КЛЕЕНАЯ БАЛКА

Полезная модель относится к строительству, а именно к несущим конструкциям балочного типа для зданий и сооружений различного назначения, и может быть использована при новом строительстве, а также при усилении, в покрытиях и перекрытиях зданий и сооружений промышленного и гражданского назначения, в мостостроении, преимущественно в качестве несущей конструкции разгрузочного пролетного строения для пропуска железнодорожной нагрузки.
Известная конструкция клееной балки, включающая доски, соединенные пластями с помощью клея (Е.Н. Серов, Ю.Д. Санников, А.Е. Серов «Проектирование деревянных конструкций: учебное пособие», под ред. Е.Н. Серова; - М.: Издательство АСВ, 2011, стр. 42, рис. 2.2, а).
Недостатком известного решения является недостаточная несущая способность и жесткость балок.
Известна клееная балка (см. патент на ПМ №123040), включающая доски, соединенные пластями с помощью клея, усиливающие элементы, выполненные в виде лент, причем крайние доски, расположенные в растянутой части сечения балки, выполнены на части длины с пазами, продольная ось которых параллельна продольной оси балки, а усиливающие элементы установлены в пазах и соединены с поверхностью паза, а другой стороной - с доской, прилегающей к усиливающему элементу.
Недостатком известного технического решения является недостаточная несущая способность и жесткость балок, вследствие чего имеет несколько ограниченную область применения. Кроме того недостатком известного технического решения является трудоемкость изготовления пазов крайних балок, а также необходимость в специальном оборудовании (клееналивочная машина, горизонтальный механический пресс), а также после выдержки балки должны подвергаться механической обработке.
Задача полезной модели - повышение несущей способности клееной балки, снижение материалоемкости и трудоемкости ее изготовления.
Технический результат достигается тем, что клееная балка, включающая соединенные пластями с помощью клея доски и усиливающие элементы, выполнена из чередующихся разных по высоте досок с образованием канала для размещения усиливающих элементов, в качестве которых использована стеклопластиковая арматура.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид клееной балки; на фиг. 2 - сечение 1-1 на фиг. 1.
Клееная балка содержит фанерные доски 1 и 2, соединенные пластями с помощью клея и саморезов 3, усиливающие элементы 4, выполненные в виде стеклопластиковой арматуры, горизонтальные каналы 5, образованные чередующимися разными по высоте досками 1 и 2, заполненные полимерной клеевой композицией 6. При этом размеры каналов 5 должны быть равны диаметру усиливающих элементов и слою клея. Высота крайних досок должна быть больше последующей доски по направлению к продольной оси балки.
Каналы 6 образуются путем сращивания досок разной высоты, что снижает трудоемкость в подготовке мест для установки усиливающих элементов. Усиливающие элементы 4 целесообразно установить в растянутой зоне сечения балки: в средней части у разрезной или над средними опорами у неразрезной балки. Таким образом, усиливающий элемент может располагаться не на всей, а на части длины доски.
Примером реализации полезной модели может служить клееная деревянная балка, используемая в качестве балки пролетного строения разгрузочного пакета для пропуска железнодорожной нагрузки. Существующие решения разгрузочных пролетных строений выполненных из металлических конструкций для монтажа требуют тяжелое крановое оборудование, а известные конструкций деревянных балок обладают недостаточной несущей способностью и жесткостью.
Изготовление клееной балки может осуществляться следующим образом. В качестве досок 1 используются фанерные листы 2440×250×20 мм, а в качестве досок 2 - фанерные листы 2440×230×20 мм. В качестве усиливающих элементов 4 используется стеклопластиковая арматура ∅16 мм. Производится предварительное сращивание и обработка досок. Доски сращиваются между собой путем нанесения эпоксидного клея. Склеивание пакетов производится путем закрепления досок саморезами 3. После выдержки в образовавшиеся каналы 6 устанавливаются усиливающие элементы 4, пропитанные полимерно-клеевой композицией 5, при этом их прикрепление производится с торцом досок 2 и боковыми гранями досок 1, после чего образуется прочное соединение арматуры и древесины, а также твердое и монолитное заполнение каналов.
Предлагаемая клееная балка по сравнению с прототипом позволяет повысить несущую способность балки на действие изгибающих моментов, тем самым расширить область применения, в том числе использовать предлагаемую полезную модель как несущую конструкцию разгрузочного пролетного строения для пропуска железнодорожной нагрузки, а также снизить трудоемкость ее изготовления.