Деревянная балка

Деревянная балка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: изготовление клееных деревянных несущих балок. Сущность изобретения: деревянная балка криволинейного очертания включает слои древесины, уложенные друг на друга, соединенные между собой клеевыми прослойками, и криволинейный участок. Балка снабжена двояковыпуклым элементом, размещенным между слоями в средней части балки, соединенным с ними, при этом нижний радиус кривизны больше верхнего радиуса кривизны . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 04 С 3/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

О (21) 4827689/33 (22) 22.05.90 (46) 30.05.92. Бюл. М 20 (71) Центральный научно-исследовательский, экспериментальный и проектный институт по сельскому строительству (72) Е.А.Прилепский и В.П.Деев (53) 624.011.1 (088.8) (56) Конструкция из дерева и пластмасс/Под ред. Г.Г,Карлсена и Ю.В.Слицкоухова. М,:

Стройиздат, 1986, с.244, Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП П-25-80). M.:

Стройиздат, 1986, с.80.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве несущих конструкций.

Извстна деревянная балка переменной высоты, включающая слои древесины, уложенные друг на друга, соединенные между собой клеевыми прослойками. Двускатность балки обеспечивается за счет изменения длины слоев древесины с последующей их обрезкой.

Недостатком такой балки является большая материалоемкость в связи с неиспользованием прочности древесины в средней части пролета.

Известна деревянная балка криволинейного очертания, включающая слои древесины, уложенные друг на друга, соединенные между собой клеевыми прослойками.

Однако эта балка характеризуется недостаточной надежностью вследствие возникновения предельных растягивающих. Ы 1737080 А1 (54) ДЕРЕВЯННАЯ БАЛКА (57) Использование: изготовление клееных деревянных несущих балок. Сущность изобретения: деревянная балка криволинейного очертания включает слои древесины, уложенные друг на друга, соединенные между собой клеевыми прослойками, и криволинейный участок. Балка снабжена двояковыпуклым элементом, размещенным между слоями в средней части балки, соединенным с ними, при этом нижний радиус кривизны больше верхнего радиуса кривизны. 2 ил. напряжений поперек волокон и большой материалоемкостью вследствие неиспользования несущей способности вдоль волокон при изгибе.

Цель изобретения — снижение материалоемкости и повышение надежности.

Цель достигается тем, что балка снабжена двояковыпуклым элементом, размещенным между слоями в средней ее части, соединенным с ними, при этом нижний радиус кривизны больше верхнего радиуса кривизны, На фиг,1 изображена предлагаемая деревянная балка; на фиг.2 — поперечный разрез А — А на фиг.1.

Деревянная балка (фиг.1 и 2) включает слои из древесины 1, клеевые прослойки 2, двояковыпуклый элемент 3. Слои из древесины, расположенные выше элемента 3, и верхняя грань элемента 3 имеют радиус кривизны R<, слои из древесины, расположенные ниже элемента 3, и нижняя грань

1737080 элемента 3 имеют радиус кривизны Яг, при этом Rz>R>.

Предлагаемая балка работает следующим образом, При загружении балки нагрузкой в гнутой ее части возникают растягивающие напряжения поперек волокон в слоях из древесины 1, в то же время благодаря обратному изгибу нижних слоев из древесины

1 в них возникают сжимающие напряжения поперек волокон, которые уменьшают опасные для такого типа конструкций растягивающие напряжения поперек волокон.

Клеевые прослойки 2 соединяют слои 1 и элемент 3 в единое сечение. Элемент 3 выполняет функцию связующего звена между верхним и нижним слоями из древесины 1 и функцию образующей для нижних слоев из древесины 1.

Введение двояковыпуклого элемента 3 между слоями из древесины 1 в зоне максимальных растягивающих напряжений поперек волокон создает в этом месте слои из древесины 1 с положительной и отрицательной кривизнами, а это приводит к образованию напряжений разных знаков и уменьшению опасных растягивающих напряжений поперек волокон в слоях из древесины 1. Последнее уменьшает опасность хрупкого разрушения от растяжения поперек волокон, что повышает надежность балки. Кроме того, уменьшение растягивающих напряжений поперек волокон позволяет снизить расход материалов на конструкцию, Двояковыпуклый элемент 3 может быть выполнен из любого конструкционного материала, обеспечивающего хорошую адгезию клея, требуемую прочность, близкие к древесине термические характеристики, например из материала балки (древесины), Размеры элемента 3 определяются из геометрических соотношений.

Верхний радиус R< кривизны элемента

3 совпадает с радиусом кривизны гнутой части балки. Обязательное соотношение радиусОВ криВизны R2)R1 дВояковыпуклого элемента 3 позволяет плавно перейти к основному сечению балки за пределами зоны максимальных изгибающих моментов без увеличения концентрации растягивающих напряжений поперек волокон в этом сечении.

Пример. Криволинейная балка пролетом

12 м, под нагрузу 1200 кг/м, радиус кривизны

9,76 м. Максимальный изгибающий момент

21,6 тм.

Поперечное сечение принимают равным 140х1000 мм. При отношении радиуса кривизны к высоте поперечного сечения можно пользоваться формулой

3М

2КЬЙ

Для принятого сечения имеют нормаль10 ное напряжение о = — = 92,6кгlсм г

15 растягивающие напряжения поперек

ВОлОкОн

ogp = 2,5кг/смг, где 2,5 кг/GM — расчетное сопротивление г древесины растяжению поперек волокон.

Вводят двояковыпуклый элемент. При высоте поперечного сечения 1000 мм и ниж25 нем радиусе кривизны 12 м имеют ogp =2,4

+ кг/см - растягивающие напряжения попег рек волокон; ogp = - 1,95 кг/см — сжимающее напряжение поперек волокон.

Результирующее растягивающее на30 пряжение равно

0gp = 0gp + 0gp — — 2,4 — 1,95 = 0,45кг/смг

При принятых условиях сечение может быть уменьшено до 140х850 мм, Экономия древесины составит около 170/.

При толщине склеиваемых досок 33 мм (наиболее распространенная толщина) максимальную толщину двояковыпуклого элемента целесообразно принять также равной

33 мм. В этом случае длина двояковыпуклого элемента будет равна 1600 мм.

Формула изобретения

Деревянная балка криволинейного очертания, включающая слои древесины, уложенные друг на друга, соединенные между собой клеевыми прослойками, и криволинейный участок, отличающаяся тем, что, с целью снижения материалоемкости и повышения надежности, она снабжена двояковыпуклым элементом, размещенным между слоями в средней части балки, соединенным с ними, при этом нижний радиус кривизны больше верхнего радиуса кривизны.

1737080 » (Риз / 7Ll8, 2

Составитель В.Деев

Техред М.Моргентал

Редактор М.Товтин

Корректор С.Черни

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1874 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5