Деревянная балка

(19 ц 5 Е 04 С 3/14 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ исследовательпроектный инсьствуеев с По пл астма ицкоухо а. М,. евянанию д П), М.: 4 О О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(46) 30.05.92. Бюл. М 20 (71) Центральный научноский, экспериментальный и титут по сельскому строител (72) Е,А.Прилепский и В,П.Д (53) 624.011.1 (088,8) (56) Конструкция из дерева и ред. Г.Г,Карлсена и Ю.В,Сл Стройиздат, 1986, с.244,Пособие по проектиров ных конструкций (к СНиП 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(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 В 1, слои из древесины, расположенные ниже элемента 3, и нижняя граньэлемента 3 имеют радиус кривизны В 2, приэтом В 2 В 1.Предлагаемая балка работает следующим образом,При загружении балки нагрузкой в гнутой ее части возникают растягивающие напряжения поперек волокон в слоях издревесины 1, в то же время благодаря обратному изгибу нижних слоев из древесины1 в них возникают сжимающие напряженияпоперек волокон, которые уменьшают опасные для такого типа конструкций растягивающие напряжения поперек волокон.Клеевые прослойки 2 соединяют слои 1 иэлемент 3 в единое сечение. Элемент 3 выполняет функцию связующего звена междуверхним и нижним слоями из древесины 1 ифункцию образующей для нижних слоев издревесины 1.Введение двояковыпуклого элемента 3между слоями из древесины 1 в зоне максимальных растягивающих напряжений поперек волокон создает в этом месте слои издревесины 1 с положительной и отрицательной кривизнами, а это приводит к образованию напряжений разных знаков иуменьшению опасных растягивающих напряжений поперек волокон в слоях из древесины 1. Последнее уменьшает опасностьхрупкого разрушения от растяжения поперек волокон, что повышает надежность балки, Кроме того, уменьшение растягивающихнапряжений поперек волокон позволяетснизить расход материалов на конструкцию,Двояковыпуклый элемент 3 может бытьвыполнен из любого конструкционного материала, обеспечивающего хорошую адгезию клея, требуемую прочность, близкие кдревесине термические характеристики, например из материала балки (древесины),Размеры элемента 3 определяются из геометрических соотношений.Верхний радиус Я 1 кривизны элемента3 совпадает с радиусом кривизны гнутойчасти балки. Обязательное соотношение радиусОВ криВизны В 2 В 1 дВояковыпуклогоэлемента 3 позволяет плавно перейти к основному сечению балки за пределами зонымаксимальных изгибающих моментов безувеличения концентрации растягивающихнапряжений поперек волокон в этом сечении.П р и м е р. Криволинейная балка пролетом12 м, под нагрузу 1200 кг/м, радиус кривизны9,76 м. Максимальный изгибающий момент21,6 тм. Поперечное сечение принимают равным 140 х 1000 мм. При отношении радиуса кривизны к высоте поперечного сечения можно пользоваться формулой5ЗМ2 ВЬЙДля принятого сечения имеют нормаль 10 ное напряжение(7= у =92,6 кгlсм г 15 растягивающие напряжения поперекВОлОкОнйю = 2,5 кг/см 2где 2,5 кг/см - расчетное сопротивлениегдревесины растяжению поперек волокон.Вводят двояковыпуклый элемент. Привысоте поперечного сечения 1000 мм и нижнем радиусе кривизны 12 м имеют п 9 о =2,4+кг/см - растягивающие напряжения попе 2рек волокон; о 9 о = - 1,95 кг/см - сжимающее напряжение поперек волокон.Результирующее растягивающее на пряжение равноуело =ст 9 о+о 9 о =2,4 - 1,95 =0,45 кг/см35При принятых условиях сечение можетбыть уменьшено до 140 х 850 мм, Экономия древесины составит около 17%.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,45Формула изобретенияДеревянная балка криволинейного очертания, включающая слои древесины, уложенные друг на друга, соединенные между собой клеевыми прослойками, и криволинейный участок, о т л и ч а ю щ а я с я 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.-ы 8, 2оставитель В.Деевехред М.Моргентал эктор М.Товти Корре Заказ 1874 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Про твенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул ина, 101