Деревянные клееные двутавровые балки

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Недавно я такой же совет видел в другой теме. Задал вопрос, ответа не получил и пост куда-то исчез из списка моих.
Повторяю здесь. Для начала напомню сопромат, в частности эпюру касательных напряжений у прямоугольного бруса и двутавра

Как вы сами написали, проблемой домашнего изготовления двутавра является обеспечение прочности стыка. А это по существу недопущение нарушения целостности сложного сечения от напряжений обозначенных у двутавра. Они меньше чем максимальные .
Вопрос состоит в том, как обеспечить прочность составного сечения из 2 прямоугольников на стыке по оси Z, где касательные напряжения будут максимальными (рис.а)?

 

Боковыми накладками

 

А ничего, что там на метр длины усилие будет поболее, чем у двутавра в стыке?

 

там это где?

 

На стыке 2 частей. Что передаётся на крепление накладок.

 

Два бруса поставленные вертикально и скрепленные накладками, это ферма, никакого усилия на стыке там нет, ибо нет и крепления, есть усилия на местах крепления накладок.
Просто учитывая "сплошное" заполнение этой фермы, её расчетами в целом пренебрегают, там главное не накосячить в количестве гвоздей, мало - плохо, много - мочалка)

 

А я про что? Разрезав высокое сечение на 2 мы должны компенсировать касательные нагрузки усилиями от накладок, передаваемые через их крепления.
Если бы можно было просто решить эту проблему, то не появились бы балки Деревягина. Доски - это просто узкие балки с прямоугольным сечением, где к типичным для балок нагрузкам добавляются проблемы устойчивости сечения при нагрузке.

 

@Valery30, Для поперечной устойчивости давно изобретены бриджи, и даже расчет есть при какой высоте и длине балки они нужны, и в каком количестве... Хватит уже толочь воду в ступе!

 

Еще раз, две доски поставленные вертикально друг на друга и скрепленные боковыми накладками, это ферма, они ведуи себя как ферма и расчитываться должны как ферма. Расчетами на относительно небольших размерах пренебрегают в связи с массивностью исользуемых элементов.
При чем здесь балки Деревягина, и при чем сдесь боковая устойчивость (которую надо учитывать для любого варианта балки) не понятно.

 

Приведите фото, чтобы говорить конкретно. Потому как ферма характеризуется значительным преобладанием нагрузками осевого сжатия-растяжения в сравнении с другими видами нагрузок
Фе́рма (фр.ferme, от лат.firmus ‘прочный’) - стержневая система в строительной механике, остающаяся геометрически неизменяемой после замены её жёстких узлов шарнирными. В элементах фермы, при отсутствии расцентровки стержней и внеузловой нагрузки, возникают только усилия растяжения-сжатия. Фермы образуются из прямолинейных стержней, соединённых в узлах[1] в геометрически неизменяемую систему, к которой нагрузка прикладывается только в узлах

Балки Деревягина при том, что они показывают, что для того, чтобы сечение из прямоугольников, расположенных один на другом вертикально будет работать как одно цельное сечение, если обеспечить отсутствие смещения сечений на стыке при нагружении и это не является простой задачей.
О чем и говорит заявление

А там нужно обеспечить смещение при меньших напряжениях в сравнении с напряжениями, в месте максимальных касательных напряжений.

А про устойчивость - это к тому, что две доски одна над другой это те же две прямоугольные балки одна над другой, только частный случай с плохой устойчивостью.

 

Приведите фото, чтобы говорить конкретно. Потому как ферма характеризуется значительным преобладанием нагрузками осевого сжатия-растяжения в сравнении с другими видами нагрузок
Фе́рма (фр.ferme, от лат.firmus ‘прочный’) - стержневая система в строительной механике, остающаяся геометрически неизменяемой после замены её жёстких узлов шарнирными. В элементах фермы, при отсутствии расцентровки стержней и внеузловой нагрузки, возникают только усилия растяжения-сжатия. Фермы образуются из прямолинейных стержней, соединённых в узлах[1] в геометрически неизменяемую систему, к которой нагрузка прикладывается только в узлах

Балки Деревягина при том, что они показывают, что для того, чтобы сечение из прямоугольников, расположенных один на другом вертикально будет работать как одно цельное сечение, если обеспечить отсутствие смещения сечений на стыке при нагружении и это не является простой задачей.
О чем и говорит заявление

А там нужно обеспечить смещение при меньших напряжениях в сравнении с напряжениями, в месте максимальных касательных напряжений.

А про устойчивость - это к тому, что две доски одна над другой это те же две прямоугольные балки одна над другой, только частный случай с плохой устойчивостью.

 

@Valery30, уважаемый мной давно, как разумный и логичный форумчанин @ZyUbra, возможно не обладает столь глубокими познаниями сопромата, как Вы, однако - глупых советов за ним не наблюдалось.
Теперь по Вашим вопросам и пожеланиям.
1. Наращенная доска (150+150) сбитая фанерными накладками+гвозди - разумное решение, которое можно осуществить на "коленке" - Вам, как люителю вычислений - можно посчитать - солько гвоздей диаметром 3,2 мм необходимо вбить, чтобы общее их количество превысило нагрузку на "срез" металла с запасом в 10-12%, над прочностью древесины - это будет вполне дотаточное количество гвоздей, для создания Составной балки (здесь @ZyUbra, ошибся - назвав это Фермой). Прочность подобной балки будет условно равна массивной доске подобного сечения. Гвозди бьются в шахматном порядке. Подробно смотри раздел СНИП II-25 "Состаные балки", там указан и расчет по гвоздям и схема пробива.
2. Клееный двутавр - как не раз мной указывалось (посмотрите поиском по этой теме мои посты), на стройплощадке выполнить качественный двутавр, на мой личный взгляд - крайне проблематично. Но теоретически - возможно. Необходимый клей (меламин-формальдегид, консрукционный полиуретан) не пластичен, и гораздо крепче древесины, в разы... по последним практическим испытаниям - клеевой шов, минимум в 4 раза крепче хвойных пород древесины, местами, крепче в 12 раз.
3. Просто доска. Если живете в лесном регионе, теоретически возможно договориться с местными "пильщиками", чтобы Вам напилили 300-й доски... но ждать придется долго... фанкряж диаметром 45-50 уже практически отсутствует... но бывает попадается... Правда приготовьтесь к тому, что цена на подобную доску будет соответствующая.
4. ЛВЛ - тут все просто. Покупаем, ставим. Прочность (средняя) на 10-12 % выше, чем у древесины, точные данные смотрите на сайте компании "Талион" (производитель), там есть вся техническая документация включая модули упругости и прогибы на пролетах.
5. Фермы... В принципе, никто не мешает сделать из 80х30 бруска и необходимые фермы на МЗП или с фанерными накладками... здесь на сайте, есть даже целый раздел посвященный расчету, геометрии и способам создания данных ферм. Полистайте Форум.

В целом. Если Вы решили по-серьезному "вкурить" эту тему, то начинать нужно не с общения на Форуме, а изучения профильной литературы - ГОСТы, СНИПы, учебники (Волынского к примеру).
А затем уже - общаться.

 

В общем, все понятно. Только вот задолго до достижения "срез металла" будет смятие древесины и фанеры в месте контакта с боковой поверхностью гвоздей. Не получится перекусывать металлические прутки бумажными ножницами
Это не учитывая еще, что при высоких нагрузках возникнут силы вырывающие гвозди из дерева.

Вот я и хотел увидеть фото реального решения с количеством гвоздей, позволяющих достичь хотя бы 80% прочности цельного сечения высотой 300мм.
Ну и сравнить с вариантами 2 доски 250х40 (250х50) или, если 250 проблема, 3 доски 200х40, расположенными рядом (сдвоенные и строенные)


Чтобы понять разницу, не обязательно изучать

 

Конечно будет. И? Оно, как говорят, тоже рассчитывается. Даже когда деревяха на деревяху опирается.

И это может быть. Только что такое "высокие"? Знаю (Сугубо чайниковски, я таки в сопромате чайник. Было что-то в ВУЗе, но мало, непрофильно и то, почитай, забыл) "расчетные", "нормативные", "допустимые"?
Вы в своих расчетах какие "высокие" нагрузки взяли? С теми, с которыми у вас древесина сминается выше допустимого и гвозди из деревяхи выскакивают. Статика? Динамика?

 

И в результате смятия деревяшек будет изгиб гвоздя, возникнут силы, вытаскивающие гвозди

Поэтому для достижения нагрузок предельных для цельного сечения высотой 300мм в конструкции 2х150мм придется бить столько гвоздей, что проще использовать варианты из представленных выше в таблице.
А если в 2х150мм бить меньше, то 2х150 вполне заменит одна 250 той же высоты или 2 по 200 рядом с минимумом гвоздей.
Конструкцию 2х150 спаренных по высоте можно использовать для увеличения высоты конструкции (например разместить больший слой изоляции). Но для достижения прочности и жесткости доски 300мм это лишено смысла.