Деревянная составная двутавровая балка

Изобретение относится к области строительства, а именно - к конструкциям балок, используемых в качестве несущих элементов перекрытий или покрытий зданий. Изобретение направлено на уменьшение трудоемкости изготовления, уменьшение массы балки и повышение прочности балки в двух направлениях и на кручение. Результат достигается тем, что деревянной составной балке, состоящей из поясов и стенки, в верхней и нижней поясах выполнены пазы в два ряда, а стенка выполнена Х-образного поперечного сечения. При этом Х-образная стенка в средней по высоте части имеет ребра жесткости, притом ребра выполнены с двусторонней ориентацией относительно плоскости стенки в разбежку, а также с разным шагом по длине балки с уменьшением шага к опорам. Собранная деревянная составная двутавровая балка обладает высокой прочностью на изгиб в двух плоскостях и на кручение и обеспечивает уменьшение материалоемкости балки.

Изобретение относится к области строительства, а именно - к конструкциям балок, используемых в качестве несущих элементов перекрытий или покрытий зданий.

Известна двутавровая стальная балка замкнутого сечения, включающаяся пояса из листовой стали и стенку из двух согнутых листов [см. кн. Металлические конструкции. В 3т. Т.1. Элементы конструкции. Под ред. В.В.Горева. 3-е изд. - М., Высшая школа. 2004. Стр.262-264], где за счет применения стенок из согнутых листов балка имеет большую несущую способность на изгиб в 2-х плоскостях и на кручение.

Недостатком конструкции является сложность изготовления, а при применении в покрытиях утепленных зданий образуется «мостик» холода.

Известна двутавровая металлодеревянная балка, включающая верхний и нижний пояса из древесины и стенку, состоящую из нескольких слоев древесины со средним слоем из металлической полосы, закрепленную в пазах верхнего и нижнего поясов балки на клею. [Рекламный проспект ООО «Ленкотлес». Балки деревянные со стальными сердечниками для опалубки. www.lenkotles.ru].

Недостатком металлодеревянной балки является сложность изготовления стенки балки и невысокая прочность балки в поперечном направлении, большой расход материала на стенку.

Наиболее близкой к изобретению является двутавровая балка, включающая верхний и нижний пояса из древесины и волнистую фанерную стенку. Крепление волнистой фанерной стенки к поясам балки выполнено на клею, для чего в поясах на конусошлифовальном станке выбирают криволинейные пазы клиновидного сечения, в которые вставляют фанерную стенку [кн. К. - Г.Гетц, Д.Хоор, К.Меллер, Ю.Наттерер. Атлас деревянных конструкций. М., Стройиздат, 1985. Стр.52-53].

Недостатком этой клеефанерной балки с волнистой стенкой является сложность изготовления конструкции, требующая повышенных затрат, а также невысокая прочность балки в поперечном направлении и на кручение.

Изобретение направлено на уменьшение трудоемкости изготовления и повышение прочности балки в двух направлениях и на кручение.

Результат достигается тем, что в деревянной составной балке, включающей верхний и нижний пояса из цельной древесины и стенку, стенка выполнена из древесного пластика и имеет Х-образное поперечное сечение, а в поясах балки выбраны двухрядные пазы для ветвей Х-образной стенки.

Результат достигается также тем, что для повышения местной устойчивости в средней по высоте части Х-образной стенки выполнены ребра жесткости, при этом ребра следует выполнять с двухсторонней ориентацией относительно плоскости стенки со смещением относительно друг друга на полшага. Результат достигается также тем, что ребра жесткости расположены по длине балки с уменьшением шага к опором.

На Фиг.1 изображен общий вид деревянной составной двутавровой балки. На Фиг.2 и Фиг.3 показаны разрезы балки, соответственно, поперечный разрез 1-1 на Фиг.2 и продольный разрез 2-2 на Фиг.3; На Фиг.4 показан фрагмент балки в момент ее изготовления.

Деревянная составная двутавровая балка включает верхний 1 и нижний 2 пояса из цельной древесины и стенку из древесного пластика 3, например, из древесноволокнистого, древесностружечного или ориентированно-стружечного материала (ОСП) выполненную с Х-образным поперечным сечением. Для крепления стенки балки 3 к поясам 1 и 2 в последних выполнены двурядные продольные пазы 4, шириной каждого равной толщине ветви стенки, в которые вставлены ветви стенки 3, при этом ветви стенки 3 зафиксированы в продольных пазах 4 поясов 1,2 на клею. На плоском участке Х-образной стенки могут быть выполнены ребра жесткости 5 с двух сторон стенки 3 со смещением по сторонам стенки в полшага. Ребра жесткости 5 целесообразно размещать с разным шагом по длине балки с уменьшением шага к опорам.

Сборку деревянной составной двутавровой балки выполняют в следующей последовательности.

В цельнодеревянных поясах балки 1 и 2 выполняют в два ряда продольные пазы 4. Стенку балки 3 из древесного пластика Х-образного сечения изготовляют методом штамповки. Поперечные ребра 5 выполняют полуцилиндрической формы. Поперечные ребра 5 для повышения местной устойчивости стенки 3 ориентируют по двум сторонам стенки 3 балки со смещением относительно друг друга в полшага, при этом шаг поперечных ребер целесообразно уменьшить к опорам балок. После изготовления поясов 1,2 и стенки 3 балки (Фиг.4) плоские участки кромок - ветви Х-образной стенки 3 заводят, соответственно, в пазы 4 и закрепляют в них на клею.

Собранная деревянная составная двутавровая балка обладает высокой прочностью на изгиб в двух плоскостях и на кручение и обеспечивает уменьшение материалоемкости балки, снижает вес балки.

1. Деревянная составная двутавровая балка, включающая верхний и нижний пояса из цельной древесины с пазами для установки стенки, отличающаяся тем, что стенка выполнена из древесного пластика и имеет X-образное поперечное сечение, при этом в поясах балки выбраны двухрядные пазы для ветвей Х-образной стенки.

2. Деревянная балка по п.1, отличающаяся тем, что в центральной части Х-образной стенки выполнены ребра жесткости.

3. Деревянная балка по п.2, отличающаяся тем, что ребра жесткости выполнены с двух сторон стенки со смещением по сторонам относительно друг друга на полшага.

4. Деревянная балка по пп.2 и 3, отличающаяся тем, что ребра жесткости размещены с разным шагом по длине стенки с уменьшением шага к опорам.