Составные балки на податливых связях

Такие балки являются трудоемкими конструкциями построечного изготовления, требуют расхода брусьев и досок крупных сечений и допускаются к применению только во временных зданиях и сооружениях. Составные балки образуются так же при усилении балок, имеющих недостаточную несущую способность, боковыми обшивками. К составным балкам на податливых связях относятся дощато-гвоздевые балки с перекрестной стенкой и брусчатые балки на дубовых пластинчатых нагелях. Эти балки работают на поперечный изгиб и рассчитываются с учетом податливости связей по общим принципам, рассмотренным ранее.

Дощато-гвоздевые балки с перекрестной стенкой могут иметь пролет до 12 м. и высоту в середине не менее 1/9 пролета, а на опорах – не менее 0,4 высоты в середине. Эти балки имеют двутавровое сечение, постоянное по длине в односкатных и переменное – в двускатных балках. Пояса состоят из двойных досок на ребро, соединенных по длине гвоздями. Стенки образуются из двух перекрестных слоев досок толщиной не менее толщины досок поясов, наклоненных под углом 30^о–45^о к горизонту. Пояса соединяются со стенкой гвоздями, забиваемыми с двух сторон. Слои досок стенки соединяется между собой конструктивными гвоздями, концы которых загибают. Поперечная стенка этих балок не может воспринимать нормальные напряжения, а работает и рассчитывается на восприятие поперечной силы. Доски верхнего пояса рассчитывают на продольный изгиб из плоскости с расчетной длиной, равной расстоянию между прогонами кровли. Нижний пояс рассчитывают на растяжение по сечению, ослабленному болтами стыка. Гвозди рассчитывают на изгиб от действия поперечной силы Q. Количество гвоздей уменьшается ступенями от опор к середине пролета в соответствии с эпюрой Q.

Рисунок 5.6 – Балка двутаврового сечения с перекрестной стенкой на гвоздях, с поясами из досок

Балки на пластинчатых нагелях (балки Деревягина) образуются сплачиванием по высоте двух или трех брусьев, соединенных между собой дубовыми пластинчатыми нагелями, вставленными в специальные гнезда. Направление волокон в пластинках должно быть перпендикулярно плоскости сплачивания элементов. Толщина и длина нагеля (12х58 мм) определяется размерами цепей оборудования для выбора гнезд. Пластинки в балках ставятся на участках 0,4l от опор и размещаются равномерно.

Рисунок 5.7 – Балка на пластинчатых нагелях (балка Деревягина): а – балка из двух брусьев; б – балка из трех брусьев; в – поперечное сечение балки со сквозными нагелями; г – то же, с глухими нагелями

Глубина врезки нагелей не более1/5 высоты бруса. Для предотвращения появления усушечных трещин близких по направлению с плоскостями скалывания древесины брусьев, в брусьях перед сушкой устраивают вертикальные пропилы глубиной 1/6 высоты бруса.

В процессе изготовления балкам придается строительный подъем равный прогибу под расчетной нагрузкой, увеличенному в полтора раза. Балки должны быть стянуты у концов и через каждую третью часть пролета 4 болтами диаметром более 16 мм.

Эти балки работают и рассчитываются на изгиб, как составные на податливых связях, а число нагелей определяется по их несущей способности при изгибе и смятии.

Расчет составных балок по прочности выполняется с учетом коэффициентов k_w<1, а по прогибам с учетом коэффициента k_ж.