Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы
4.1 Расчет центрально-растянутых элементов следует производить по формуле
(или ≤ Rрд.ш), (4)
где N - расчетная продольная сила;
Rp - расчетное сопротивление древесины растяжению вдоль волокон;
Rрд.ш - то же, для древесины из однонаправленного шпона (п. 3.6);
Fнт- площадь поперечного сечения элемента нетто.
При определении Fнтослабления, расположенные на участке длиной до 200 мм, следует принимать совмещенными в одном сечении.
4.2 Расчет центрально-сжатых элементов постоянного цельного сечения следует производить по формулам:
а) на прочность
(или ≤ Rсд.ш); (5)
б) на устойчивость
(или ≤ Rсд.ш); (6)
где Rc - расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон;
Rсд.ш - соответственно для древесины из однонаправленного шпона;
φ - коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно п. 4.3;
Fнт- площадь нетто поперечного сечения элемента;
Fрас - расчетная площадь поперечного сечения элемента, принимаемая равной:
при отсутствии ослаблений или ослаблениях в опасных сечениях, не выходящих на кромки (рисунок 1, а), если площадь ослаблений не превышает 25 % Ебр, Ерасч = F6p, где F6p - площадь сечения брутто; при ослаблениях, не выходящих на кромки, если площадь ослабления превышает 25 % F6p, Fрас= 4/3 Fнт; при симметричных ослаблениях, выходящих на кромки (рисунок 1, б), Fрас= Fнт.
а - не выходящие на кромку; б - выходящие на кромку
Рисунок 1 - Ослабление сжатых элементов
4.3. Коэффициент продольного изгиба φ следует определять по формулам:
при гибкости элемента λ ≤70
; (7)
при гибкости элемента λ > 70
, (8)
где коэффициент а = 0,8 для древесины и а = 1 для фанеры;
коэффициент А = 3000 для древесины и А = 2500 для фанеры и древесины из однонаправленного шпона.
4.4 Гибкость элементов цельного сечения определяют по формуле
, (9)
где l0 - расчетная длина элемента;
r - радиус инерции сечения элемента с максимальными размерами брутто соответственно относительно осей Х и У.
4.5 Расчетную длину элемента l0 следует определять умножением его свободной длины l на коэффициент μ0
(10)
согласно пп. 4.21 и 6.25.
4.6 Составные элементы на податливых соединениях, опертые всем сечением, следует рассчитывать на прочность и устойчивость по формулам (5) и (6), при этом Fнти Fрасопределять как суммарные площади всех ветвей. Гибкость составных элементов λ следует определять с учетом податливости соединений по формуле
, (11)
где λу - гибкость всего элемента относительно оси у (рисунок 2), вычисленная по расчетной длине элемента l0 без учета податливости;
λl - гибкость отдельной ветви относительно оси I-I (см. рисунок 2), вычисленная по расчетной длине ветви l1; при l1 меньше семикратной толщин (hl) ветви принимаются с λl= 0;
μу - коэффициент приведения гибкости, определяемый по формуле
, (12)
где b и h - ширина и высота поперечного сечения элемента, см;
nш - расчетное число швов в элементе, определяемое числом швов, по которым суммируется взаимный сдвиг элементов (на рисунке 2, а - 4 шва, на рисунке 2, б - 5 швов);
l0 - расчетная длина элемента, м;
пс - расчетное число срезов связей в одном шве на 1 м элемента (при нескольких швах с различным число срезов следует принимать среднее для всех швов число срезов);
kс - коэффициент податливости соединений, который следует определять по формулам таблицы 12.
Таблица 12
Вид связей | Коэффициент kс при | |
центральном сжатии | сжатии с изгибом | |
1. Гвозди | ||
2. Стальные цилиндрические нагели | ||
а) диаметром ≤ 1/7 толщины соединяемых элементов | ||
б) диаметром > 1/7 толщины соединяемых элементов | ||
3. Дубовые цилиндрические нагели | ||
4. Дубовые пластинчатые нагели | - | |
5. Клей | ||
Примечание- Диаметры гвоздей и нагелей d, толщину элементов а, ширину bпл и толщину δ пластинчатых нагелей следует принимать в см. |
а - с прокладками; б - без прокладок
Рисунок 2 - Составные элементы
При определении kсдиаметр гвоздей следует принимать не более 0,1 толщины соединяемых элементов. Если размер защемленных концов гвоздей менее 4d,то срезы в примыкающих к ним швах в расчете не учитывают. Значение kссоединений на стальных цилиндрических нагелях следует определять по толщине а более тонкого из соединяемых элементов.
При определении kсдиаметр дубовых цилиндрических нагелей следует принимать не более 0,25 толщины более тонкого из соединяемых элементов.
Связи в швах следует расставлять равномерно по длине элемента. В шарнирно-опертых прямолинейных элементах допускается в средних четвертях длины ставить связи в половинном количестве, вводя в расчет по формуле (12) величину пс,принятую для крайних четвертей длины элемента.
Гибкость составного элемента, вычисленную по формуле (11), следует принимать не более гибкости λ отдельных ветвей, определяемой по формуле
, (13)
где ΣIiбр- сумма моментов инерции брутто поперечных сечений отдельных ветвей относительно собственных осей, параллельных оси у (см. рисунок 2);
Fбр - площадь сечения брутто элемента;
l0- расчетная длина элемента.
Гибкость составного элемента относительно оси, проходящей через центры тяжести сечений всех ветвей (ось х на рисунке 2), следует определять как для цельного элемента, т.е. без учета податливости связей, если ветви нагружены равномерно. В случае неравномерно нагруженных ветвей следует руководствоваться п. 4.7.
Если ветви составного элемента имеют различное сечение, то расчетную гибкость λ1, ветви в формуле (11) следует принимать равной:
, (14)
определение l1приведено на рисунке 2.
4.7 Составные элементы на податливых соединениях, часть ветвей которых не оперта по концам, допускается рассчитывать на прочность и устойчивость по формулам (5), (6) при соблюдении следующих условий:
а) площади поперечного сечения элемента Fнти Fрас следует определять по сечению опертых ветвей;
б) гибкость элемента относительно оси у (см. рисунок 2) определяется по формуле (11); при этом момент инерции принимается с учетом всех ветвей, а площадь - только опертых;
в) при определении гибкости относительно оси х (см. рисунок 2) момент инерции следует определять по формуле
, (15)
где Iо и Iно - моменты инерции поперечных сечений соответственно опертых и неопертых ветвей.
4.8 Расчет на устойчивость центрально-сжатых элементов переменного по высоте сечения следует выполнять по формуле
(или ≤ Rcд.ш), (16)
где Fмакс - площадь поперечного сечения брутто с максимальными размерами;
kжN- коэффициент, учитывающий переменность высоты сечения, определяемый по таблице Г.1 приложения Г (для элементов постоянного сечения kжN = 1);
φ - коэффициент продольного изгиба, определяемый по п. 4.3 для гибкости, соответствующей сечению с максимальными размерами.
Дата добавления: 2016-05-25; просмотров: 995;