Дерев`яна двотаврова клеєна балка

Реферат: Дерев'яна двотаврова клеєна балка містить два пояси і стінку, що з'єднує їх. Містить додаткову стінку, при цьому пояси і стінки виконані у вигляді клеєних пакетів дощок і армуючих прокладок з високомодульного матеріалу, розташованих в клейових прошарках. UA 79730 U (12) UA 79730 U UA 79730 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до будівництва та призначена при проектуванні та виготовленні конструкцій балочного типу для сприйняття пролітних навантажень. Відомо багато рішень дерев'яних клеєних балок. Клеєні балки можуть мати різну форму поперечного перерізу: суцільний прямокутний, коробчастий, двотавровий з клеєною фанерною (одиночною та подвоєною) та клеєною дерев'яною стінкою, коробчастий з двома стінками, двотавровий з хвилястою стінкою та ін. В клеєдощатих балках довжиною більше 6,5 м з'єднання окремих дощок виконують в розбіг за допомогою зубчатого шипа (див. Карлсен Г.Г. Конструкции из дерева и пластмасс. - Москва: Стройиздат, 1975. - С. 165-220). Але відомі балки мають ряд недоліків. Балки суцільного прямокутного перерізу при значних прольотах надто матеріалоємні, а балки двотаврового перерізу (наприклад з фанерною стінкою) - менш матеріалоємні, але обмежені у розвитку своїх прольотів. Відомий клеєний дерев'яний брус, призначений для використання як балка, що включає пластини (пласти, дошки), клеєні прошарки між пластинами (пластами, дошками) та армуючі прокладки із сітки, що розміщені по всій довжині брусу (див. заявку Російської Федерації №2006146344). Недоліком відомого брусу є висока матеріалоємність при значних прольотах конструкції. Оскільки даний брус має прямокутний переріз, то при розвитку прольоту значно збільшується висота прямокутного перерізу бруса, що призводить до значних витрат матеріалів. Найближчою до корисної моделі, що заявляється, є дерев'яна клеєна балка, що містить дві полиці та стінку, що їх сполучає. Полиці балки виконують у вигляді набору дощок із відходів обробки ялинової деревини, що не містять сучкових утворень. Стінка виконана із набору паралельних один одному стандартних листів березової фанери. Вздовж полиць, по всій їх довжині, проточені два паралельних пази, в які вставляють паралельні один одному шипи, які є закінченням збирання з фанерних листів, що складають стінку. Для збирання дощок в полиці, склеювання листів фанери і заповнення пазів використовують клей на основі формальдегідної смоли, а всі відкриті поверхні балки захищають від зовнішнього впливу фенольним плівковим покриттям (див. заявку Російської Федерації № 2005 141814). Конструкція даної балки вибрана прототипом. Прототип і корисна модель, що заявляється, мають такі спільні ознаки: - два пояси (у прототипу названі "полиці"); - стінка, що з'єднує пояси. Але конструкції описаної балки притаманні наступні недоліки. Така балка належить до типу клеєфанерних балок, які обмежені у своїх прольотах. Клеєфанерні балки рекомендовано використовувати для прольотів до 15 м. В основу корисної моделі поставлена задача створити удосконалену конструкцію дерев'яної двотаврової клеєної балки з підвищеними несучою здатністю та деформативністю та можливістю розвитку прольоту конструкції зі зниженням при цьому матеріалоємності. Поставлена задача вирішується тим, що дерев'яна двотаврова клеєна балка, що містить два пояси і стінку, що з'єднує їх, на відміну від прототипу містить додаткову стінку, при цьому пояси і стінки виконані у вигляді клеєних пакетів дощок і армуючих прокладок з високомодульного матеріалу, розташованих в клейових прошарках. Окрім того, в пакетах стінок і поясів дошки в кожному шарі розташовані під різними кутами відносно один одного. Армування відбувається високомодульними сітками, наприклад металевими, вуглепластиковими тощо. Сітки запресовують у клеєних прошарках між дошками. Сітки при цьому створюють "ефект монолітності" перерізу. Для того, щоб балка не втратила стійкість із площини, ставлять поперечні ребра жорсткості по довжині балки на відстані 1/8-1/10 1 (1 довжина прольоту). Для надання додаткової жорсткості та збільшення несучої здатності при великих прольотах можливе виготовлення поясу та стінок з різним розміщенням дощок в одному шарі відносно наступного шару. Наприклад, дошки у кожному шарі розміщуються паралельно наступному шару вздовж прольоту або дошки у другому шарі розміщуються під кутом 45° відносно першого шару, а дошки у третьому шарі розміщуються під кутом 90° відносно другого шару або 135° відносно першого, дошки наступного, четвертого шару, розміщуються паралельно відносно першого шару дощок і т.д. Пояси або стінки балки, виготовлені у такий спосіб, матимуть підвищену жорсткість та несучу здатність та не потребують зрощення дощок по довжині на зубчатий шип у кожному шарі. Дерев'яна двотаврова клеєна балка зображена на кресленні, де: фіг. 1 - поперечний переріз балки; 1 UA 79730 U 5 10 15 20 25 30 фіг. 2 - вигляд клеєного пакета, в якому дошки в кожному шарі розташовані під різними кутами відносно один одного. Дерев'яна двотаврова клеєна балка (фіг. 1) містить стінки 1, які з'єднують пояси 2. З зовнішньої сторони кожної стінки 1 та між стінками 1, у верхній і нижній частинах закріплені дерев'яні бруси 3. Стінки 1 і пояси 2 дерев'яної двотаврової клеєної балки виконані у вигляді клеєного пакета, утвореного шарами дощок 4. Між шарами дощок 4 розташовані армуючі прокладки 5, виконані з високомодульного матеріалу, наприклад металеві сітки, які знаходяться в клейових прошарках. На фіг. 2 зображений пакет стінок 1 або поясів 2, який містить, як приклад, чотири шари дощок 4, а саме: а - перший шар, б - другий шар, в - третій шар, г - четвертий шар. Дошки в кожному шарі розташовані під різними кутами відносно один одного, наприклад в першому шарі (а) дошки розміщені паралельно уздовж осі прольоту, в другому шарі (б) дошки розміщені під кутом 45° відносно першого шару (а), в третьому шарі (в) дошки розмішені під кутом 90° відносно другого шару (б) та 135° відносно першого шару (а), а в четвертому шарі (г) дошки розміщені паралельно першому шару (а). Спосіб виготовлення дерев'яної двотаврової клеєної балки передбачає сушіння пиломатеріалів, видалення дефектних ділянок, механічну обробку шарів (див. СНиП II-25-80 Деревянные конструкции. Нормы проектирования). Конструкція двотаврової дерев'яної клеєної балки збирається у такій послідовності. Спочатку виготовляють стінки 1 та пояси 2 двотаврової балки у вигляді клеєних пакетів, утворених шарами дощок 4 та армуючими прокладками 5. На поверхню дощок 4 по пласту укладають армуючі прокладки 5 проектних розмірів і прикріплюють їх до дощок 4, наприклад скобами. Потім на поверхню прокладок 5, виконаних з високомодульного матеріалу, наносять клей, наприклад ПВА, для склеювання деревини та щільно запресовують клеєний пакет. Стінки 1 та пояси 2 ставлять у проектне положення та з'єднують між собою за допомогою дерев'яних брусів 3. Спочатку дерев'яні бруси 3 закріплюють у проектне положення за допомогою клею ПВА для деревини та саморізів (нагелів) на стінках 1, потім приставляють пояси 2 та таким же чином за допомогою клею ПВА для деревини та саморізів (нагелів) з'єднують вже скріплені дерев'яні бруси 3 зі стінками 1 з поясами 2. Усі відкриті поверхні балки захищають від зовнішнього впливу спеціальними захисними покриттями для деревини. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 1. Дерев'яна двотаврова клеєна балка, що містить два пояси і стінку, що з'єднує їх, яка відрізняється тим, що вона містить додаткову стінку, при цьому пояси і стінки виконані у вигляді клеєних пакетів дощок і армуючих прокладок з високомодульного матеріалу, розташованих в клейових прошарках. 2. Дерев'яна двотаврова клеєна балка за п. 1, яка відрізняється тим, що в пакетах стінок і поясів дошки в кожному шарі розташовані під різними кутами відносно один одного. 2 UA 79730 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3