4.2. Клееные балки сплошного сечения.

Такие балки из-за жесткости клеевых швов работают как монолитные изгибаемые элементы. Они могут быть прямоугольного, двутаврового, коробчатого либо рельсового сечения. Высоту балки назначают в пределах пролета.

Наиболее широкое применение в строительстве получили двух и односкатные балки для несущих конструкций покрытий пролетами 918 м.

Расчет балки выполняется обычными методами строительной механики как для однопролетной шарнирно опертой балки, опасное сечение находится на расстоянии . Его момент сопротивления , где 0,850,9 учитывает составность сечения.

В сечении определяется поперечная сила:

и проверяем выбранное сечение по нормальным напряжениям:

;

и в необходимых случаях проверяется прочность клеевого шва.

Жесткость балки также должна находится:

где - коэффициент учитывающий переменность сечения.

4.3. Клееные балки армированные стальными стержнями

По конструкции внешние балки похожи на неармированные. Применяются когда нужно увеличить несущую способность балки, либо уменьшить ее деформативность без усиления сечения. Иногда применяются для экономии древесины.

Армирование выполняется аналогично армированию железобетонных конструкций. Используется такая же арматура классов А|| - A|V устанавливаемая в растянутой зоне либо при необходимости еще и в сжатой. Площадь арматуры принимается в пределах 3% площади сечения. Арматура укладывается в специальные пазы квадратного сечения со стороны равной диаметру стержня. В пазы укладывается арматура, заливается клей и производится запрессовка. Расчет такой балки сводится к расчету обычной деревянной балки где площадь арматуры приводится к площади сечения балки, дальше выполняется проверка прочности балки на изгиб и проверка жесткости балки по деформации.

4.4. Пространственные крепления плоских деревянных конструкций.

Для конструкций типа балок, ферм и прочие кроме нагрузок совпадающих с вертикальной плоскостью балки могут действовать нагрузки в горизонтальной плоскости (ветровые нагрузки, тормозные – крановые и т. п.). Для их восприятия плоские конструкции закрепляют в горизонтальной плоскости специальными связями, они должны обеспечить:

1. Устойчивость сжатого и растянутого поясов;

2. Устойчивость всей конструкции;

3. Передачу горизонтальных усилий на другие несущие элементы.

Как и в стальных каркасах зданий в деревянных каркасах эту роль выполняют:

1. Продольные и ветровые фермы;

2. Плоскости скатов кровли;

3. Горизонтальные ветровые фермы в плоскости нижних поясов;

4. Вертикальные плоскости стоек;

5. Вертикальные плоскости торцевых стен.

4.5. Фермы

Фермы – это балочная конструкция у которой сплошная стенка заменена решеткой из стержней, они соединяются шарнирно в узлах, нагрузка на ферму обычно должна также прикладываться в узлах. Фермы принято классифицировать:

Сегментная.

Наиболее экономичный тип, так как очертания пояса совпадает с очертаниями эпюры изгибающих моментов. При этом продольные усилия в поясах получаются постоянными. Основной недостаток не технологичность.

Треугольная.

Используется в легких кровлях. Недостаток – очень неэкономичны.

Трапециевидные.

Используют при мягких рулонных кровлях.

Многоугольные.

Применяются если необходимо разделение на транспортабельные марки (большие пролеты).

Прямоугольные.

Наиболее распространенный технологический вид.

При проектировании деревянных конструкций, широкое распространение получили металлодеревянные фермы Деревягин. В таких фермах растянутые элементы выполнены из металла (профили) либо арматура, а сжатые элементы (дерево). Между собой элементы соединяются тяжами либо на болтах.

Расчет ферм выполняется в стандартной последовательности:

Назначают генеральные размеры. Пролет определяется архитектурно-строительным решением и кратен 3 или 6 м. высота определяется по эмпирическим формулам из условия минимума веса. Высота на опоре принимается меньше с учетом требуемого уклона кровли. По СНиПу для деревянных ферм необходимо предусматривать строительный подъем величиной 1/200 пролета.

Проводят сбор нагрузок на ферму.

Разбивают пояса на панели и выбирают тип решетки.

Определяют усилия в элементах одним из известных методов (вырезание узлов и т.д.).

Подбирается сечение элементов на основе расчетов по первой группе предельных состояний (прочность, устойчивость) при этом элементы рассчитывают как центрально сжатый либо растянутый. Далее проверяется прочность узлов и выполняется проверка жесткости фермы.