Флитч луч
Балка из бруса (или балка из бруса ) — это составная балка, используемая при строительстве домов , террас и других конструкций, в основном деревянных каркасов . Обычно балка состоит из вертикальной стальной пластины, зажатой между двумя деревянными балками, причем три слоя скрепляются болтами . В этой распространенной форме его иногда называют стальной балкой . Дополнительные чередующиеся слои дерева и стали можно использовать для получения еще более прочной балки. Металлические пластины внутри балки известны как пластины. [1] Балки Flitch использовались как экономически эффективный способ укрепить деревянные балки с большими пролетами и были в значительной степени вытеснены более современными технологиями.
История
[ редактировать ]Первоначально «Флитч» назывался кусок бекона, разрезанный вдоль на полоски. [1] Точно так же деревянную балку разрезали вдоль; затем одну половину поворачивали на 180 градусов как в продольном, так и в поперечном направлении, чтобы гарантировать отделение любых дефектов. В 18 веке, до появления стальных балок, сосновые балки обшивались твердой древесиной, например дубом. [2]
Благодаря доступности доступной стали, фальцевые балки стали экономичным способом укрепить длинные деревянные балки, занимая при этом меньше места, чем цельная древесина. В статье 1883 года из The American Architect and Building News сравниваются три альтернативы гипотетической железнодорожной станции, «в которой второй этаж посвящен офисам и где мы должны использовать балки для поддержки второго этажа с пролетом не менее 25 футов». 12 футов по центрам, если мы сможем этого избежать. Это даст нам, опираясь на балку, площадь пола 12 футов х 25 футов = 300 квадратных футов». [3] и 31 500 фунтов груза. После выполнения расчетов балки сравнивают следующим образом:
| Материал балки | Размер | Расходы |
| Сосна | 14 x 17 дюймов | $25.75 |
| Железо | Две 12-дюймовые балки | $83.32 |
| Откидная пластина | 12 дюймов х 14 дюймов | $70.70 |
В статье также упоминается огнезащитный характер балки: «в случае пожара железо, вероятно, не повлияет до тех пор, пока деревянные балки не будут сильно обожжены». [3]
С появлением высокопрочных пиломатериалов преимущества бревенчатых балок исчезли. Например, сравнение мощности двух балок длиной 18 футов:
| Состав луча | Допустимая приложенная нагрузка в фунтах на погонный фут |
| Элемент из клееного бруса (LVL) размером 3½ дюйма × 11¼ дюйма | 398 |
| Балка 2 × 12, изготовленная из стальной пластины диаметром ½ дюйма с двумя слоями SPF № 2. | 386 |
Кроме того, использование балок этого типа значительно сократилось из-за высокой стоимости рабочей силы. Конструкционные пиломатериалы можно обрезать по длине и устанавливать так же, как пиломатериалы; Фитч требует изготовления в заводских условиях и/или установки болтов на месте. Это, в сочетании со значительно увеличенным собственным весом балки (11,4 фунта (5,2 кг) для конструкционной древесины по сравнению с 25,2 фунта (11,4 кг) для балки), снижает жизнеспособность системы.
Современное использование
[ редактировать ]
Фитч-балки в настоящее время в основном используются при реконструкции исторических памятников, где их можно использовать для усиления состаренных деревянных опор, или в эстетических целях, когда требуются открытые балки, имеющие внешний вид дерева и прочность стали. Проект адаптивного использования в Великобритании, превращающий конюшни в офисы, потребовал разрезать балку, поддерживающую пол, по всей длине, а затем вставить стальную пластину такого же размера. Полученную изогнутую балку затем закрепили смолой и болтами, сохранив внешний вид и одновременно придав прочность. Флитч-балки использовались в качестве колонн в двухэтажной новой постройке. клееные Для поддержки второго этажа и крыши использовались балки. Это позволило появиться деревянным колоннам, обеспечив при этом необходимую прочность. [2]
Метод расчета размера балки, которая будет использоваться в строительстве, прост: метод преобразованного сечения. Стальная пластина рассматривается как одинаково жесткий кусок дерева, ширина которого изменяется в зависимости от соотношения их модулей упругости . Это позволяет рассчитать прогиб всей балки, как если бы она была полностью сделана из дерева. [4] [5] [6]
Существует скромная деловая активность, связанная с бревенчатыми балками: Ассоциация исследований и разработок древесины (TRADA) разрабатывает новую бревенчатую балку. [7] программа для строительства, предлагающая расчет конструкций подвижных балок, [8] [9] и по крайней мере одна фирма, предлагающая сборные балки в различных конфигурациях. [10]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Краткий Оксфордский словарь английского языка, седьмое издание . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. 1982. с. 374.
- ^ Jump up to: а б Доусон, Сьюзен (8 декабря 1994 г.). «Технические: Уроки древесины из прошлого: обрезная древесина - древесина». Журнал архитекторов : 35–37 – через JSTOR.
- ^ Jump up to: а б «Плитные пластины, клепаные и ферменные балки». Американский архитектор и новости строительства . 13, 388: 255–256. 2 июня 1883 г. - через JSTOR.
- ^ Деревянные конструкции: Руководство по проектированию и комментарии . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Американское общество инженеров-строителей. 1975. стр. 176–178. ISBN 978-0872621091 .
- ^ Гальперин, Дон А. (1994). Принципы проектирования деревянных конструкций для архитекторов и строителей . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья. стр. 44–46. ISBN 0-471-55768-4 .
- ^ Сталнакер, Джудит Дж. (1989). Структурный дизайн из дерева . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Ван Ностранд Рейнхольд. стр. 291–293. ISBN 0-442-23300-0 .
- ^ «Инновации или смерть!». Лесное хозяйство и британская древесина . 6 июня 2002 г. - через GALE Business Insights: Global.
- ^ «Расчеты: интеграция в TEDDS. (Программное/Аппаратное обеспечение)». Новости дизайна : 100. 2 июня 2003 г. - через JSTOR.
- ^ «Автоматизируйте повторяющиеся расчеты конструкций» . ТЕКЛА .
- ^ «Лучше заголовок — не ворочайтесь!» . 1 декабря 2018 г.