз надійніше, ніж деревина на сколювання.

Клеєфанерні балки (рис. 5.4) бувають коробчатого і двотаврового перерізу. Перші відрізняються від других підвищеною жорсткістю з площини згину. Двотаврові балки мають одинарні фанерні стінки і не мають переваги коробчатих, але вимагають удвічі меншої витрати фанери. По довжині клеєфанерні балки бувають постійного і перемінного перерізу. Основним типом таких балок є трапецієподібні двосхилі. Їхню висоту в середині прольоту визначають розрахунком на згин близькою до 1/8...1/12 прольоту. Висоту перерізу на опорах визначають розрахунком стінок на зріз і стійкість. Вона повинна бути не меншою 0,4 висоти в середині прольоту.

Рис. 5.4. Клеєфанерні балки: а - фасад; б коробчастий і двотавровий переріз; 1- клеєфанерні пояса;

2 — фанерні стінки; 3 — дощаті ребра; 4 — стик пояса; 5 — стик стінки

Стінки клеєфанерних ребристих балок виготовляють з водостійкої будівельної фанери товщиною 8...12 мм. Напрямок зовнішніх шпонів фанери варто приймати паралельним волокнам поясів і поздовжніх осей балки. Пояси клеєфанерних балок виготовляють прямокутної форми з дощок, розміщених між двома фанерними стінками або з двох сторін стінки.. По площинам склеювання з фанерними стінками пояса повинні мати прорізи для того, щоб ширина клейових швів не перевищувала 10 см для запобігання перенапруження швів у результаті різних деформацій деревини поперек волокон і фанери при коливаннях вологості.

По довжині дошки поясів з'єднуються зубчатим шипом. У місці перелому двосхилих балок верхній пояс з'єднується по довжині кутовим зубчатим шипом. Нижні розтягнуті пояси балок виготовлятися з дощок першого сорту. Верхні стиснуті пояси і ребра клеєфанерних балок виготовляються з дощок 2-го сорту.

В коробчатих балках ребра розташовуються в порожнині між двома фанерними стінками, а в двотаврових — по обидві сторони стінки. Їх рекомендується суміщати зі стиками стінок і опорами прогонів. По довжині ребра ставляться з кроком, рівним 1/8...1/10 прольоту.

Розрахунок ребристих клеєфанерних балок проводять на згин з врахуванням спільної роботи дощатих поясів і фанерних стінок без врахування піддатливості з'єднань. У трапецієподібних балках змінної висоти перерізу при рівномірному навантаженні виникають максимальні напруження згину не в середині прольоту, а на відстані х від опори і визначається в залежності від прольоту l, висоти опорного перерізу між осями поясів h_о й ухилу пояса і по формулі

де γ=h_о/lі.

У цьому перерізі згинальний момент М = 0,5qх(1— х). Геометричні характеристики перерізу балки визначаються з врахуванням того, що модуль пружності фанери менший, ніж деревени, і складає всього Еф= 0,9Ед = 9000МПа.

Перевірка нормальних напружень у поясах балки проводиться в перерізах, де вони досягають максимальної величини. Верхній пояс балки перевіряється при стиску від згину з врахуванням його стійкості з площини балки при ширині перерізу b і відстанях між закріпленнями в покритті l_р по формулі

де φ= 1—0,8(l/100)²-коефіцієнт стійкості пояса з площини при гнучкості l =l_р (0,29b) <= 70;

R_c = 15МПа — розрахунковий опір стиску клеєної деревини.

Нижній пояс балки перевіряється при розтяганні від згину по формулі

де R_р=10 МПа — розрахунковий опір деревини розтяганню.

Міцність фанерних стінок перевіряється на зріз і сколювання в перерізах над опорами, де діють максимальні поперечні сили Q=ql/2 по формулі

де b- сумарна товщина стінки;

R_ф.с= 6 МПа — розрахунковий опір фанери зрізу.

По цій же формулі перевіряється міцність фанери по клеєним швам, які з'єднують стінки з поясами. При цьому ширина площі сколювання приймається рівною подвійній висоті перерізу поясів.

Розрахунок по прогинах, клеєфанерних балок від нормативних навантажень проводиться з використанням тих же формул і виразів, що і клеєдерев’яних, з урахуванням додаткових прогинів у результаті перемінності висоти перерізу і дії сколюючих напружень. .При. цьому враховуються різні значення модулів пружності і зсуву деревини і фанери. Коефіцієнт врахування прогину с від напружень, що сколюють t, визначається з урахуванням двотаврової схеми перерізу з виразу

де γ=А_п/А_ст, — відношення площі перерізу поясів до площі перерізу стінки в середині прольоту балки.