ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ (К СНИП II-25-80) - ЧАСТЬ 13

основном  несет  деревянный  каркас,  а  обшивки  работают  на  местный  изгиб  и 
продавливание; они несколько повышают жесткость конструкции в целом. 

При расчете фанерных обшивок на местный изгиб от сосредоточенной силы P = 1,2 

кН рабочая полоса принимается шириной 1 м. 

Балки 

6.10.

 Для покрытий зданий и сооружений рекомендуются балки клееные и балки из 

цельной древесины - брусчатые на пластинчатых нагелях. Деревянные клееные балки в 
зависимости от применяемых материалов подразделяются на: 

дощатоклееные  прямоугольного  поперечного  сечения,  состоящие  из  склеенных 

между собой по пласти досок; 

клеефанерные с поясами из клееной древесины и стенками из водостойкой фанеры. 
Применение  односкатных  балок  переменного  сечения  не  рекомендуется,  а  следует 

использовать балки постоянной высоты, устанавливаемые наклонно вдоль ската. 

 

Рис. 25. Примеры компоновки сечения дощатых клееных балок 

а) по сортам древесины; б) по породам древесины 

В 

практике 

малоэтажного 

домостроения 

нашли 

применение 

балки 

комбинированные, в которых пояса состоят из цельной древесины, а стенки из фанеры 
или  древесноволокнистых  плит.  Поперечное  сечение  таких  балок  может  быть 
двутавровым или коробчатым. 

Рекомендуемые геометрические параметры балок всех типов даны в табл. 

1

. 

6.11.

  Дощатоклееные  балки  подразделяются  на  прямолинейные  и  гнутоклееные. 

Прямолинейные балки могут быть постоянной высоты и двускатные с малым уклоном i 
≤ 1:20 под рулонную кровлю.  Высота  поперечного  сечения  гнутоклееных  двускатных 
балок может быть постоянной или переменной. 

Дощатоклееные  балки  рекомендуются  для  пролетов  до 18 м.  Высота  балок 

назначается  не  менее 1/15 пролета.  Стыкование  досок  по  длине  и  ширине  в  слои  и 
склеивание их по высоте выполняются с учетом 

СНиП II-25-80

, пп. 5.5 и 5.7. 

Варианты компоновки поперечного сечения дощатоклееных балок представлены на 

рис. 

25

. 

6.12.

  Расчет  дощатоклееных  балок  на  прочность  по  нормальным  напряжениям 

следует производить по 

СНиП II-25-80

, п. 4.9. В двускатных балках при симметричном 

загружении тремя и более сосредоточенными грузами или равномерно распределенной 
нагрузкой расчетное сечение находится от опоры на расстоянии x = lh

0

/(2h), 

где l - пролет балки; 

h

0

 -  высота  балки  на  опоре;  принимается  не  менее  половины  высоты  балки  в 

середине пролета; 

h - высота балки в середине пролета. 

Высота расчетного сечения определяется по формуле 

h

x

 = h

0

 + ix, (42) 

где i - уклон верхнего пояса балки. 

Т а б л и ц а  22 

Схема нагрузок на балку 

Коэффициент K

0 

 

(A + m

1

)/[1 + γ(A + m

1

)] 

(0 ≤ K

0

 ≤ α) 

(A - 2γαm

1

)/(1 - γA) 

(α ≤ K

0

 ≤ α + α

к

) 

{A - m

2

 - 2γ[α(m

1

 + m

2

) + α

к

m

2

]}/[1 +

 

γ(A - m

2

) 

(α + α

к

 ≤ K

0

 ≤ 0,5) 

 

1 при γm ≤ 2, 

m(1 + γα)/(0,5mγ - 1) при γm > 2 

α ≤ K

0

 ≤ 1 

6.13.

  При  действии  на  балки  комбинированной  нагрузки,  равномерно 

распределенной  и  сосредоточенной,  положение  расчетного  сечения  определяется  по 
формуле 

x

0

 = K

0

l, (43) 

где K

0

 - коэффициент, принимаемый по табл. 

22

. 

В табл. 22 m

i

, γ и A определяются по формулам 

m

i

 = P

i

/(ql); (0 ≤ i ≤ 4); 

γ = 2 (h/h

0

 - 1); 

A = 0,5 + m

2

 - α(m

1

 + m

2

 - m

3

 - m

4

) - α

к

(m

2

 - m

3

). 

Если вычисленный по формулам табл. 

22

 коэффициент K

0

 оказывается меньше левой 

границы указанного в скобках интервала его допустимых значений, то он принимается 
равным  этому  граничному  значению;  если  больше  правой  границы,  то  вычисляется 
снова по следующей из приведенных формул. 

При действии равномерно распределенной и крановой нагрузок самым невыгодным 

положением груза является: 

для двухопорных подвесных кранов - положение под крайней подвеской; 
для трехопорных и двух двухопорных подвесных кранов в пролете - положение под 

центральными подвесками; 

для  монорельса  с  тельфером  при  одной  сосредоточенной  силе  в  пролете  (см.  табл. 

22

): 

по схеме а - u = (h

0

/h)l, 

по схеме б - u = 0. 
6.14.

  Расчет  деревянных  балок  как  изгибаемых  элементов  должен  производиться 

согласно указаниям 

СНиП II-25-80

 по первой и второй группам предельных состояний. 

6.15.

 Для балок с относительной высотой h/l ≥ 1/10 необходима проверка прочности 

по главным растягивающим напряжениям σ

рα

. Проверка производится на нейтральном 

слое на расстоянии от оси опорной площадки x = 0,9h

0

 для балок постоянной высоты и 

x = 1,1h

0

  для  балок  переменной  высоты.  В  случае  уточненного  расчета  на  ЭВМ  при 

разработке типовых проектов дощатоклееных балок эту проверку следует производить 
в зоне с координатами 

x = 0,8h

0

 

 1,2h

0

; Y = ±0,1h

0

 для балок постоянного сечения; 

x = h

0

 

 1,4h

0

; Y = 0 

 0,15h

0

 для двускатных балок переменного сечения; координата 

берется выше нейтральной оси. 

Проверка выполняется по формуле 

σ

рα

 = 0,5[σ

x

 + σ

y

 + 

2

2

τ

4

)

σ

σ

(

xy

y

x





] ≤ R

рα

, (44) 

где σ

x

 - 

нормальные напряжения вдоль волокон; 

σ

y

 = σ

q

 + σ

р

 - суммарные нормальные напряжения поперек волокон; 

σ

q

 = q/(2b) - напряжения поперек волокон от равномерно распределенной нагрузки q 

на уровне нейтральной оси; 

σ

р

 = -4Pcos

4

 (arctg (2x/h

x

))/(πbh

x

) - напряжения поперек волокон от опорного давления 

и сосредоточенных сил на уровне нейтральной оси; 

τ

xy

 -  скалывающие  напряжения  на  уровне  нейтральной  оси  в  балках  с  постоянной 

высотой определяются по 

СНиП II-25-80

, п. 4.10, а в балках с переменной высотой - по 

формуле 

τ

xy

 = 3(Q

x

 - iM

x

/h

x

)/(2bh

x

), 

 

Рис. 26. График зависимости расчетных сопротивлений растяжению (МПа) 

клееной древесины сосны и ели от угла наклона к волокнам для 1, 2 и 3 сортов

 

 

Рис. 27. Гнутоклееные балки 

а) постоянной высоты; б) переменной высоты 

где i - уклон верхней грани балки; 

α - угол,  определяющий  направление  главных  растягивающих  напряжений; 

вычисляется по формулам: 

при σ

x

 - σ

y

 ≥ 0 

α = 0,5arctg [2τ

xy

/(σ

x

 - σ

y

)]; 

при σ

x

 - σ

y

 < 0 

α = 0,5{180° + arctg [2τ

xy

/(σ

x

 - σ

y

)]}; 

R

рα 

- расчетное сопротивление древесины растяжению под углом к волокнам α; 

принимается по графику рис. 

26

; 

x  -  расстояние  от  оси  опорной  площадки  до  проверяемой  точки  по 

горизонтали; 

y  -  расстояние  от  нейтральной  оси  сечения  до  проверяемой  точки  по 

вертикали; положительные значения принимает ниже нейтральной оси; 

b - 

ширина балки; 

h

0

, h

x

 - высота балки на опоре и в сечении x; 

Q

x

, M

x

, J

x

  - поперечная сила, изгибающий момент и момент инерции балки в сечении x. 

6.16.

  Двускатные  гнутоклееные  балки  с  постоянной  и  переменной  высотой 

поперечного  сечения  и  криволинейным  участком  в  средней  части  пролета  (рис. 

27

) 

рекомендуются  при  уклонах 10 - 25 %. Одна  из  опор  в  таких  балках  независимо  от 
пролета должна быть подвижной во избежание возникновения распора. 

Расчет  гнутоклееных  балок  переменной  высоты  производится  в  приведенном  ниже 

порядке. 

Определяются  максимальный  изгибающий  момент  и  опорные  реакции. 

Предварительно  задается  ширина  сечения  b  и  назначается  длина  криволинейного 
участка  l

1

 = (0,1 - 0,3)l.  Назначается  уклон  нижней  грани  i

2

,  равный  или  несколько 

меньший уклона верхней грани i

1

 (на величину не более 7 - 10 %). Вычисляются углы 

наклона граней балки γ и φ и радиус кривизны нижней грани r

0

. В случае, если уклоны 

граней заданы в %, 

γ = arctg 0,01i

1

, 

r

0

 = l

1

(2sin φ). 

φ = arctg 0,01i

2

. 

Выбирается  толщина  досок  для  гнутоклееных  конструкций  и  назначается 

коэффициент m

гн

 в соответствии с 

СНиП II-25-80

, п. 3.2, ж. Рекомендуется принимать 

отношение r

к

/a ≥ 500, тогда коэффициент m

гн

 = 1 для всех видов сопротивлений. 

Определяется  предварительно  высота  балки  в  середине  пролета  из  условия 

восприятия изгибающего момента (см. рис. 

27

)