Балки со ступенчато изменяемой жёсткостью в пролёте.

С целью снижения расхода арматурной стали и клеевой композиции армирование балок с h/l = 1/17¸1/25 целесообразно выполнять с обрывом стержней в сжатой зоне (см. рис. 4.6).

	Рис. 4.6. Конструктивные варианты деревянных балок со ступенчато изменяющейся жёсткостью, за счёт обрыва арматуры в пролёте: а – в сжатой и растянутой зонах сечения; б – в сжатой зоне сечения.

Координаты обрыва арматуры в пролёте определяются по формуле:

Геометрические характеристики сечения в зоне, где сжатая арматура оборвана, определяются как для сечения с одиночным армированием растянутой зоны.

Здесь: - момент сопротивления сжатой зоны несимметрично-армированного сечения с расположением арматуры в

растянутой зоне;

- момент сопротивления растянутой зоны несимметрично-армированного сечения с расположением арматуры в растянутой зоне;

расчётная высота несимметрично-армированного сечения, равная расстоянию между геометрической осью растянутой арматуры и верхней гранью сечения; b - ширина сечения;

- коэффициент армирования, где

- площадь растянутой арматуры; n =E_a /E_д - коэффициент приведения к древесине.

В сжатой зоне сечения в месте обрыва стержней проверяется прочность древесины на совместное действие нормальных и касательных напряжений по формуле

где s_х =M _х /W^c_пр=qx(l-x)/2W^c_пр - нормальные напряжения в древесине в месте обрыва арматуры; t_х=Q_хS^х_пр/J^х_прb_расч - касательные напряжения в месте обрыва арматуры.

Прочность растянутой арматуры в месте обрыва сжатых стержней проверяется по формуле:

Приопорные сечения балки на действие касательным напряжений на уровне нейтральной оси проверяются по формуле:

Напряжение в клеевом шве растянутой арматуры:

Прогиб балки проверяется по формуле:

где k_x=0.7+0.3(l-2x)/l - коэффициент, учитывающий изменение жёсткости по длине балки, при 0£ X £l/2.