Принципы конструктивного выполнения и расчет балок на пластичных нагелях и двутавровых балок

34. Принципы конструктивного выполнения и расчет балок на пластичных нагелях и двутавровых балок. Балки системы В. С. Деревягина конструкция и расчет

Конструкция составной балки, предложенная В. С. Деревягиным, состоит из двух или трех брусьев, связанны между собой пластинчатыми нагелями из твердого дерева).

Гнезда для пластинок выбираются при помощи переносного цепного электродолбежника. Благодаря податливости пластинок, работающих на изгиб, хорошо обеспечивается их совместная работа. В случае применения брусьев повышенной влажности появление трещин на боковых поверхностях предупреждается устройством продольных вертикальных пропилов на верхней и нижней сторонах брусьев. Суммарная глубина пропилов должна быть не более 1/3 высоты отдельного бруса.

По сравнению с другими составными балками (например на шпонках или колодках) конструкция Деревягина имеет значительные преимущества. Большим достоинством этих конструкций является отсутствие в них стяжных болтов, которые необходимы в составных балках на шпонках. Балки Деревягина можно изготовлять из окантованных бревен с использованием естественного сбега. Наибольший пролет балок этой конструкции определяется стандартной длиной лесоматериалов (для брусьев не более 6,5 м и для бревен — не более 8 м).

Расчет составных балок Деревягина сводится к подбору сечения элементов балки, определению числа пластинок и вычислению величины строительного подъема.

Проверка на прогиб составной балки ведется с учетом снижения момента инерции поперечного сечения. При этом коэффициент снижения  к моменту инерции принимается по таблице. Количество пластинок на полупролете балки определяется по формуле.

Если полученное число пластинок не размещается в шве, то сечение составной балки следует увеличить и весь расчет следует сделать вновь.

При изготовлении балок Деревягина требуется тщательно отбирать лесоматериал с учетом вида работы элементов. Для нижних растянутых брусьев рекомендуется использовать лесоматериал первой категории, а для верхних сжатых — второй. При изготовлении балок из трех брусьев для средних брусьев разрешается применять лесоматериал третьей категории (при обязательном ограничении глубин горизонтальных трещин в одном сечении, суммарная глубина которых не должна быть больше  1/3 ширины бруса b). Пластинчатые нагели делаются из древесины с влажностью не более 15%.

Рекомендуемые материалы

Сборка составных балок Деревягина производится на специальном станке, приспособленном для изготовления одновременно двух балок и состоящем из средника с прикрепленными к нему короткими прокладками с двумя хомутами. До забивки пластинок балкам придается строительный подъем. Плотность швов в брусьях обеспечивается установкой дополнительных струбцинок. Дальше, после разметки гнезд, производится долбление их цепным электродолбежником, с последующей установкой пластинок в гнездах легким ударом деревянного молотка.

При глухих гнездах обе балки вместе со средником переворачиваются, и весь процесс установки пластинок повторяется.

После установки всех пластинок хомуты освобождаются, готовые балки вынимаются из станка, а на концах их ставится по одному стяжному болту.

Рассмотренный выше механизированный способ выбирания гнезд, при тщательной заготовке самих пластинок, автоматически обеспечивает плотность их установки как во время транспортировки, так и в процессе эксплуатации балок.

Двутавровые балки с перекрестной дощатой стенкой на гвоздях

Двутавровые балки с двойной перекрестной дощатой стенкой на гвоздях относятся к конструкциям построечного изготовления. Благодаря простоте изготовления и надежности в работе, такие конструкции широко применялись в строительстве в 30-х годах XX века, в годы Великой Отечественной войны - при восстановлении мостов , в послевоенный период - в покрытиях производственных зданий и во многих случаях успешно эксплуатируются до настоящего времени.

Они состоят из дощатых или брусчатых поясов, стенки из двух слоев досок и ребер жесткости. Основные типы таких балок показаны на рис. 6.7. По очертанию верхнего пояса балки подразделяются на балки с параллельными поясами, односкатные и двускатные.

Основные правила конструирования балок:

- рекомендуемые пролеты балок 9... 15 м;

- полная высота балок с параллельными поясами, односкатных в середине пролета и двускатных в четвертях пролета h должна приниматься не менее 1/9 /;

- высота односкатных и двускатных балок на опоре должна быть не менее 0,4/и;

- стенка выполняется из досок толщиной 25...40 мм, шириной 150...200 мм, наклоненных к нижнему поясу под углом 30...45°;

- пояса изготавливаются из досок толщиной 40. ..60 мм или из брусьев (мосты);

- доски поясов прибиваются к стенке гвоздями таким образом, чтобы защемление конца гвоздя во второй поясной доске было не менее 4й?Г8 (за вычетом 6 мм на щели);

Лекция "20 Обязательная доля в наследстве" также может быть Вам полезна.

- при брусчатых поясах каждая полубалка изготавливается отдельно, а затем пояса скрепляются болтами, а стенки гвоздями;

- для обеспечения устойчивости стенки по длине балки ставятся ребра жесткости из досок через 1/10/;

- при изготовлении балок им придается строительный подъем 1/200 пролета;

- стыки поясов устраиваются в сечении, где поперечная сила равна нулю;

- на опорах и в местах расположения прогонов кровли рекомендуется ставить, помимо ребер жесткости, вертикальные накладки на всю высоту балки.

Особенности расчета балок. В статическом отношении балка с перекрестной дощатой стенкой является фермой многорешегчатой системы с растянутыми нисходящими от опор и сжатыми восходящими раскосами, которые образуют дощатую стенку. Нормальные усилия воспринимаются только поясами, а стенка работает на сдвигающие усилия, возникающие между поясами и стенкой при изгибе балки. Эпюры действующих усилий и зоны гвоздевого забоя показаны на Подробный расчет таких балок дан в учебниках [8, 12]. Для односкатных и двускатных балок опасное сечение определяется так же, как для клееных балок