20. Расчет цельных элементов дк на внецентренное расяжение и сжатие.
ВНЕЦЕНТРЕННОЕ РАСТЯЖЕНИЕ И РАСТЯЖЕНИЕ С ИЗГИБОМ
Проверка прочности по нормальным напряжениям
,
где Wрасч - расчетный момент сопротивления поперечного сечения ;
Fрасч - площадь расчетного сечения нетто.
На внецентренное растяжение работают нижние пояса ферм и арок, раскосы ферм в случае расцентровки узлов, подкосы рам и др. Качество материала должно соответствовать 1 сорту.
ВНЕЦЕНТРЕННОЕ СЖАТИЕ И СЖАТИЕ С ИЗГИБОМ
Тут идут сложные тригонометрические формулы
проверка прочности по нормальным напряжениям:
где Мд - изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформированной схеме.
В случаях когда в шарнирно-опертых элементах эпюры изгибающих моментов имеют треугольное или прямоугольное очертание, коэффициент ξ следует умножать на поправочный коэффициент kн
21. Расчет древесины на смятие и скалывание.
Смятие происходит от сжимающих сил, действующих перпендикулярно поверхности деревянного элемента. Общее смятие возникает когда сжимающая сила действует на всю поверхность элемента, местное – сила действует на часть поверхности. Прочность и деформативность при смятии существенно зависят от угла смятия. При смятии вдоль волокон стенки клеток работают в наиболее благоприятных условиях, и древесина имеет прочность и деформативность, как и при сжатии вдоль волокон. При смятии поперек волокон – стенки клеток работают в наименее благоприятных условиях – они сплющиваются за счет внутренних пустот, что приводит к значительным деформациям. Разрушение древесины при смятии заключается в нарушении связей между волокнами и появлении трещин.
Расчет элементов на смятие производится на действие сжимающей силы N от расчетных нагрузок, площади смятия А и расчетного сопротивления древесины смятию:
График деформаций.
I – почти упругая работа древесины; II- ускоренный рост деформаций в результате сплющивания; III- рост деформаций замедляется за счет
И График расчетных напряжений смятия в зависимости от угла смятия
лотнения древесины.
Скалывание происходит в продольном сечении элементов от действия скалывающих усилий. Прочность древесины при скалывании очень мала ввиду её волокнистого строения. Элементы при скалывании разрушаются хрупко. Пороки древесины в разной степени влияют на скалывание: сучки не снижают прочность, трещины не допускаются. Прочность древесины при скалывании поперек волокон более чем в 2 раза ниже.
Скалывание при изгибе возникает от действия парных сдвигающих сил Т, действующих в противоположных направлениях. Скалывающие напряжения максимальное значение в прямоугольных сечениях имеют на нейтральной оси.
Расчет
изгибаемых элементов на скалывание при
изгибе производят на действие максимальных
поперечных сил Q:
,
где S – статический момент скалываемой части сечения относительно нейтральной оси,
-
для прямоугольного сечения;
-
момент инерции сечения;
-
расчетное сопротивление скалыванию.
Только при расчете очень коротких балок и больших сосредоточенных близ опор нагрузках такая проверка необходима.
Скалывание в соединениях от двух скалывающих сил, действующих в противоположных направлениях, в результате сжатия или растяжения соединения. В площади скалывания возникают скалывающие напряжения и имеют наибольшее значение в зоне приложения силы. Силы скалывания действуют с эксцентриситетом. В результате этого в площади скалывания дополнительно возникает изгибающий момент и от него напряжения сжатия и растяжения поперек волокон (а им она сопротивляется очень плохо).
Работа древесины на скалывание в соединениях является особо ответственной, и разрушение может привести к разрушению всей конструкции. Поэтому качество древесины должно быть особенно высоким.
Расчет соединений деревянных элементов на скалывание производится на действие скалывающих усилий Т:
Площадь скалывания А=Lск b,
,
где
=2,1МПа
–расч макс сопротивление древесины
скалыванию;
-
длина пощади скалывания; е – эксцентриситет
скалывающих усилий.
- коэффициент, учитывающий неравномерность
распределения напряжений скалывания
и зависит от вида скалывания.
