Расчет по второму предельному состоянию.

, условие выполняется.

Окончательно принимаем сечение 100х150мм:

Расчет и конструирование клеефанерной двускатной балки с плоскими стенками.

Статический расчет.

В качестве покрытия проектируем клеефанерную двускатную балку двутаврово-коробчатого сечения пролетом L=13.8м с уклоном скатов 0.05. Класс ответственности здания II(нормальный),

Сбор нагрузок на 1м²балки покрытия.

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная
1. Трехслойный рубероидный ковер	0,1	1,3	0,13
2. Защитный настил	0,08	1,1	0,088
3. Рабочий настил	0,063	1,1	0,069
4. Прогон	0,063	1,1	0,069
5. Клеефанерная балка	0.2	1.1	0.22
Итого постоянная нагрузка
Временная
Снеговая
Полная нагрузка

Также к временным нагрузкам относится нагрузка от подвесного транспорта, тельфера грузоподъемностью 30кН и собственным весом 5кН.Обозначим эту нагрузку как P.

Расчетные нагрузки: распределенная

Сосредоточенная

Нормативные нагрузки: распределенная

Сосредоточенная

Материалы: для поясов – сосновые доски 52х190мм (после фрезерования пластей заготовок 60х200) В местах склеивания с фанерными стенками устраиваются пропилы 5х45мм. В растянутых поясах используется пиломатериал 2-го сорта, в сжатых поясах 3-го сорта. Для стенок применяется березовая фанера марки ФСФ сорта ВВ/В толщиной 12мм.

Доски поясов стыкуются по длине на зубчатый шип, фанерные стенки «на ус». Высоту поперечного сечения в середине пролета принимаем

Высота опорного сечения

Ширина балки

Расстояние между центрами поясов в опорном сечении

Расчетное сечение располагается на расстоянии «х» от опорного сечения, которое для симметрично нагруженной балки определяется по формуле :,где

Высота балки в сечении «х»:

Изгибающий момент в расчетном сечении «х»:

Требуемый момент сопротивления, приведенный к древесине:

Фактический момент инерции и момент сопротивления расчетного сечения, приведенные к древесине равны:

Где  количество досок в поясе.

 количество фанерных стенок.

 коэффициент, учитывающий повышение модуля упругости фанеры при изгибе в плоскости листа.

 коэффициент приведения.

Конструктивный расчет.

1. Расчет по первой группе предельных состояний                                                      (несущей способности и устойчивости)

1.1. Расчет по краевым нормальным напряжениям в расчетном сечении х=5,88м.

1.1.1. Расчет фанерной стенки на прочность при растяжении

Где  коэффициент учитывающий снижение прочности в стыках фанеры на «ус».

1.1.2. Расчет сжатого пояса на устойчивость из плоскости изгиба.

Принимая раскрепление сжатого пояса через 1,5м(прогонами), определим его гибкость из плоскости балки

Следовательно, согласно п. 4.3. СНиП II-25-80:

Напряжение сжатия в верхнем поясе

1.2.Проверка фанерной стенки по главным напряжениям (в зоне первого от опоры стыка на расстоянии

Изгибающий момент для этого сечения

Поперечная сила

Высота сечения:

Момент инерции и статический момент на уровне внутренней кромки растянутого пояса Z-Z, приведенные к фанере равны:

Нормальные и касательные напряжения в стенке на уровне Z-Z.

По рис.17 СНиП II-25-80:

Главные растягивающие напряжения

Так как проверка не выполняется, крайнюю фанерную стенку необходимо усилить наклонным ребром жесткости такого же сечения как и ребра, располагаемые по длине балки.

1.3. Проверка местной устойчивости фанерной стенки.

1.3.1. В опорной панели.

Длина опорной панели а=1,3м (расстояние между ребрами в свету, принятое с учетом размеров фанерного листа 1,5х1,5 и длины усового стыка). Расстояние расчетного сечения от оси опоры  высота фанерной стенки в расчетном сечении:

Так как  необходимо произвести проверку устойчивости фанерной стенки (п.4.30 СНиП II-25-80).

По рисункам 18 и 19 СНиП II-25-80 определим:

При , 16МПа и 3,1МПа.

Расчетная высота стенки: , так как

Изгибающий момент для этого сечения

Поперечная сила

Высота сечения:

Момент инерции и статический момент на уровне внутренней кромки растянутого пояса Z-Z, приведенные к фанере равны:

Нормальные и касательные напряжения в стенке на уровне Z-Z.

Устойчивость стенки обеспечена.

1.3.2. В расчетном сечении с максимальными напряжениями изгиба (х=5,88м) при:

Так как  необходимо произвести проверку устойчивости фанерной стенки (п.4.30 СНиП II-25-80).

По рисункам 18 и 19 СНиП II-25-80 определим:

При , 18МПа и 3,4МПа.

Расчетная высота стенки: , так как

Нормальные и касательные напряжения в стенке на уровне Z-Z.

Устойчивость стенки обеспечена.

1.4. Проверка фанерной стенки в опорном сечении по нейтральной оси.

Поперечная сила на опоре

Момент инерции опорного сечения, приведенный к фанере:

Статический момент сечения, приведенный к фанере:

Выполним проверку стенки на срез по нейтральной оси:

1.5. Проверка на скалывание по клеевым швам в местах приклейки стенок к поясам:

 количество клеевых швов.

2. Расчет по второй группе предельных состояний (по деформациям)

Предварительно вычислим коэффициенты, учитывающие переменность высоты сечения (k) и влияние деформации сдвига от поперечной силы (с) по прил. 4, табл.3[5].

Для расчета по второй группе предельных состоянии вычислим погонную нормативную распределенную нагрузку:

Предельный прогиб по [1], табл.15 будет равен