162 6. Projektowanie belek drewnianych
Konstrukcja znajduje się w drugiej klasie użytkowania, a więc współczynnik kjef dla obciążenia stałego jest równy 0,80, a dla obciążenia zmiennego średniotrwałego 0,25. Potrzebny moment bezwładności przekroju belki z uwagi na ugięcie oblicza się ze wzoru
384 &0,nicwi Uneijln 5 48004
[*(l+0,80) + j*(l +0,25)j-
384 12000-24,0
(1,M,8 + 0,9 • 1,25) = 74520000 mm4
Przyjęto ściankę (środnik belki) z deski o wymiarach przekroju 38x 250 mm. Moment bezwładności przekroju ścianki
38-2503
12
= 49479200 mm4
Przyjęto pasy składające się z dwóch łat o wymiarach przekroju 45x75 mm. Moment bezwładności przekroju pasów
hw* —
2-0,5 bx
2-45
12 ' 17 12 Moment statyczny przekroju pasa względem osi obojętnej
- (2503 - 753) = 114023400 mm4
Sy = 2 0,5bi hi (0,5/» - 0,5/i,) = 2 • 45 • 75 • (0,5 - 250 - 0,5 • 75) = 590600 mm3 Moment bezwładności przekroju brutto
lyjbr = lyjms +ly^ńm = 114023400 + 49479200 = 163502600 mm4
Obliczanie połączenia pasów ze środnikiem
średnica gwoździ łączących pas ze środnikiem
Przyjęto gwoździe o średnicy 3,8 mm wbijane bez nawiercania otworów.
Potrzebna długość gwoździ dwuciętych
/ = r, +/2 + 8rf + 2-1,0 = 45 + 38 + 8-3,8 + 2-1,0 = 115 mm
Przyjęto gwoździe długości 115 mm (3,8x115).
Sprawdzenie minimalnej grubości elementu z uwagi na przyjętą średnicę gwoździ:
t2 = 38 mm > Id = 7 • 3,8 = 26,8 mm
mm
f (13d-30)p* (13-3,8-30)-380
'2 = 38 mm >-—---—-- 18,43
Wartość charakterystyczna wytrzymałości na docisk gwoździa w połączeniu drewno--drewno bez nawiercania otworów
fh,k = 0,082p*<r0’3 = 0,082 • 380 • 3,8~0-3 = 20,9 N/mm2
Wartość charakterystyczna momentu uplastycznienia
= md2'6 = 180-3.82*6 = 5790 N-nun Odpowiednie wartości obliczeniowe:
Nośność obliczeniowa jednego gwoździa dwuciętego na jedno cięcie, gdy
Rd = fh/thd = 11,4 -45 • 3,8 = 1949 N/mm2 Rd = 0ćfhAt2dP = 0,5 • 11,4 • 38 • 3,8 • 1,0 = 823 N/mm2
Rd=\,l{j2p(l+p)
11,4-45-3,8
2+1,0'
}
= 885 N/mm2
(^ • ^2-5264-11,4-3,8 = 743 N/mm2
Przyjęto miarodajną nośność Rj = 743 W mm2.
Siła ścinająca na 1 mm długości belki
T = (Vd,M+Vd,{p))Sy _ (3170 + 3020) 590600 1 Iyj,r 163502600
Siła ścinająca na połowie długości belki
T = 0t25ldT{ = 0,25 • 4800 • 22,4 = 26 880 N
Potrzebna liczba gwoździ dwuciętych
26880
n =-
2-743
= 18,1 (przyjęto 19 gwoździ)
Przy podziale połowy rozpiętości belki na pięć równych części, na każdą z nich przypadnie liczba gwoździ w proporcji 1 : 3 :5 :7 :9.
Potrzebna liczba gwoździ w każdej części, licząc od środka belki:
ni = ~ ■ 1 = 0,76 (przyjęto 3), n2 = — • 3 = 2,28 (przyjęto 3),