 |
Расчет балки по I группе предельных состояний
|
|
|
|
Рисунок 5.1 – Расчетная схема балки с эпюрами усилий
Определяем усилия от расчётных нагрузок:
Изгибающий момент:
Поперечная сила:
Момент сопротивления принятого сечения балки:
Момент инерции принятого сечения балки:
Статический момент инерции принятого сечения балки:
Проверка балки на прочность при изгибе:
Проверка балки на скалывание:
– расчётное сопротивление древесины скалыванию согласно табл. 3 СП 64.13330.2011.
Вывод: сечение балки 100 х 200 древесины 2-го сорта удовлетворяет условию прочности.
Расчет балки по II группе предельных состояний
Предельный вертикальный прогиб для балки пролетом 5,1 м согласно табл. Е.1 СП 20.13330.2011
- коэффициент, учитывающий влияние переменности высоты сечения, принимаемый равным 1 для балок постоянного сечения.
- коэффициент, учитывающий влияние деформаций сдвига от поперечной силы.
Вывод: сечение балки 100 х 200 древесины 2-го сорта удовлетворяет условию жесткости.
Расчет на зыбкость
Предельные прогибы элементов перекрытий помещений жилых и общественных зданий, исходя из физиологических требований, следует определять по формуле:
— ускорение свободного падения;
— нормативное значение нагрузки от людей, возбуждающих колебания, принимаемое по табл. Е2 СП 20.13330.2011;
— пониженное нормативное значение нагрузки на перекрытия, принимаемое по таблице Е2 и пункту 8.2.3 СП 20.13330.2011;
— значение нагрузки от веса рассчитываемого элемента и опирающихся на него конструкций;
— частота приложения нагрузки при ходьбе человека, принимаемая по табл. Е2 СП 20.13330.2011;
— коэффициент, принимаемый по табл. Е2 СП 20.13330.2011.
.
;
– коэффициент для элементов, рассчитываемых по балочной схеме;
|
|
|
– шаг балок, ригелей, ширина плит (настилов);
– расчетный пролет элемента конструкции.
Прогиб, исходя из физиологических требований, равный 0,0076 м < 0,029 - предельного прогиба.
Вывод: сечение балки 100 х 200 древесины 2-го сорта удовлетворяет требованиям зыбкости.
Расчет на сосредоточенную силу
Рисунок 5.2 – Схема распределения сосредоточенной силы 
Вывод: сечение балки 100 х 200 древесины 2-го сорта не удовлетворяет требованиям прогиба на сосредоточенную силу.
ПОДБОР КЛЕЕФАНЕРНОЙ БАЛКИ ПЕРЕКРЫТИЯ
Исходные данные
Перекрытие по клеефанерным балкам запроектировано на отметке +3.000;
Материал поясов: древесина хвойных пород 2 сорта (сосна), расчетное сопротивление изгибу 
МПа, расчетное сопротивление скалыванию 
МПа по табл. 3 СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции», модуль упругости 
по п. 5.3. СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции».
Материал стенки: березовая фанера марки ФСФ сорт В/ВВ семислойная по табл. 6 СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции». Клей КФ-БХ по ГОСТ 14231-78.
Пролет балок – 5,1 м, шаг балок 0,65 м.
Условия эксплуатации – 1 по табл. 1 СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции»: эксплуатационная влажность древесины – 
, максимальная влажность воздуха при температуре – 65%.
Рисунок 6.1 – Конструкция междуэтажного перекрытия
Сбор нагрузок
Таблица 6.1 – Сбор нагрузок, кН/м2
| Вид нагрузки и ее подсчет | Нормативная | Коэффициент надежности по нагрузке
| Расчетная |
| Постоянная нагрузка: Доска пола | 0,16 | 1,1 | 0,176 |
| Звукоизоляция Rockwool Акустик Баттс 50 мм 400 Н/М3 0,05*400*1=20 Н/ м 2 | 0,02 | 1,2 | 0,024 |
| Итого: | 0,18 | 0,2 | |
| Временная нагрузка: | 1,5 | 1,3 | 1,95 |
| Итого: | 1,68 | 2,15 |
Собственный вес балки:
1) Нормативный
кН/см,
2) Расчётный
кН/см,
Нагрузка на 1 метр длины балки:
1) Нормативная
кН/м,
2) Расчётная
кН/м
Подбор сечения
Изгибающий момент:
кН 
м
|
|
|
Поперечная сила:
кН,
Рисунок 6.2 – Расчетная схема балки, эпюра моментов и поперечных сил
Высота балки:
мм,
Принимаем высоту балки 
мм;
Необходимая суммарная толщина фанерной стенки из условия работы на срез:
мм,
– расстояние между осями поясов, предварительно определяемое по формуле:
мм,
МПа – расчетное сопротивление фанеры срезу, принимаемое согласно табл. 6 п. 5.2 СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции».
Принимаем конструктивное решение балки перекрытия – одноступенчатую балку с толщиной фанерной стенки 8 мм.
Фанерная стенка приклеивается с внутренней стороны поясов.
Верхний и нижний пояса приняты одинакового сечения из вертикальных слоев досок.
Направление волокон рубашки фанеры принимаем продольное (вдоль длины балки).
Требуемую ширину поперечного сечения находим из условия равной прочности и устойчивости растянутого и сжатого поясов при коэффициенте продольного изгиба:
,
мм,
где 
мм – расстояние между точками раскрепления верхнего пояса из плоскости;
Рисунок 6.3 – Поперечное сечение клеефанерной балки
Требуемая ширина дощатого пояса балки:
мм,
мм, с учетом стандартных размеров принимаем брусок 
мм
Таким образом, ширина поперечного сечения балки:
мм,
Требуемая высота пояса балки:
мм,
– коэффициент, учитывающий уменьшение напряжений в поясе за счет включения в работу фанерной стенки;
мм – полная высота балки в сечении;
мм – расстояние между осями поясов в рассматриваемом сечении;
МПа – расчетное сопротивление растяжению древесины 2 сорта, принимаемое согласно табл. 3 п. 5.2 СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции»;
Сечение верхнего и нижнего поясов принимаем одинаковыми с четырехсторонней острожкой их.
|
|
|
