| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Деревянные конструкции > Деревянные балки составного сечения на податливых связях

Деревянные балки составного сечения на податливых связях

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 17.07.2008, 13:02 #1
Деревянные балки составного сечения на податливых связях
ВВФ
 
Регистрация: 17.07.2008
Сообщений: 14

Коллеги!
Обращаюсь ко всем, кто имел опыт проектирования деревянных балок составного сечения из двух сплоченных по высоте брусьев 150х150 мм. В качестве соединительных элементов используются вертикальные стальные шпильки Ø 10 мм.
Балку рассчитываем как изгибаемый элемент на податливых связях (п. 4.9 СНиП II-25-80). Для определения числа этих связей (шпилек) по длине балки по п. 4.11. необходимо значение расчетной несущей способности связи.
Суть вопроса: как определить несущую способность шпильки?
1) по п. 5.13, табл. 17 как для цилиндрического нагеля (считая составное сечение балки односрезным соединением)
2) или из условия прочности на растяжение по СНиП «Стальные конструкции» (считая сечение соединением на растянутых связях)?

Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: сечение.jpg
Просмотров: 1492
Размер:	25.9 Кб
ID:	8523  

Просмотров: 26299
 
Непрочитано 17.07.2008, 14:09
#2
Forrest_Gump

инженер-конструктор
 
Регистрация: 20.12.2007
Щелково МО
Сообщений: 7,470
<phrase 1=


разумеется из условия смятия (среза) цилиндрического нагеля - она заведомо меньше прочности на растяжение шпильки.
Forrest_Gump вне форума  
 
Непрочитано 17.07.2008, 14:53
#3
Baul


 
Регистрация: 30.11.2007
Сообщений: 32


А также на изгиб цилиндрического нагеля.

Я всегда уходил от таких решений, потому что слишком много нагелей получается.
Baul вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 17.07.2008, 14:53
#4
ВВФ


 
Регистрация: 17.07.2008
Сообщений: 14


СПАСИБО ЗА ОТКЛИК!
Так и есть. Просто если расчитывать несущую способность по методике п. 5.13. - как для цилиндрического нагеля, то она ограничивается предельным значением из условия прочности нагеля на изгиб - 250кг/шов - п. 2 б т. 17. (в то время, как дерево под шпилькой выдерживает на смятие 525 кг- по п. 2а т. 17)
Получается интересная штука: для того, чтобы обеспечить совместную работу брусьев в составном сечении консольно-балочного 2-хпролетного прогона под нагрузку 0,9 т/м (пролеты по 4м) - в одной балке нужно поставить порядка 90 шпилек с шагом 45 мм! Понятно, что количество дикое и шаг такой же...
Математические ошибки, конечно, исключены.

..Если бы до расчета меня спросили сколько шпилек нужно поставить - то смело бы озвучилось 10 штук. А тут..

Последний раз редактировалось ВВФ, 17.07.2008 в 15:03.
ВВФ вне форума  
 
Непрочитано 17.07.2008, 15:27
#5
Forrest_Gump

инженер-конструктор
 
Регистрация: 20.12.2007
Щелково МО
Сообщений: 7,470
<phrase 1=


вариант пластинчатых нагелей не рассматривали? муторно в производстве правда...
Forrest_Gump вне форума  
 
Непрочитано 17.07.2008, 15:59
#6
Baul


 
Регистрация: 30.11.2007
Сообщений: 32


А не легче из клеёной древесины сделать или металлическую балку кинуть. Я в своё время с такой же проблемой сталкивался и никого не нашёл кто бы мог грамотно сплатить на шпонках. Брались в основном какие-нибудь таджики и притом на стройплощадке собирались это делать.
Baul вне форума  
 
Непрочитано 17.07.2008, 19:24
#7
Ильнур

КМ (+КМД), КЖ (КЖФ)
 
Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,086


Чтобы соответствовать расчетам и иметь при этом экономичную конструкцию, необходимо комбинировать. Такая шпилька, как у Вас, там не нужна для работы на изгиб (в смысле сдвига по стыку), их можно шт 3...4 поставить для сборки. А против сдвига врезать поперечные шпонки - при этом технология устройства пазов должна быть отработана под имеющееся оборудование. Или короткие толстые нагели из дуба или стеклопластика. И самое главное - эпюра касательных имеет вид треуголника - по концам макс, в середине мин. Поэтому в концах часто, в середине редко. Т.е. например вместо Ваших 90 должно быть 45.
__________________
Воскресе
Ильнур вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 17.07.2008, 21:56
#8
ВВФ


 
Регистрация: 17.07.2008
Сообщений: 14


Хотите посмеяться (или ужаснуться)?
Дело в том, что такие балки уже существуют - есть проект и по нему сделали попытку построить. Балки составного сечения применены в качестве обвязочных балок по фундаменту из одиночных стальных свай.
Проектировщики для связи брусьев "заложили" шпильку диаметром 10 мм с шагом 0,5 м.
Фишка в том, что строители уложили бруски один на другой вообще БЕЗ ВСЯКИХ ШПИЛЕК - см. фото И еще, верхние и нижние бруски в этих балочных прогонах по длине через раз стыкуются не в разбежку, а в одном сечении... Заказчик, как говориться, в трансе.
Здание - индивидуальный жилой дом - на стадии незавершенки...
Остается решить - как усилить. До этого объекта с усилением "деревяшек" вплотную сталкиваться не приходилось - задачка оказалась интересной
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 1.jpg
Просмотров: 2664
Размер:	50.8 Кб
ID:	8547  
ВВФ вне форума  
 
Непрочитано 17.07.2008, 22:06
#9
igr

Конструктор
 
Регистрация: 23.09.2007
Москва
Сообщений: 4,370


Поставьте запроектированные шпильки на опорах в четвертях пролета под углом 45 градусов ( как отгибы ар-ры в жб). Анкерные пластины подберите на смятие.
igr вне форума  
 
Непрочитано 17.07.2008, 22:13
#10
igr

Конструктор
 
Регистрация: 23.09.2007
Москва
Сообщений: 4,370


Только разглядел фото.Оказывается все стоит нормально.Похоже по соотношению полета и высоты балки пройдет и без усиления
igr вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 17.07.2008, 22:28
#11
ВВФ


 
Регистрация: 17.07.2008
Сообщений: 14


Эх, фото неудачное. Тут показан центральный пролет 3х-пролетного консольно-балочного прогона. Пролет - 3 м. Но даже для этого скромного размера приопорное сечение одиночного бруса не проходит.
ВВФ вне форума  
 
Непрочитано 18.07.2008, 00:07
#12
igr

Конструктор
 
Регистрация: 23.09.2007
Москва
Сообщений: 4,370


Пролет всего з м, два бруса высотой по 150мм, сверху полы и брусчатая стена, если я правильно понял? Тогда нет никаких оснований для беспокойства.Если есть каие либо расчеты могу подсказать.Дерево до разрушения имеет запас 240%.Это я могу сказать Вам, тк сам ипытывал деревянные конструкции.
igr вне форума  
 
Непрочитано 18.07.2008, 07:35 Не отвлекаться
#13
Ильнур

КМ (+КМД), КЖ (КЖФ)
 
Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,086


На фото нет сплачивания. Там просто сращение. Тема - балки, сплоченные по высоте! Не отвлекайтесь.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Презентация1.jpg
Просмотров: 1927
Размер:	12.0 Кб
ID:	8549  
Ильнур вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 18.07.2008, 10:05
#14
ВВФ


 
Регистрация: 17.07.2008
Сообщений: 14


igr, спасибо за предложение! Ильнур, фото выложено не случайно.
Речь идет о том, что балки были запроектированы, как сплоченные - со связями, а выполнены по факту - без шпилек.
Что касается сращивания (хотя это, безусловно, оff top)- то тоже есть на что посмотреть:
- сращивание выполнено в центре пролета;
- оба бруса сращены, практически, в одном сечении, а не в разбежку;
- срастили в полдерева (надежнее - косой прируб - хотя это уже дело мастерства исполнителей).
to igr - возвращаясь к теме:
Если принимать в расчет геометрические характеристики сплоченного сечения (два бруса - как Вы указали), то сомнений в его надежности не возникает - поверочный расчет по п. 4.9 СНиП II-25-80 с учетом понижающего коэффициента к Wх дает положительные результаты.
Дело как раз в том, что в пределах поперечного сечения балки в расчет принимается сечение только одного бруса, а не двух: совместную работу брусьев в составном сечении учитывать нельзя, так как отсутствуют связи, препятствующие взаимному их сдвигу при изгибе балки. Фактически, каждый из брусьев воспринимает эксплуатационную нагрузку как самостоятельная балка.
Это четко регламентировано п. 4.20 СНиП II-25-80. Попробую пояснить, дополнив схему Ильнура - или, если интересно, можете посмотреть
объяснение "зубров" ДК - Карлсена, Слицкоухова: "Конструкции из дерева и пластмасс". Раздел IV Элементы ДК составного сечения на податливых связях. Расчет на поперечный изгиб.
И еще. Не совсем понятно про запас древесины. Точно знаю, указанный Вами запас прочности и деформативности в 2,4 - 2,6 раза обнаруживается по результатам КРАТКОВРЕМЕННЫХ лабораторных испытаний. В реальных ДК, эксплуатируемых под длительной нагрузкой, этот запас выбирается за счет реологии и податливости соединений - не могу представить, как можно использовать указанный Вами факт для обоснования надежности решения, показанного на фото
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 2.jpg
Просмотров: 1966
Размер:	29.0 Кб
ID:	8550  
ВВФ вне форума  
 
Непрочитано 18.07.2008, 10:39
#15
igr

Конструктор
 
Регистрация: 23.09.2007
Москва
Сообщений: 4,370


Мы сейчас обсуждаем проблему работы висящего деревянного цоколя дома пролетом 3 м , который состоит из двух отдельных брусов по высоте и имеющего нерабочие стыки в пролете.Вопрос стоит так - обеспечена ли его несущая способность при этом браке и если нет то как усилить.Давайте начнем с исходных данных - сбор нагрузок, расчетные усилия в середине пролета и на опоре в расчетной схеме, фактические размеры и положения стыков.Только после этого можно обсуждать пройдет не пройдет.Мне приходилось усилять и дк и жб и км и фундаменты, поэтому на первый взгляд я не вижу ничего страшного.Дерево перед разрушением продупреждает об этом значительными прогибами и раскрытием стыков
igr вне форума  
 
Непрочитано 18.07.2008, 11:03
#16
Ильнур

КМ (+КМД), КЖ (КЖФ)
 
Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,086


Считать нерентабельно для такого случая. Я говорю про фото с п.8. Посто подставьте столбик кирпичный...
__________________
Воскресе
Ильнур вне форума  
 
Непрочитано 18.07.2008, 11:16
#17
igr

Конструктор
 
Регистрация: 23.09.2007
Москва
Сообщений: 4,370


Абсолютно согласен - поставить столбик, если он нужен.Этот цоколь самонесущий - не отвалился во время строительства значит простоит еще долго.Я бы только для заказчика поставил монтажные крепления в стыках из П образных крюков.
igr вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 18.07.2008, 12:39
#18
ВВФ


 
Регистрация: 17.07.2008
Сообщений: 14


Здание бескаркасное. Обвязочные балки - несущие: кроме собственного веса воспринимают нагрузку от перекрытия над фундаментом, несущих стен здания, перекрытия над этажом и скатной кровли (наружные балки).
Дернул черт выложить фото среднего пролета - тут просто сращивание характерно кустарное.
Проблемы с балками в смежных пролетах - см. схему и поверочный расчет.
По поводу подведения столбика - грунты пучинистые, есть опасение, что в марте этот столбик вместе с балкой "выпрет"
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 3.jpg
Просмотров: 1843
Размер:	30.0 Кб
ID:	8553  
ВВФ вне форума  
 
Непрочитано 18.07.2008, 13:33
#19
igr

Конструктор
 
Регистрация: 23.09.2007
Москва
Сообщений: 4,370


При расчете на момент необходимо W увеличить в два раза, тк в сечении в пролете мы имеем 2 бруса 15х15 см.При расчет на поперечную силу аналогично, но брать в расчет надо всю величину Q на опоре.Врезамые перпендикулярные балки на опорах служат своего рода шпонками, воспринимающими Q.И наконец если стены дома выполнены из того же бруса 15х15 см, то нагрузка от кровли и чердака будет восприниматься самой стеной.Нагрузка от перекрытия на отм 0.00 обычно не передается на наружные стены.
igr вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 18.07.2008, 15:20
#20
ВВФ


 
Регистрация: 17.07.2008
Сообщений: 14


Нагрузки от перекрытия на отм. 000 гарантированно передаются на обвязочные балки, т.к. панели перекрытия над фундаментом уложены именно на них. Сверху платформенно установлены панели стен. По этой же причине считаю, что вертикальную составляющую опорной реакции стропил (для наружных обвязочных балок) учитывать нужно.
Уточню еще раз, igr, с учетом всего что было изложено в п.14 Вы полагаете, что для расчета Wх нужно принимать два бруса?
Не сочтите за проявление крайнего дебилизма. Просто действительно не могу понять, как можем учитывать в расчете геометрию сплоченного сечения, если по факту оно таковым не является.
Спасибо!!!
ВВФ вне форума  
 
Непрочитано 18.07.2008, 16:55
#21
igr

Конструктор
 
Регистрация: 23.09.2007
Москва
Сообщений: 4,370


Сплошное сечение 15х30 см имеет W=15х30*2/6=2250 см3.Сечение 15х15 см имеет W=15х15*2/6=562 см3, те в 4 раза меньше.В сечении 1-1 мы имеем два отдельно работающих на изгиб бруса без связи друг с другом.Поэтому мы с чистой совестью можем величину 562 см3 умножить на 2.Только схему надо уточнить в связи со стыками - это будет две однопролетные балки с консолями, а не трехпролетная балка.
igr вне форума  
 
Непрочитано 18.07.2008, 17:33
#22
igr

Конструктор
 
Регистрация: 23.09.2007
Москва
Сообщений: 4,370


Сплошное сечение 15х30 см имеет W=15х30*2/6=2250 см3.Сечение 15х15 см имеет W=15х15*2/6=562 см3, те в 4 раза меньше.В сечении 1-1 мы имеем два отдельно работающих на изгиб бруса без связи друг с другом.Поэтому мы с чистой совестью можем величину 562 см3 умножить на 2.Только схему надо уточнить в связи со стыками - это будет две однопролетные балки с консолями, а не трехпролетная балка
igr вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 18.07.2008, 20:44
#23
ВВФ


 
Регистрация: 17.07.2008
Сообщений: 14


igr, Вы совершенно правы! И по поводу Wx и по поводу расчетной схемы. Абсолютно логичные выводы. Спасибо.
ВВФ вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 19.07.2008, 08:19
#24
ВВФ


 
Регистрация: 17.07.2008
Сообщений: 14


Цитата:
Сообщение от igr Посмотреть сообщение
Врезамые перпендикулярные балки на опорах служат своего рода шпонками, воспринимающими Q
Подскажите, пожалуйста, в каком источнике можно посмотреть, как учесть разгружающий эффект от поперечных балок на восприятие Q?
ВВФ вне форума  
 
Непрочитано 19.07.2008, 09:51
#25
igr

Конструктор
 
Регистрация: 23.09.2007
Москва
Сообщений: 4,370


Таких источников нет, тк случай нестандатртный.НЕсущая способность такой шпонки площадь F боковой поверхности умноженная на расчетное сопротивление древесины на смятие - R=15х7,5х18=2025 кг.Т.е вся поперечная сила на опоре воспринимается одной шпонкой, однако это будет, если обеспнчено плотное примыкание в стыке.
igr вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 20.07.2008, 09:42
#26
ВВФ


 
Регистрация: 17.07.2008
Сообщений: 14


Примыкания в стыках - 50% случаев - выполнено с заполнением швов монтажной пеной, в остальных случаях - прямой прируб в полдерева, с прозорами и неплотностями.
Если уплотнить стыки забивкой деревянных клиньев - полагаю, это надежнее, чем монтажной пеной, - по боковым поверхностям и, при необходимости, сверху и снизу - тогда сечение на опоре (суммируя нес. способность на срез поперечного сечения основной балки и шпонки) проходит. Причем нес. способность основной балки получается меньше, чем у шпонки?! Q=J*b*Rck*m/S S=2*(15*7,5^2/8)=210.9 J=2*(15*7,5^3/12)=1054.6 тогда Q=1054.6*15*16*0.9/210.9=1080 кг<2025
если принять нес. способность опорного сечения 1080+2025 - тогда запас составит до 30% Если нес. способность стыка ограничить нес. способностью шпонки, то перегруз 15-18%
Нормальные сечения в пролете с учетом всех обстоятельств (п. 22) имеют перегруз 11-15%.
ВВФ вне форума  
 
Непрочитано 20.07.2008, 21:01
#27
igr

Конструктор
 
Регистрация: 23.09.2007
Москва
Сообщений: 4,370


Я думаю никакого перегруза нет.Не надо путать расчет и реальную работу конструкции.Если бы древесина работала сполным расчетным сопротивлением, то прогиб цоколя составил бы 16 мм, аего на фото нет.
igr вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 20.07.2008, 22:17
#28
ВВФ


 
Регистрация: 17.07.2008
Сообщений: 14


Все верно. На фото прогиба нет. У балок не было причины прогнуться: здание существуют пару месяцев и находятся на стадии незавершенного строительства. Никакой временной нагрузки - ни полезной на перекрытие, ни снеговой на несущие конструкции не действовало.
А доля временной нагрузки на несущие конструкции в этом легеньком бескаркасном теремке из трехслойных панелей составляет не менее 50%..

Вы полагаете, мое стремление подвести базу под необходимость усиления - традиционная перестраховка из серии "чтоб крепко дрыхнуть"?
ВВФ вне форума  
 
Непрочитано 20.07.2008, 22:46
#29
Forrest_Gump

инженер-конструктор
 
Регистрация: 20.12.2007
Щелково МО
Сообщений: 7,470
<phrase 1=


позвольте вклиниться - а здание выше нуля - каркасное? или все-таки из бруса? если из бруса - почему не учитываете жесткость стен выше нуля - они вполне несут нагрузку и без обязочного бруса.
P.S. так говорю, потому что строим дома из бревна и частенько коротенькие стены (перерубы до 3 м) делаем без соответствующей части фундамента. т.е. фактически стена опирается концами на поперечные стены.
Forrest_Gump вне форума  
 
Непрочитано 20.07.2008, 23:28
#30
igr

Конструктор
 
Регистрация: 23.09.2007
Москва
Сообщений: 4,370


Ксати предыдущее замечание очень верное.Обычно в период строительства проявляются все дефекеты, т.к собственный вес конструкций составляет 90 % нагрузки ( для жб) и 60-70% для дерева.Я обследовал много деревянных фери балок перекрытий.Иногда было непонятно почему они стоят из-за отсутствия раскосов или гнилых опор.При этом конструкции имели прогибы близкие к 1/100 пролета.Это я к тому, что кждый автор проекта самостоятельно решает надо усилять или нет.Если вы считаете, что надо можно подумать каким образом
igr вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 21.07.2008, 08:28
#31
ВВФ


 
Регистрация: 17.07.2008
Сообщений: 14


igr, описанные Вами случаи наблюдались и в моей практике (правда, только при обследовании Ж/Б и каменных конструкций). Опасения по поводу балок связаны еще с тем, что при обследовании были обнаружены пороки строения древесины: продольные трещины в центральной части брусьев - см фото. Трещины - не силовые. (На стройплощадке валяется масса таких брусьев, пока не примененных в дело, и все они имеют такие трещины).
Чего опасаюсь: как только напряжения в балках под полной эксплуатационной нагрузкой начнут приближаться к R - наличие продольной трещины (по крайней мере на опоре) спровоцирует хрупкое скалывание вдоль волокон.

Forrest_Gump, здание выше нуля - бескаркасное из конструкционных теплоизоляционных панелей типа "Экопан". В своей плоскости панели, конечно, достаточно жесткие. Вы помните, в "родной" канадской технологии под всеми стенами бескаркасного теремка предусмотрен ленточный фундамент. Т. к. для обеспечения пространственной устойчивости здания панели перекрытия по фундаменту должны фиксироваться к нему по направляющим доскам с шагом около 30 см.
Тут проектом предусмотрен свайный фундамент, и чтобы создать опорный горизонт для панелей перекрытия, сваи обвязали балками.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 3.jpg
Просмотров: 630
Размер:	52.9 Кб
ID:	8594  
ВВФ вне форума  
 
Непрочитано 05.06.2013, 10:26
#32
Antony666

конструктор
 
Регистрация: 10.11.2007
Новосибирск
Сообщений: 186


Извиняюсь, за подъем старой темы, но возник вопрос схожий с данной темой. Собственно имеется балка пролетом 6 метров, сечение собрано из 3 брусьев 240х185(h), количество связей по формуле 19 снип и по зубареву выходит разным примерно в два раза. Прилагаю расчет по обоим вариантам во вложении, просьба указать на ошибки в расчетах или на неправильность моих действий при определении требуемого числа связей
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 001.jpg
Просмотров: 669
Размер:	90.7 Кб
ID:	104921  
Antony666 вне форума  
 
Непрочитано 26.11.2013, 15:21 Ошибка в расчете
#33
seregablack


 
Регистрация: 26.11.2013
Сообщений: 1


По СНиПу все верно посчитано вроде. А вот по Зубареву вместо длины l=300, надо ставить полную длину 600. А полученный результат "n" ещё умножать на 2, т.к. подсчет был на половину длины балки. В итоге должно получиться приблизительно 19 шт. Почти как в СНИПе.
seregablack вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Деревянные конструкции > Деревянные балки составного сечения на податливых связях

Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Момент инерции и момент сопротивления составного сечения Shnur_ds Прочее. Архитектура и строительство 127 13.02.2014 18:48
Балки переменного сечения в SCAD Tlelaxu SCAD 3 11.02.2008 10:40
Работа составного таврового сечения на сжатие с изгибом. Chief Justice Прочее. Архитектура и строительство 1 16.07.2006 22:30