10. В каких деревянных несущих конструкциях применяются составные стержни?

Составные стержни из дерева широко применяются в строительных конструкциях (балки, стойки, пояса ферм). Связями в них служат гвозди, болты, нагели, шпонки, а также клей. Примеры деревянных составных стержней показаны на рис. 5. К деревянным составным стержням можно отнести также клееные фанерные и дощатые балки. Роль связей в них играют вертикальные стенки, обладающие значительной податливостью на сдвиг и на растяжение в направлении, перпендикулярном оси балки.

11. Как повысить несущую способность составного стержня, не изменяя габаритов сечения?

Изменить условия закрепления и (или) тип соединения. Что повлияет на гибкость стержня и как следствие на несущую способность стержня, по средством коэффициента ₀ . [СП 64.13330.2011 п. 6.21]

12. Как повысить несущую способность составного стержня, не изменяя количества связей?

Увеличить габариты сечения или изменить тип податливого соединения, приняв менее податливое взамен существующему.

13. Как повысить несущую способность составного стержня, не изменяя количества связей и габаритов сечения?

Изменить тип податливого соединения, приняв менее податливое взамен существующему

14. Какой стержень - с короткими прокладками или стержень-пакет, при одинаковом сечении ветвей имеет большую устойчивость относительно оси X-X?

Устойчивость стержня-пакета выше (для стержня-пакета расчет относительно оси х-х, перпендикулярной швам между ветвями, производят как для цельного сечения, так как в этом случае гибкость составного стержня равна гибкости отдельной ветви; для стержня с короткими прокладками расчет производят как для цельного стержня без учета прокладок).

15. Какой стержень - с короткими прокладками или стержень-пакет, при одинаковом сечении ветвей имеет большую устойчивость относительно оси У-У?

Стержень-пакет и стержень с короткими накладками одинаково устойчивы.

16. Почему при l₁<7b₁ применяется λ₁=0?

При малом расстоянии между связями по длине стержня, равном свободной длине ветви l₁<7b₁, можно не учитывать гибкость отдельной ветви.

17. В результате расчета получено µ<1. Что это означает?

Это означает, что расчет неверен. Коэффициент приведения гибкости, учитывающий податливость связей всегда больше единицы.

18. Какая из величин должна быть больше: λ_у или λ_прив?

λ_прив

19. В каком случае значение λ_прив не оказывает практического значения на величину несущей способности сжатого стержня?

Значение λ_прив не оказывает практического значения на величину несущей способности сжатого стержня в том случае, когда гибкость относительно оси х-х больше, чем λ_прив, а также в случае раскрепления сжатого стержня из плоскости у-у.

1. Приведите классификацию ферм по очертанию.

• С криволинейным верхним поясом;

• многоугольные;

• треугольные;

• Трапециевидные;

2. В каких элементах фермы целесообразно применять древесины, а в каких сталь и почему?

Стальными выполняют элементы, работающие на растяжение (нижний пояс и подвески). Сжатые и сжато-изгибаемые элементы выполняют из клееных элементов больших размеров поперечного сечения.

3. Какой тип ферм целесообразно применять при агрессивной эксплуатационной среде: металлодеревянные или безметалные:

Безметальные.

4. Каким материалом, помимо древесины может быть заменена сталь:

Полимерные материалы (углепластики)

5. Максимальные пролеты, перекрываемые деревянными фермами по нормативам.

60 м (линзообразные сборные из клееных элементов на вклеенных стержнях)

[Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП II-25-80)]

6. Какую древесину предпочтительно использовать в элемента ферм клееную или цельную и почему?

Клееную, так как в склеиваемых досках предварительно можно вырезать места с пороками, а их соединения, выполненные на зубчатый шип, пустить в разбежку.

7. Какие внутренние усилия возникают в верхнем поясе фермы при узловой передаче на нее нагрузки от покрытия?

Сжимающие (центральное\внецентренно сжатие).

8. То же при внеузловой передаче нагрузки.

Сжатие с изгибом.

9. Ферма и балка – какая конструкция экономичнее по расходу материала и почему?

Наиболее экономичной по расходу материала является ферма, очерченная по эпюре моментов. Конструкция должна воспринимать максимальный момент создаваемый в пролете. Наибольший момент в середине пролета, так как балка имеет постоянное сечение, то чем ближе к краям чем выше перерасход материала. Ферма же имеет очертания эпюры и минимальный перерасход материала.

10. То же по трудоемкости изготовления?

Фермы более трудоемки в изготовлении, так как имеют большее количество деталей, которые необходимо соединить между собой

11. Какой тип ферм наиболее экономичен?

Наиболее экономичными являются сегментные фермы, их изготовление легче всего

12. Как конструктивно уменьшить изгибающий момент в верхнем поясе от внеузловой конструкции?

Используют шпренгельную решетку (это система раскосов и стоек)

13. Под каким углом к продольной оси должна быть расположена опорная площадка сжатого элемента фермы?

Передача усилий от верхнего пояса на опорный башмак происходит через торец опорной панели, опиленной перпендикулярно оси верхнего пояса.

14. То же сжато-изгибаемого элемента

Плоскость упора верхнего пояса в нижний следует повернуть так, чтобы она была перпендикулярна к равнодействующей нормальной силы N и поперечной Q от местной нагрузки в панели опорного узла.

15. Приведите конструкцию опорного узла какой-либо фермы, верхний пояс которой является сжатой?

16. Тоже сжато-изгибаемого?

17. Какие внутренние усилия возникают в элементах решетки ферм?

Усилия, возникающие в элементах решетки ферм, бывают или сжимающие, или растягивающие.

18. Приведите значения предельной гибкости для поясов и опорных стоек ферм.

СП 64.13330.2011 Таблица 17

Наименование элементов конструкций	Предельная гибкость lмакс
1 Сжатые пояса, опорные раскосы и опорные стойки ферм, колонны	120

19. То же для элементов решетки?

СП 64.13330.2011 Таблица 17

Наименование элементов конструкций	Предельная гибкость lмакс
2 Прочие сжатые элементы ферм и других сквозных конструкций	150
5 Прочие растянутые элементы ферм и других сквозных конструкций	200

Выходной контроль

1. Привидите условия прочности по нормальным напряжениям для расчета верхнего пояса при внеузловой нагрузке на него.

N/F_рас+М_д/W_рас =<R_c

,

где М_д  изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформированной схеме.

2. То же при узловой передаче нагрузки.

N/F_рас =<R_c

,

где М_д  изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформированной схеме.

3. Привидите максимальное значение эксцентриситета. Почему установлено это ограничение?

[Конструкции из дерева и пластмасс Латыпов, Хуснутдинов]

e ≤ h/4, ограничение установлено из условия разгружающего момента.

4. Чем отличается расчет клееного верхнего пояса от расчета последнего из цельной древесины?

«Расcчитываем клееные конструкции как цельные»© by Ramzy Faizievich

Введением коэффициентов m_сл и m_б.

5. Как подобрать сечение элементов решетки ферм, в которых действующие усилия малы либо равны нулю?

Из конструктивных соображений, исходя из расстояний между брусьями верхнего пояса, требования расстановки шпонок и др.

6. Приведите эпюру изгибающих моментов в разрезном (однопролетном) верхнем поясе с эксцентричным приложением продольного усилия.

7. Приведите эпюру изгибающих моментов в неразрезном (двух- или более пролетном) верхнем поясе с эксцентричным приложением продольного усилия.

8. В каких пределах изменяется коэффициент ξ?

Изменяется от 1 до 0.

9. Что учитывает коэффициент ξ?

Учитывает дополнительный момент от продольной силы при деформации стержня.

10. По какой формуле рассчитывается коэффициент продольного изгиба φ при определении ξ?

φ=а/λ²

11. Как учитывается в расчете сжато-изгибаемого элемента по прочности тот факт, что λ<70 коэффициент продольного изгиба должен определяться по формуле (8) СНиП II-25-80, а не по формуле (7)?

При отношении напряжений от изгиба к напряжениям от сжатия менее 0,1 сжато-изгибаемые элементы следует проверять также на устойчивость по формуле (6) СНиП II-25-80 (N/φF<R) без учета изгибающего момента.

12. Почему при расчете по прочности сжато-изгибаемых элементов напряжения сжатия суммируются с напряжениями изгиба без умножения последних на отношение (R_с/R_и), как это имеет место при расчете растянуто-изгибаемых элементов – σ_n умножаются на отношение (R_р/R_и) (формулы (27), (28) СНиП)?

Потому, что R_с=R_и.