5.2.2 Расчет балки в пролете между осями « а» и «б » пролетом 5,3 м

Принимаем шаг балок равным 0,5 м.

Нагрузка на 1 погонный метр длины балки:

нормативная нагрузка: .

расчетная нагрузка: .

Рисунок 38 – Расчетная схема балки, схема нагрузки, эпюра изгибающих моментов и поперечных сил.

Усилия от расчетных нагрузок

Исходя из требований технологичности и облегчения производства балок, а также учитывая архитектурно-планировочное решение реконструируемого здания, предварительно принимаем высоту балок 360 мм () , и принимаем расчетное сечение КФБ, как показано на рисунке39.

Необходимая суммарная толщина стенки из условия работы на срез:

-расстояние между осями поясов в опорном сечении.

-расчётное сопротивление фанеры срезу

Принимаем конструктивное решение балки перекрытия – одностенчатую балку с толщиной фанерной стенки 8мм.

Фанерная стенка приклеивается с внутренней стороны поясов.

Верхний и нижний пояса приняты одинакового сечения из вертикальных слоёв досок.

Направление волокон рубашки фанеры принимаем продольное (вдоль длины балки).

Рисунок 39 – Поперечное сечение клеефанерной балки.

Требуемую ширину поперечного сечения находим из условий ровной прочности и устойчивости растянутого и сжатого поясов при коэффициенте продольного изгиба:

- расстояние между точками раскрепления верхнего пояса из плоскости (см.рис 38)

Требуемая ширина дощатого пояса балки:

С учётом стандартных размеров досок принимаем из досок толщиной 28мм, после их острожки 25 мм.

Требуемую высоту пояса определяем:

K=0,8 – коэффициент, учитывающий напряжение в поясе за счёт включения в работу фанерной стенки.

h – полная высота балки в сечении.

–расчетное сопротивление древесины 2-го сорта растяжению.

Сечение верхнего и нижнего пояса принимаем одинаковыми из двух вертикальных слоёв досок с четырёхсторонней острожкой их.

5.2.3 Определение геометрических характеристик сечения

Геометрические характеристики приводим к материалу поясов, т.е. к древесине сосны.

5.2.3.1 Приведенный момент инерции в середине пролета

Кф=1,2 – коэффициент учета повышения модуля упругости фанеры при изгибе в плоскости листа.

Еф/Едр=0,9 – отношение модуля упругости фанеры к модулю упругости древесины.

5.2.4 Проверка прочности принятого сечения

5.2.4.1 Сжатый пояс проверяем на устойчивость по формуле

расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон по СНиП II-25-80 [табл. 3].

,

;

l_y – расчетная длина при расчетах на устойчивость (из плоскости балки). См. рисунок 29.

Рисунок 40 – Схема к расчету потери устойчивости балки

Прочность верхнего пояса обеспечена.

5.2.4.2 Проверка нижнего пояса

–расчетное сопротивление неклеёной древесины растяжению вдоль волокон по СНиП II-25-80 [табл. 3].

Прочность нижнего пояса обеспечена.

5.2.4.3 Проверка фанерной стенки на растяжение

–коэффициент, учитывающий снижение расчётного сопротивления фанеры, стыкованной на ус при работе её на изгиб в плоскости листа.

–расчетное сопротивление фанеры растяжению по СНиП II-25-80 [табл. 3]

Прочность фанерной стенки на растяжение обеспечена.

5.2.4.4 Проверка фанерной стенки на срез в опорном сечении

<

- расчетное сопротивление фанеры срезу перпендикулярно плоскости листа по СниП II-25-80 [табл. 10]

–статический момент половины сечения в расчетном сечении балки приведенный к фанере на уровне нейтральной оси;

–момент инерции в расчетном сечении балки приведенный к фанере.

Прочность фанерной стенки на срез в опорном сечении обеспечена.

5.2.5 Проверка прочности клеевых швов между шпонами фанеры в опорном сечении

<

–расчетное сопротивление фанеры скалыванию в плоскости листа по СНиП II-25-80 [табл. 10]

Прочность клеевых швов между шпонами фанеры в опорном сечении обеспечена.

5.2.6 Проверка устойчивости фанерной стенки

Согласно п. 4.30 СНиП II-25-80. Устойчивость с продольным по отношению к оси элемента расположением волокон наружных слоев следует проверять на действие касательных и нормальных напряжений при условии:

240/8=30 <50,

h_ст – высота стенки между гранями полок.

Рисунок 41 – Схема потери устойчивости стенки

Устойчивость стенки обеспечена.

5.2.7 Определение прогиба балки

Максимальный прогиб =1/350 пролета 5300 мм/350=15,14 мм

с – коэффициент учитывающий влияние деформации сдвига от поперечной силы

;

Прогиб балки не превышает предельный.

5.3 Расчёт цельнодеревянной балки

5.3.1 Материал

Древесина сосна 2-го сорта, расчётное сопротивление , на скалывание, влажностью не более 12%, модуль упругости. Режим здания - отапливаемое, класс здания A I – по СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции».

Рисунок 42 – Конструкция перекрытия.

5.2.2 Нагрузки на балку

Таблица 12 – Нагрузки на балку пола Н, на 1 м²

Элементы и подсчет нагрузок	Нормативные нагрузки		Расчетные нагрузки
Постоянные:
Cплошной досчатый настил 100х32	160	1,1	176
Утеплитель Rockwool Акустик Баттс 50 мм 400 Н/М3	20	1,2	24
Щит из досок t=19 мм	95	1,1	104,5
Брусок 40х40 шаг	16	1,1	17,6
ИТОГО:	291		322
Временная нагрузка	1500	1,3	1950
ВСЕГО:	1791		2272

Собственный вес балки:

нормативная нагрузка

расчетная