Определение нагрузок на балку
| Нагрузка на балку | |||
| Вид нагрузки | Нормативная | нагрузка по надежности | Расчетная |
| Постоянная | |||
| 1. Асбестоцементные волнистые листы | 0,15 | 1,1 | 0,165 |
| 2. Прогоны, принимаемые предварительно из брусков 100х 175 мм с расстоянием между осями 1,0м: 6х0,1х0,175х1/1,0 | 0,105 | 1,1 | 0,116 |
| ИТОГО: | 0,255 | 0,281 | |
| Временная | |||
| Снеговая | 1,26 | 0,7 | 1,8 |
| ВСЕГО: | 1,515 | 2,081 |
Собственный вес балки определяем по формуле:
КС.В. – коэффициент собственного веса клеефанерной двускатной балки пролетом 19,0 м. КС.В. = 4
Нагрузки на 1 м погонной длины балки:
qн = (0,368+1,26)х6 = 9,87кН/м
qр = (0,424+1,8)х6 = 13,34 кН/м
Определяем усилия в середине длины балки:
Мmax = qрхL/8=13,34х192 /8 = 602 кНм = 60200 кНсм
Qmax = qхL/2=13,34х19 /2 = 126,73 кНм = 12673 кНсм
Задаемся высотой поперечного сечения балки в середине пролета hср = l/15=19/15=1,3м, что совпадает с сортаментом листов.
Высота балки на опоре:
hоп = hср - 0,5li=1,3 – 0,5х19х0,0667=0,7 м.
Требуемый момент сопротивления:
Wтрпр = Мmaxх γn/Rр =60200х0,95/0,9 = 63544,44 см3
Rр=0,9 кН/ см2
Две стенки из фанеры δф=16мм и высотой поясов hп = 160мм (из досок 175х50 – после калибровки и фрезерования 168х43 – с пропилами) зазором пренебрегаем:
hо = hср - hп = 130 – 16=114 см.
Находим: Fтрп (Еф/ Еп=900х1,6/1000=1,44):
Fтрп = (Wтрпр - Σ δф·h2 ·Еф/ Еп·6) hср/ h20=(63544,44 - 2·1,6·1,44· 1302/6)130/1142=505,8 =506 см2
Требуемая ширина пояса при этом равна bтрп=506/14=36,14 см. принимаем пояса из семи слоев по 53мм, bп=37,1см.
Расстояние от опоры до поперечного сечения с максимальными краевыми напряжениями:
при γ= hоп.0/ li=56/1900х0,0667=0,44
=6,76 м
Параметры расчетного поперечного сечения.
Высота 
70+0,0667·676=115,1 см.
Расстояние между центрами поясов
см, 
=50,6 см
Приведенный момент инерции:
3262209,6 см4
Момент сопротивления:
см3
Изгибающий момент в расчетном сечении:
551,9 кНм = 55190 кНсм.
Проверка поперечного сечения по максимальным нормальным напряжениям:
кН/ см2 = 9,70 МПа = 
МПа
Проверяем сжатый пояс на устойчивость из плоскости.
, тогда
11,2
0,9
1,08 кН/ см2 = 10,8 МПа ˂ 
МПа.
Проверяем гибкость растянутого пояса на всем пролете:
, 
; 
Определяем местоположение ближайшего от расчетного поперечного сечения стыка фанеры «на ус».
По длине балки укладывается 12,5 листов фанеры с расстоянием между осями стыков 1525мм
Ось ближайшего стыка фанерных стыков:
Проверяем фанерную стенку с учетом ослаблений (mф=0,8)
551,9 кНм
=115,1 см.
83,1см
Приведенный (к фанере) момент инерции:
2[(8483,5+1329851)/1,44+203313]=2265424 см4
Максимальные нормальные напряжения:
1,01 кН/ см2 = 10,1 МПа
МПа.
Расчет балки у опор.
Проверка стенки по максимальным касательным напряжениям в опорном поперечном сечении.
Характеристики сечения:
12059,4см3
=2[(8483,5+407209,6)+1,44+45733,3]=922856см4
Максимальные напряжения:
0,52кН.
Проверка шва клеевого между слоями шпона в этом же сечении
0,06 кН/ см2=0,6 МПа
где 
количество швов между поясом и стенкой.
МПа
0,4МПа
Первый стык фанеры находится на расстоянии от оси опоры = 130 см.
кНм = 15400 кНсм.
кН
Проверяем стенку по главным напряжениям.
Геометрические параметры поперечного сечения:
см;
см;
см.
см4
см3
Компоненты плоского напряженного состояния стенки на уровне внутренней кромки растянутого пояса:
0,68 кН/ см2 = 6,8 МПа
0,87 кН/ см2
= 8,7 МПа.
Главные напряжения:
3,58 МПа
˂ 
34,5°
Для проверки местной устойчивости фанерных стенок определяем hст в середине первой от опоры панели (х=65см).
см.
При 
. Проверка не требуется.
Прогиб балки в середине пролета определяется согласно СНиП. Приведенная жесткость балки, вычисленная по среднему поперечному сечению hср=130см, hср,0=115,1см,
кНсм2
Тогда
см.
По табл.3 прил.4 СНиП определяем К и С с учетом отношения площади поясов к площади стенки.
.