деревянная балка составного сечения на наклонно вклеенных связях

Формула изобретения

Деревянная балка составного сечения, состоящая по высоте сечения, по крайней мере, из двух элементов, соединяемых между собой с помощью металлических стержней, расположенных вдоль плоскости контакта, отличающаяся тем, что металлические стержни установлены под углом в пределах от 30° до 45°, с шагом s, лежащим в интервале h s 10d, где h - высота сечения балки, d - диаметр стержня, при этом стержни заглублены в нижнем элементе балки на глубину l 20d.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении пространственных и плоских покрытий и перекрытий.

Известен узел соединения деревянной конструкции, содержащий продольный и поперечный разрезные элементы, в котором с целью обеспечения совместной пространственной работы их соединение обеспечивается металлическими элементами, жестко присоединенными к концам поперечного элемента стержнями, которые заделаны на клее в наклонные отверстия, выполненные в последнем (см. а.с. СССР N 937645 кл. E 04 В 1/58 от 27.11.80 г.).

Однако это соединение имеет ограниченную область применения, т.к. обеспечивает соединение деталей, сходящихся под прямым углом.

Известны элементы деревянных конструкций составного сечения, в которых отдельные доски и брусья соединяются с помощью связей, расположенных перпендикулярно плоскости соединения, которые могут быть жесткими (клеевые, обеспечивающие монолитность сечения) и податливыми (см. кн.: Конструкции из дерева и пластмасс./ Под ред. Г.Г.Карлсена, изд-е 4-е, М.: Стройиздат, 1975 г. , с. 179 - 181). Недостатком этого известного соединения является высокая податливость на сдвиг по плоскости контакта соединяемых элементов.

В этом случае для обеспечения совместной работы соединения требуется наличие связей практически по всему пролету соединяемых элементов, что приводит к повышенному расходу металла на изготовление болтов или нагилей.

Целью изобретения является создание балки, состоящей из нескольких элементов по высоте сечения и объединенных связями в виде наклонно вклеенных элементов повышенной прочности, обеспечивающих жесткое соединение по плоскостям сплачивания и работу соединяемых элементов как единого целого. При этом повышается несущая способность и жесткость соединения, снижается расход металла на соединительные элементы.

Поставленная цель достигается за счет того, что металлические стержни установлены под углом в пределах от 30^o до 45^o, с шагом s, лежащим в интервале hs10d,

где h - высота сечения балки,

d - диаметр стержней, при этом стержни заглублены в нижнем элементе балки на глубину l20d.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 - дана схема соединения двух элементов;

на фиг. 2 - представлена эпюра изгибающего момента при распределенной нагрузке;

на фиг. 3 - дано сечение соединения по вертикали.

Соединение содержит два деревянных элемента 1, соединенных наклонно вклеенными связями - стержнями 2.

- угол наклона вклеенных стержней в интервале 30 - 45^o по отношению к волокнам древесины.

Направление стержней должно соответствовать направлению касательной к очертанию эпюры изгибающих моментов.

s - шаг расстановки вклеенных стержней по длине элемента 1.

h - высота сечения балки.

d_отв- диаметр отверстия для стержня 2.

l_вкл - глубина вклеивания стержня 2.

q - нагрузка на балку.

Деревянная балка составного сечения представляет собой конструкцию двух или более деревянных продольных элементов, объединенных связями 2 в виде наклонно вклеенных элементов повышенной прочности, например в виде стальных стержней периодического профиля. Шаг s - расстановки связей 2 по длине балки определяется зоной концентрации наибольших сдвигающих сил в шве соединения под действием нагрузки и находится в интервале h s 10d,

где h - высота сечения балки,

s - шаг расстановки наклонных вклеенных связей стержней 2,

d - диаметр вклеенных стержней 2.

Деревянная балка составного сечения на наклонно вклеенных связях позволяет обеспечить сплачивание соединяемых между собой элементов так, чтобы они работали как одно целое.

Заявленное изобретение может быть использовано в народном хозяйстве при строительстве, в частности, для изготовления несущих конструкций перекрытий и покрытий зданий и сооружений.