Дощатоклееные балки
35 Дощатоклееные балки
Дощатоклееные балки прямоугольного сечения, склеенные из досок плашмя, изготовляют заводы клееных конструкций в наибольших объемах. Их применяют главным образом в качестве основных несущих конструкций покрытий сельских, общественных и промышленных зданий. Используют их также в виде прогонов, пролеты и нагрузки которых не позволяют применить прогоны цельного сечения, а также в виде главных балок перекрытий, мостов и других сооружений. В отечественном строительстве дощатоклееные балки находят применение в покрытиях пролетом до 18 м. За рубежом имеются примеры эффективного применения дощатоклееных балок в покрытиях пролетом до 30 м.
Сечения дощатоклееных балок принимают в большинстве случаев шириной не более 17 см, что позволяет изготовлять их из цельных по ширине досок. Балки большей ширины изготовляют из менее широких досок, склеенных между собой кромками с расположением этих стыков в разбежку по высоте, что увеличивает трудоемкость их изготовления. Ширину сечения клееных балок нашими нормами рекомендуется принимать не менее 1/6 их высоты. В зарубежной практике этого ограничения нет. Высота сечения балок определяется расчетом и находится в пределах от 1/10 до 1/15 пролета, она увязывается с толщиной досок после фрезерования.
Форма дощатоклееных балок по длине может быть прямоугольной односкатной, сегментной и двускатной, постоянной и переменной высоты. Прямоугольные и сегментные балки имеют, как правило, постоянную по длине высоту. Двускатные трапециевидные балки имеют переменную высоту, получаемую при склеивании досок уменьшающейся кверху длины. Двускатные ломаные балки собирают из двух прямых элементов, соединенных в коньке зубчатым соединением. Двускатные гнутые балки имеют выгиб в зоне конька и двускатную коньковую наклейку. Они могут быть постоянного и переменного сечения. Высота балок переменного сечения на опорах должна быть не менее 0,4 высоты сечения в середине длины.
Балки склеивают из досок толщиной не более 50 мм. Применение более тонких досок несколько увеличивает несущую способность балок за счет меньшего влияния их коробления, но приводит к повышению трудоемкости изготовления и расхода клея. Доски перед склеиванием фрезеруются по пластям на 2,5—3,5 мм, а после склеивания кромки балок фрезеруются в среднем на 5 мм.
Доски располагаются по высоте сечения балок таким образом, чтобы древесина наиболее высокого качества размещалась в наиболее напряженных нижней и верхней зонах. В, балках с высотой сечения более 50 см доски растянутой нижней зоны (0,17 высоты сечения балки) относятся к I категории качества. Доски сжатой и следующей по высоте растянутой и сжатой зон такой же толщины относятся к П категории и доски средней зоны — к III категории качества. В балках высотой до 50 см доски растянутой и сжатой зон относятся к II категории качества, поскольку эти зоны имеют относительно меньшую высоту.
По длине все доски дощатоклееных балок стыкуются на зубчатое соединение, имеющее равную прочность с древесиной элементов I категории. Стыки должны располагаться на расстояниях не менее 30 см по длине и вразбежку — в соседних слоях. Практически при заводском изготовлении балок все эти требования соблюдаются автоматически.
Расчет дощатоклееных балок покрытий производят на изгиб в большинстве случаев по схеме, однопролетной свободно опертой балки на равномерную нагрузку q от собственной массы покрытия, балки и массы снега. Расчетное сечение, где действуют максимальные нормальные напряжения, в балках переменной высоты трапециевидной и ломаной формы не совпадает, как в балках постоянной высоты, с местом действия максимального изгиоающего момента, поскольку момент сопротивления сечений уменьшается у них от середины балки быстрее, чем изгибающий момент.
