Деревянная балка

Деревянная балка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ii896213 (61) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 11.0480 (21) 2909287/29-33 (51)M. Кл.

Е 04 С 3/12

3есударстаеный кюинтвт

СССР ао делам изобретений н атхрытнй

Опубликовано 070 1.82. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 070182 (53) УДК 624.072 .2(088.8) (72) Автор изобретения

В.И. Кулиш

Хабаровский политехнический институт, (71) Заявитель (54) ДЕРЕВЯННАЯ БАЛКА с присоединением заявки М (23) Приоритет

Изобретение относится к строительству и предназначено для изготовления несущих конструкций, работающих на изгиб.

Известна деревянная балка, склеенная в пакет из горизонтально расположенных досок (13 .

Недостаток этой балки состоит в том, что она обладает малой несущей способностью из-за того, что физико1О механические свойства досок не дифференцируются и по этой причине несущая способность балки оценивается выражением о = — (},1снamRиу

P где М - расчетный момент; bh

3 =1- - момент инерции сечения;

m - коэффициент условий работы 2о при изгибе, R - расчетное сопротивление древесины изгибу.

То есть максимальное фибровое на пряжение сравнивается с расчетным сопротивлением, при этом зпюра нормальных напряжений в сечении линейна в виде двух треугольников.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является деревянная балка, включающая пластины, собранные по высоте в пакет, между которыми размещены клеевые прослой ки 2 1.

Известная балка обладает большей несущей способностью в сравнении с предыдущей за счет того, что расчетные сопротивления шпона, ввиду меньшей вероятности наложения сучков, больше расчетных сопротивлений досок.

Однако шпон работает точно так же как доски, т.е. обладает малой несущей способностью.

Цель изобретения — повышения несущей способности балки по нормальным напряжениям.

896213

Цель достигается тем, что в деревянной балке включающей пластины, собранные по высоте в пакет, между которыми размещены клеевые прослойки, пластины пакета установлены с размещением их продольных adлокон под углом к продольной оси балки, а в каждой вышележащей пластине продольные волокна направлены в противоположную сторону относительно предыдущей.

На фиг.1 изображена балка вид сбоку; на фиг.2 - одна пластина, вид сверху; на фиг.3 - одна пластина, лежащая сверху пластины, вид сверху.

Деревянная балка включает пласти ны 1, волокна которых перекрещены и скомпонованы так, что угол их наклона cL к продольной оси балки изменяется дискретно от пластины к пластине от нуля в нейтральной плоскости балки до заданного значения (с() на периферии, и клеевые прослойки 2 между пластинами.

От нейтральной оси балки к периферии модуль упругости дискретно от одного листа шпона.к другому уменьшается, за счет того, что волокна в листах шпона ориентированы под углом, который растет от cL = O (e уровне нейтральной плоскости), до некоторого заданного значения aL=(cL) (на периферии) и позволяет, таким образом, получить закон изменения модуля упругости по высоте балки от нейтральной оси до периферии по известному модулю для каждого листа шпана с ориентацией волокон под углом с, вычисляемому по формуле

Cos*„. +E,„ ""*;

1 где Eg, - модуль упругости древесины вдоль волокон, - модуль упругости древесины поперек волокон.

Для исключения депланации поперечных сечений балки, волокна листов шпона перекрещены.

Если предположить, что сечение прямоугольное шириной Ь и высотой Ь и модуль упругости уменьшается от нейтральной оси (при с = 0) со значением g> соответствующего cL=(d) . д = Е СОВ )<3 E . S< ll /de то модуль упругости i-ro шпона на высоте I„. должен иметь .значение

О,SQ-> с Г 1 В Щ) 05> 3(Е

РР Э"3 Й, \ 4t,ù 4!

35 которое показывает, что всегда можно задать такое значение Е,д что

I ð< g будет больше IA, следовательно фибровые напряжения в предлагаемой балке на один и тот же расчетный момент будут меньшими.

При восприятии балкой нагрузки, в ней возникают нормальные напряже45 ния, интенсивность нарастания которых будет выше там, где будет больше модуль упругости. Так как фибровые напряжения всегда ограничивают расчетными сопротивлениями изгибу, то для

50 повышения несущей способности балки необходимо догрузить ее центральную часть. В данном случае это сделано за счет ужесточения центральной части поперечного сечения, 55 Преимущество перекрестной компановки пластин с наклоном волокон равным нулю в нейтральной плоскости и достигающим заданного значения на по величине которого вычисляют угол наклона волокон *; в i-ом листе шпона решая уравнение 0,5И- а"" S; d. = М В-ECQ) ось .

5 Так как нас будут и тересовать максимальные фибровые напряжения, то запишем функционал приведения по высоте на уровень модуля упругости в таком виде 0

rnid)E. q и найдем приведенный момент инерции сечения о ъ „, (= Ъ вЂ” - — -< — J и ° (,ц Ещ

20 Если периферийный модуль упругости будет соответствовать расчетному сопротивлению при изгибе Rn, для оценки нормальных напряжений должно выполняться условие

25 Р

g.,Е cmQ пр (А

Сопоставить эту формулу с формулой

30 оценки напряжений по известной формуле можно только по моментам инерции 9h А 4Х

896213 формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 11653/17 Тираж 720 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 периферии, состоит в том, что создаются условия для увеличения полноты эпюры нормальных напряжений, что-в предельном случае при упругой работе волокон балок можно достичь повышение несущей способности на 504.

1Е

Деревянная балка, включающая плас тины, собранные по высоте в пакет, между котооыми размещены клеевые прослойки, отличающаяся тем, что, с целью повышения несущей 1% способности балки по нормальным напряжениям, пластины пакета установлены с размещением их продольных волокон под углом к продольной оси балки, а в каждой выаележащей пластине продольные волокна направлены в противоположную сторону относительно предыдущей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l;: Глинка Н.Н. и Поспелов Н.Д.

Клееные пролетные строения мостов.

Й., "Транспорт", 1964, с. 39-40, р. 22.

2. Реферативная информация. Строительные конструкции, строительная физика. Серия VIII, выпуск 4, M., ИИИИС, 1978, с. 35, р. 17.