Перекрестные балочные системы из цельной или клееной древесины

12.09.2020

Перекрестные балочные системы образуются балками двух или трех направлений и совместно работающих с ними настилов из досок или плитных материалов. Такие конструкции применяют для перекрытия квадратных или прямоугольных в плане зданий с соотношением сторон не более 1:1,5. При опирании по всему контуру балки одного направления, как правило, вдоль меньшего пролета представляют собой неразрезные конструкции высотой 1/18...1/20 пролета, а балки другого направления образуются вставками между первыми. Вставки соединяются между собой при помощи накладок или металлических стержней, вклеенных в древесину. Могут быть приняты и другие способы образования перекрестных балочных систем.

При опирании системы только в углах или на опоры, шаг которых превышает шаг балок в балочной клетке, предусматриваются обрамляющие балки. Высоту сечения этих балок принимают равной 1/20...1/20 пролета. Размеры ячеек, образуемых балками, назначают 0,75...3 м. Для обеспечения жесткости настилов в ячейках могут располагаться вспомогательные ребра.

Балки, образующие систему, могут выполняться в виде дощатоклееных или двухпоясных клеефанерных элементов. Применяют клеефанерные балки коробчатого и двутаврового сечений с плоской, волнистой или прерывистой стенкой, применение клеефанерных элементов обеспечивает минимальную материалоемкость конструкций.

Перекрестные балочные системы могут применяться как для покрытий, так и для перекрытий.

Расчет перекрестных балочных систем. Статический расчет перекрестных систем проводят методом сил с учетом настила как верхних полок пересекающихся балок или заменяют решетчатую систему сплошной, т. е. рассчитывают как плиту.

При расчете методом сил в качестве основной системы принимают однопролетные балки, в качестве неизвестных — опорные реакции в местах пересечения с балками перпендикулярного направления. Число неизвестных зависит от количества ячеек и от характера приложения нагрузки. При равномерном распределении ее по всей системе с количеством ячеек nxn число неизвестных составляет S = 1/8 (n-1)(n-n) при нечетном п и S=1/8(n-2)n — при четном значении п.

Для решения можно использовать ЭВМ или пользоваться таблицами (табл. 2.13.2). Табл. 2.13.2 составлена для квадратных в плане систем из балок равной жесткости при шарнирном опирании их по контуру. Ячейки — квадратные, количество их — от 4x4 до 6x6, нагрузка — равномерно распределенная.

Для вычисления расчетных значений указанные в табл. 2.13.2 величины необходимо умножить на коэффициенты:

где P — интенсивность равномерно распределенной нагрузки; а — размер ячейки; n — количество ячеек в системе; EI — изгибная жесткость балок системы, 10 кН*м2.

При статическом расчете перекрестных систем с любым прямоугольным планом и любым соотношением размеров ячеек используются таблицы, данные которых получены решением с заменой перекрестной системы сплошной плитой.

При статическом расчете опертых по контуру клеефанерных плит величины расчетных усилий и прогибы можно с достаточной точностью найти, рассматривая конструкцию как перекрестную систему балок. Сечение их, как было указано выше, составляют ребра и фанерные полки шириной аx в одном направлении, фанерные полки шириной аy и арматурные стержни — в другом, а значения моментов инерции сечений, приведенные к фанере, составят: для балок вдоль цельных ребер

для балок вдоль составных ребер

где bp1, bp2 — толщины соответственно сжатой и растянутой фанерных обшивок; h1, h2 — расстояние от нейтральной оси до соответственно сжатой или растянутой кромок, см; аx, аy — расстояние между осями ребер соответствующих направлений; Irx — момент инерции деревянного ребра относительно нейтральной оси сечений, см4; Ea, Ew — модули упругости арматуры и древесины; Ep, Ep90 — модули упругости фанеры вдоль и поперек волокон наружных слоев; Fa1, Fa2 — площадь арматуры сжатой и растянутой зон, см2; ha1, ha2 — расстояние от нейтральной оси до центра тяжести соответственно сжатой и растянутой арматуры, см.

Найдя расчетные усилия по табл. 2.13.2, определяют средние значения нормальных напряжений в фанерных сжатых или растянутых обшивках двух направлений по формуле


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна