Расчет внецентренно – сжатых элементов деревянных конструкций.

Внецентренно сжатые (сжато-изгибаемые) элементы в плоскости изгиба рассчитываются по формуле:

где ξ — коэффициент (действительный в пределах от 1 до 0), учитывающий дополнительный момент от продольной силы при деформации элемента,

для древесины при значении

Wpacч — расчетный момент сопротивления в плоскости изгиба;

φ — коэффициент продольного изгиба, определяемый по табл.

Для внецентренно сжатых деревянных элементов соблюдается условие: (нетто – за вычетом отверстий, брутто –полная площадь сечения)

Расчет элементов из плоскости изгиба, а также в плоскости изгиба при (т.е. меньшая жесткость) производится по формуле

без учета изгибающего момента.

В составных деревянных элементах проверяется также устойчивость наиболее напряженной сжатой ветви при расчетной ее длине l₁, превышающей семь толщин ветви, по формуле

— площадь и момент сопротивления брутто сечения элемента;

коэффициент продольного изгиба ветви, вычисленный по ее расчетной длине l₁

При проверке элементов по касательным напряжениям:

Где ;

Q — расчетная поперечная сила; Sбр — статический момент брутто сдвигаемой части сечения относительно нейтрального слоя поперечного сечения; Jбр — момент инерции брутто поперечного сечения элемента;

bрасч — расчетная ширина сечения, bрасч = k*b,

b — геометрическая ширина сечения;

k == 1 при определении τ по цельному материалу;

k = 0,6 при определении τ по клеевому шву;

Rск (ср) —расчетные сопротивления скалыванию (срезу) материала.

Прогиб внецентренно сжатых элементов вычисляется по формуле: .

Где f - прогиб от поперечной нагрузки, определяемый по формулам:

- предельный прогиб (СНиП, там даны зн-я типа 1/200 l)

Для массивных элементов прогиб может определяться только от действия нормальных напряжений по формуле

Где к - коэффициент, зависящий от статической схемы элемента и вида нагрузки;

Q^н — нормативная нагрузка на всем пролете элемента l_1.

Для балок на двух опорах при равномерно распределенной нагрузке g^H эта формула примет вид:

Для тонкостенных элементов (коробчатых, двутавровых и т. п.) прогиб определяется с учетом действия как нормальных, так и касательных напряжений по формуле:

Для балок на двух опорах при равномерно распределенной нагрузке g^H эта формула примет вид:

Где , μ – коэф- т Пуассона; S – статический момент.

При косом изгибе прогиб проверяется по формуле:

где f_x и f_y — прогибы элемента от составляющих сил,

 

 

Соединения элементов конструкций. Общие положения, классификация.

Соединения элементов применяются с целью повышения несущей способности и жесткости составных конструкций, а так же для выполнения различных узловых и стыковых сопряжений элементов конструкций.

Изготовление составных конструкций вызвано ограниченностью сортамента материалов как по размерам поперечного сечения, так и по их длине. Желание иметь конструкцию повышенной несущей способности, жесткости и нужной длины вызывает необходимость использования различного рода соединений.

Соединения элементов конструкций разделяются на три вида:

1. сращивание (соединение по длине): 2 вида соединений – зубчатый шип (для всего сечения подходит, 3 параметра: длина шипа, ширина у вершины, ширина у основания)и на ус (только для сжатой зоны сечения)

2.сплачивание (увеличение поперечного сечения): по кромке, по пласти, по кромке и по пласти.

3. узловые соединения (при соединении пересекающихся элементов).

По характеру работы соединения делятся на 6 групп:

ú Работающие преимущественно на смятие и скалывание (шпонки, врубки, лобовые упоры)

ú Работающие преимущественно на изгиб (гвоздевые соединения(нагель))

ú Работающие преимущественно на растяжение (тяжи, подвески, хомуты, накладки и т.п.);

ú работающие на выдергивание (винты: шурупы, глухари);

ú сдвиг (клееные соединения, включая клеестальные шайбы и вклеенные стержни);

ú работающие в качестве аварийных связей, т.е. элементы которые предотвращают обрушение при наступлении пред. сост-е 1 группы, могут предотвращать случайные перемещения (болты, скобы и т. д.).

Преимущество клееных соединений: позволяет улучшить сортность древесины (удаление пороков), использовать древесины разных сортов в 1 конструкции, нет ограничений по форме и длине.

Все виды соединений ДК за исключением клеевых податливы. В ДК податливость соединений способствует выравниванию усилий в отдельных связях и элементов узлов, благодаря чему уменьшается концентрация напряжений в соединениях, что повышает надежность конструкции из дерева в целом. Но большинство соединений, находясь под действием длительных нагрузок, непрерывно деформируются, т.е. они обладают ползучестью.