1 область применения деревянных и пластмассовых

2 древесные породы, применяемые в строительстве.

3 строение древесины, понятие об анизотропии.

4 пороки роста древесины и их влияние на механические

5 пиломатериалы, сортамент, требования к качеству.

6 достоинства и недостатки древесины, как

7 физические свойства древесины и пластмасс, факторы

8 механические свойства древесины и пластмасс, факторы

9 длительное сопротивление древесины.

10 общие сведения о пластмассах.

11 стеклопластики, их свойства и области применения .

12 древесные пластики, их свойства и области применения.

13 сопротивляемость древесины и при растяжении

14 сопротивляемость древесины и при сжатии

15 сопротивляемость древесины и пнри изгибе

16 сопротивляемость древесины и при смятии

17 сопротивляемость древесины и при скалывании

18 основные положения расчета по методу предельных

19 нормативные и расчетные сопротивления для древесины

20.коэф сусловий работы

21.нагрузки и воздействия

22коэф надежности по назначению

23.строительная фанера

24.работа эл-ов цельного сечения растяжение

25. работа эл-ов цельного сечения сжатие

26. работа эл-ов цельного сеченияизгиб

27. работа эл-ов цельного сечения косой изгиб

28. работа эл-ов цельного сечения сжатие с изгибом

29. работа эл-ов цельного сечения растяжение с изгибом

30. работа эл-ов цельного сечения смятие

31. работа эл-ов цельного сечения скалывание

32основные требования к соединениям

33.клеевые соединения элементов

34.соединения на лобовых рубках

35.соединения на циллиндрических

36.соединения на растянутых связях

37.настилы и обрешетка

38.расчет разрезных прогонов

39. Консольно-балочные прогоны.

40. Неразрезные прогоны

41. Клеефанерные плиты покрытия

42. Панели с асбестоцементными обшивками.

43. Плоскостные сплошные конструкции

44. Клеедощатые балки.

45.Клеефанерные балки.

46. Армированные клеедощатые балки

47. Висячие стропила с ригелем.

48. Распорная треугольная система.

49. Дощатоклееные арки

50. Конструктивные решения узлов дощатоклееных арок

51. Дощатоклееные гнутые рамы.

52. Дощатоклееные рамы из прямолинейных элементов.

53. Плоскостные сквозные конструкции. Выбор очертания

54. Расчеты ферм разного конструктивного решения.

55. Шпренгельная балка.

56.треугольныен фермы

57.фермы на гвоздевых пластинах

58.многоугольные фермы

59.сегментные фермы

60.основные требования при проектировании конструкций

61.обеспечение пространственной устойчивости

62.кружально сетчатые своды

63.ребристые купола

64.общие сведения о пневматических

65.структурные конструкции

66.сушка древесины

67.производство дощатоклееных конструкций

68.контроль качества дощатоклееных констр

69.гниение древесины

70.меры защиты дерев констр от гниения

71.насекомые вредители древесины

72.огнестойкость

73.защита от пожаров

74.работоспособность констр

75.ремонт и усилдение

1.Д.к. — один из древнейших видов строительных конструкций. К основным достоинствам Д. к. относятся: возможность использования местных материалов, малая объёмная масса, транспортабельность. В современном строительстве находят применение 2 основных типа Д. к.: конструкции, изготовляемые без применения клея, а также клеёные конструкции, имеющие в своем составе деревянные клеёные элементы заводского изготовления. Наиболее эффективны клеёные Д. к.. Важнейшие преимущества клеёных Д. к.: возможность получения монолитных элементов практически любых размеров и форм поперечного сечения, обладающих повышенной несущей способностью, долговечностью и огнестойкостью; высокая эффективность использования материала Основные области рационального применения клеёных Д. к. покрытия производственных, с.-х., общественных),некоторых промышленных зданий и сооружений . строительство градирен, шахтных сооружений, мостов, эстакад, зданий и сооружений на Крайнем Севере, в отдалённых и лесоизбыточных районах, сейсмостойкое строительство.

2 Качество древесины зависит от породы древесины. Древесные породы подразделяются на две основные группы: хвойные и лиственные. К хвойным породам, широко используемым в строительстве, относят сосну, лиственницу, ель, пихту и кедр. Лиственные породы в строительстве используют значительно реже, чем хвойные. Среди многообразия лиственных пород наибольшее применение в строительстве имеют дуб, ясень, бук, береза, осина.Древесина хвойных пород применяется для изготовления строительных конструкций жилых, общественных, промышленных зданий, сооружений постоянного и временного назначения. Ель и пихта имеют пониженную по сравнению с сосной и лиственницей способность к загниванию.Древесину лиственных пород (бук, береза, ольха, осина, липа и тополь) применяют для изготовления конструкций и изделий: наклонных стропил (за исключением березы) и обрешетки, доступных для осмотра и проветривания; столярных перегородок, устанавливаемых внутри зданий; внутренних дверей и фрамуг (последние - за исключением березы); внутренних дверей и фрамуг для помещений с относительной влажностью воздуха не свыше 70%; раскладок, плинтусов; галтелей; наличников; досок для чистых полов и ступеней лестниц; деревянных щитов для перекрытий и межкомнатных перегородок при условии обязательного антисептирования древесины каждого слоя.Применение лиственных пород допускается для временных сооружений и вспомогательных устройств

3  Каждый брусок необтесанного дерева имеет кору — это кожа дерева, которая не используется в работе, ее обязательно нужно снимать. Под корой располагается зона роста дерева, которая практически не различима невооруженным глазом.На свежем спиле с растущего дерева этот слой камбия представлен очень хорошо. После того как вы снимете кору, вам откроется тонкая прослойка влажной ткани зеленоватого цвета — это и будет камбий. За камбием расположена собственно древесина с годичными кольцами. Ее еще называют заболонью. В центре каждого дерева есть ядро, которое по цвету может сливаться с заболонью или иметь более темный цвет. В зависимости от этого разделяют заболонные породы древесины, где ядро не имеет ярко выраженной структуры и клетки расположены так же плотно, как и в заболони, и ядровые, где, соответственно, ядро хорошо различимо. Иногда заболонные породы дерева называют безъядровыми. К ядровым древесным породам относятся все хвойные и некоторые лиственные породы, например дуб, ясень, тополь. ольха.клен.АНИЗОТРОПИЯ ДРЕВЕСИНЫ И ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ, неодинаковость физич. свойств древесины и древесных материалов в разных направлениях. Анизотропия древесины растущего дерева обусловлена в осн. её волокнистой структурой. Сердцевинные лучи (см. Древесина) с вытянутыми по радиусам ствола осями клеток несколько уменьшают различие меха-нич. и др. свойств древесины вдоль и поперёк волокон. Древесина с малым содержанием сердцевинных лучей имеет большее различие в свойствах вдоль и поперёк волокон по сравнению с древесиной листе, пород. Анизотропия древесины должна быть учтена при её использовании в конструкциях

4. Поро́ки древеси́ны — это особенности и недостатки древесины, как всего ствола дерева, так и отдельных его участков, ухудшающие её свойства и ограничивающие возможности её использования.Естественные пороки) образуются в процессе роста дерева, из-за неблагоприятных климатических условий и места поизрастания, случайных механических повреждений, естественного старения, деятельности микроорганизмов, насекомых-вредителей и птиц. Влияние порока на качество древесины определяется его видом, размерами, расположением и назначением пиломатериала. Поэтому пороки, нежелательные в одних видах лесоматериалов, могут не приниматься во внимание в других и быть желательными в третьих. Только пороки, значительно снижающие прочность древесины, как, например, гнили, считаются безусловными. Многие пороки древесины используются в декоративных целях, в изготовлении мебели и других изделий.

5 Та продукция из древесины, которая имеет строго установленные размеры и определенные требования к качеству, называется пиломатериалы. Вообще, пиломатериалы изготавливаются путем продольного распиливания круглых бревен, а также деления полученных частей на более мелкие части. Зачастую пиломатериалы производятся на специализированных предприятиях, где применяются лесопильные, круглопильные и ленточнопильные станки и оборудование. Качество пиломатериалов оценивают целым рядом показателей. Его характеризуют качеством древесины (наличием пороков), точностью размеров и правильностью формы, шероховатостью поверхности.Готовые пиломатериалы должны иметь определенную влажность. Характеристика и признаки пороков древесины приведены в ГОСТ 2140.Ряд пороков является определяющим при назначении группы качества, т. е. сорта пиломатериала. К сортообразующим порокам древесины применительно к пиломатериалам относятся сучки, гниль, трещины и др. Эти пороки нормируются в каждом сорте пиломатериалов.Сортируются пиломатериалы машинным и визуальным способом. И в конечном итоге, по сортаменту все пиломатериалы подразделяются на следующие категории: доска, брус, брусок, обапол, шпалы и горбыль.

6 Достоинства недостатки древесины как конструкционного материала. Область применения  +Постоянное возобновление запасов+Малая плотность и относит высокая удельная прочность и жескость+Более легкая обрабатываемость+Малая тепло- и электропроводность+Высокая изоляяционность+Биологич совместимось для человека и животных+Эстетичность и химическая стойкость- Неоднородность строения и наличие пороков- Изменение свойств под действием температурно-влажностного режима- Опасность возгорания, загнивания и повреждения насекомыми.Область применения в строительстве:Деревянными могут быть любые строительные конструкции, в том числе:Сруб.Опалубка.Строительные леса.Ферма.Деревянные потолки.Деревянные окна и двери.Древесина как отделочный материал:.ФанераПаркет, паркетная доска, паркетный щит^[4].Настенные панели.Плинтусы, галтели и уголкиСтолярная плита

7 Древесина - анизотропный материал.2 осн направл: вдоль и поперек волокон. Поперек радиальное и тангенциальное направлениеПлотность зависит от строеиня породы, влажности, от температурного режимаУдельная масса древесины практически не зависит от породыТермическое расширение  термич расшир, для хвойных пород , вдоль волокон в 2-3 раза меньше стали(хвоя) Влияние на компенсац швы.Теплопроводность (спос-ть проводить тепло) -  вдоль волокон больше чем поперек в 2-2,5 разаМалая теплопров поперек волокон позволяет делать огражд конст-ции стравнит небольшой толщиныЭлектропроводность У древесины относительно малая электропроводность. Сырая древесина более электропроводна чем сухая.Высокая звукоизоляционностьПластмассы обладают рядом очень ценных физико-механических свойств. Плотность пластмасс составляет 10...2200 кг/м³. Пластмассы, как правило, являются плохими проводниками тепла, их теплопроводность, , их пористость может достигать 95...98%.Пластмассы хорошо окрашиваются в любые цвета и долго сохраняют цвет.Водопоглощение пластмасс очень низкое — у плотных материалов оно не превышает 1%.На основе полимеров изготовляют клеи для склеивания как пластмассовых изделий между собой, так и с другими материалами — древесиной, металлом, стеклом, тканями. Клеи могут применяться для горячего и холодного отверждения.Ценным свойством пластмасс является легкость их обработки — возможность придания им разнообразной, даже самой сложной формы различными способами: литьем, прессованием экструзией.Синтетические пластмассы получают из многих химических веществ, например угля, нефти, извести, газа, воздуха, однако их запасы ограничены.

8 древесина Анизотропия мех св-в. Разница в св-вах вдоль и поперек волокон прим в 40 раз. Мех. Св-ва: Прочность, жесткость, твердость, ползучесть, упругость. Мех св-ва засисят от: прочности, строения, тем-ры, влажности .Для опред мех св-в есть стандартыПрочность – растяжение, сдвиг, кручение, сжатие.Пластмассы характеризуются малой плотностью ), чрезвычайно низкими электрической и тепловой проводимостями, не очень большой механической прочностью. При нагревании они разлагаются. Не чувствительны к влажности, устойчивы к действию сильных кислот и оснований, отношение к органическим растворителям различное. Физиологически почти безвредны. Твёрдость пластмасс определяется по Бринеллю при нагрузках 50—250 кгс на шарик диаметром 5 мм.Теплостойкость по Мартенсу — температура, при которой пластмассовый брусок с размерами 120 × 15 × 10 мм, изгибаемый при постоянном моменте, создающем наибольшее напряжение изгиба на гранях 120 × 15 мм, равное 50 кгс/см², разрушится или изогнётся так, что укреплённый на конце образца рычаг длиной 210 мм переместится на 6 мм.Теплостойкость по Вика — температура, при которой цилиндрический стержень диаметром 1,13 мм под действием груза массой 5 кг (для мягких пластмасс 1 кг) углубится в пластмассу на 1 мм.Температура хрупкости (морозостойкость) — температура, при которой пластичный или эластичный материал при ударе может разрушиться хрупко.

9 Длительное сопротивление является показателем действительной прочности древесины в отличие от предела прочности, определяемого путем кратковременных испытаний.Необходимо отметить, что на прочность древесины большое влияние оказывает скорость приложения нагрузки и продолжительность ее действия. При этом разница величины разрушающей нагрузки на одинаковый деревянный элемент при ударе втрое, а при кратковременном равномерном приложении нагрузки вдвое выше, чем длительно действующая нагрузка Из серии одинаковых образцов отберем несколько и путем испытаний определим по стандартной методике кратковременную прочность (Р). Затем на специальных установках, обеспечивающих длительную нагрузку, нагрузим ряд образцов нагрузкой, составляющей 0,9Р; 0,8Р; 0,7Р; 0,6Р; 0,5Р. С течением времени образцы будут разрушаться, причем чем больше нагрузка, тем скорее будет разрушение образцов. Так, в течении нескольких лет должны разрушиться все образцы, кроме образцов, загруженных нагрузкой 0,6Р, хотя и при этой нагрузке может разрушиться один-два образца из серии. Остальные образцы не разрушаются, как бы долго ни действовала нагрузка.

10 Общие сведения о пластмассах. Пластические массы (пластмассы) — это материалы, которые получают путем синтеза полимеров с различными ингредиентами. В определенных условиях пластмассы могут формоваться в изделия и сохранять форму.В состав пластмасс входят наполнители, красители, пластификаторы, стабилизаторы и другие добавки.Полимеры играют роль связующего вещества, это синтетические смолы (Наполнители придают пластмассам механическую прочность твердость, химическую стойкость. Наполнителями могут быть мел, бумага, ткани и др. Красители применяются для окрашивания пластмасс в различные цвета. Пластификаторы делают пластмассы пластичными, уменьшают хрупкость, повышают морозоустойчивость. Пластификаторами могут быть глицерин, камфара, касторовое масло и др.Стабилизаторы — вещества, которые вводят в состав, чтобы замедлить процесс старения пластмасс.Пластмассы в зависимости от состава имеют различные свойства: механическую прочность, химическую стойкость, красивый внешний вид и др. Пластмассы могут быть жесткие и мягкие, пористые, твердые, прозрачные, пропускать ультрафиолетовые Лучи; расплавы и растворы некоторых пластмасс обладают клеящей способностью.Недостатки пластмассы: старение, высокая электризуемость и др. В результате старения пластмасс уменьшается эластичности увеличивается жесткость, хрупкость, изменяется цвет, появляются трещины, выделяются вредные вещества.

11 Стеклопластики ) — один из первых конструкционных материалов на полимерной основе. Они представляют собой композиционные конструкционные материалы, сочетающие высокую прочность с относительно небольшой плотностью. Основные свойства: Малый вес, Диэлектрические свойства, Высокая коррозионная стойкость, Механические свойства,

Теплоизоляционные свойства.применениеИз стеклопластиков производят следующие изделия: оконные и другие профили, стекла наручных часов, бассейны, купели, водные аттракционы, водные велосипеды, лодки, каноэ, рыболовные удилища, таксофонные кабины, кузовные панели и обвесы для грузовых и легковых автомобилей, диэлектрические лестницы и штанги для работ в опасной близости от конструкций под напряжением.Очень удобно, что стеклопластик можно производить любой формы, цвета и толщины.Стеклопластик — один из наиболее широко применяемых видов композиционных материалов. Из стеклопластиков в частности изготавливают трубы, выдерживающие большое гидравлическое давление и не подвергающиеся коррозии, корпуса ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ), лодки, корпуса маломерных судов и многое другое.

12 Древеснослоистые пластики — слоистый материал, спрессованный из тонких листов березового, ольхового, липового или букового шпона, глубоко пропитанных термореактивными смолами. В зависимости от взаимного направления волокон в слоях различают следующие марки древеснослоистых пластиков, применяемых в строительстве: ДСП-Б, ДСП-В. Древеснослоистые пластика обладают большой плотностью и прочностью, высокой водостойкостью, сравнительно легко обрабатываются. Древесноволокнистые плиты (ДВП) — листовой материал, состоящий из механически измельченных древесных волокон, скрепленных канифольной эмульсией, а в некоторых случаях еще и синтетическим термореактивным связующим. В строительных конструкциях рекомендуется применять плиты твердые и сверхтвердые. Менее плотные виды плит используют главным образом в качестве теплоизоляционного материала. Сверхтвердые и твердые ДВП применяют в качестве обшивок панелей для перегородок, из них выполняют ребристый средний слой трехслойных панелей подвесных потолков и т. п. Древесностружечные плиты — листовой материал, полученный горячим прессованием древесных стружек, пропитанных термореактивными (феноло-формальдегидными, мочевино-формальдегидными) смолами.В качестве конструкционных рекомендуется применять плиты тяжелые марки ПТ и плиты средней плотности марки ПС ().Древесностружечные плиты как конструкционный материал применяют для перегородок, подвесных потолков.

13 Прочность при сжатии определяется на образцах призматической формы. Схема испытания на прочность при сжатии вдоль волокон. Образец постепенно нагружают до разрушения. Затем по силоизмерителю испытательной машины отсчитывают максимальную нагрузку Р_мах, Н. Предел прочности б, МПа, вычисляют по формуле:б_w = P_max / (a * b), где (a * b) - площадь сечения образца, мм².В среднем для всех отечественных пород при влажности древесины 12% предел прочности на сжатие вдоль волокон составляет около 50 МПа.  В среднем для всех пород он составляет 1/10 предела прочности при сжатии вдоль волокон.С уменьшением влажности сопротивление сжатию увеличивается.

14 Растяжению вдоль волокон древесина сопротивляется лучше всего. Однако, несмотря на высокое сопротивление растягивающим усилиям, древесина редко применяется в деталях, подверженных растяжению. Причиной этого является трудность заделки концов деталей, где появляются скалывающие усилия и смятие материала. Так жак древесина плохо сопротивляется скалыванию и смятию, то разрушение при растяжении может быть вызвано не разрывом волокон, а ’скалыванием или "смятиеім в местах заделки деталей.Весьма сильное влияние на величину временного сопротивления растяжению имеют наклон волокон и сучковатость.

Предел упругости при растяжении ■определить невозможно, потому что древесина легко принимает остаточную деформацию уже при незначительных нагрузках. Остаточные деформации нич-. тожны, пока удлинение меньше 0,005 I Выше этого предела деформации резко возрастают.

15 Для испытания древесины на статический изгиб применяют образцы в форме бруска размерами 20 * 20 * 300 мм:Древесина обладает высоким сопротивлением изгибу и потому широко применяется в ответственных изгибаемых деталях сооружений (балки, стропила, мостовые брусья и т. п.) Однако сопротивление древесины изгибу имеет большие пределы колебаний, чем сопротивление сжатию вдоль волокон, вследствие более сложных явлений, возникающих при изгибе.Сопротивление древесины изгибу находится в зависимости от тех же факторов, что и сопротивление сжатию, т.е. от влажности объемного веса и т.п.Наличие в древесине сучков, а также косое расположение волокон и годичных слоев могут значительно снизить прочность древесины (на 30% и более). С изменением размеров образца наблюдается изменение коэффициента относительной прочности так же и при сжатии, растяжении, скалывании и т. п.

16 Смятие древесины происходит от сжимающих сил, действующих перпендикулярно поверхности деревянного элемента. Они вызывают в нем в большинстве случаев равномерные напряжения смятия. Следовательно, смятие — это поверхностное сжатие, которое может быть общим и местным. Общее смятие возникает тогда, когда сжимающая сила действует на всю поверхность элемента, местное — когда сила действует на часть поверхности элемента.

Прочность и деформативность элементов при смятии существенно зависят от угла смятия. Угол смятия а — это угол между направлениями действия сминающей силы и волокон древесины. При смятии вдоль волокон под углом а = 0° стенки клеток работают в наиболее благоприятных условиях, и древесина имеет прочность и деформативность, как и при сжатии вдоль волокон. Расчетное сопротивление древесины смятию в этом случае Rc= = 13 или 15 МПа.При смятии поперек волокон под углом смятия а = 90° стенки клеток работают в наименее благоприятных условиях — они сплющиваются за счет внутренних пустот, что приводит к значительным деформациям

17 Скалывание древесины возможно в плоскости, параллельной волокнам - в направлении вдоль волокон, поперек волокон и под углом к волокнам. Предел прочности древесины при скалывании вдоль волокон, определяемый испытанием стандартных образцов ели и сосны при влажности 15% составляет 60 - 70 кг/см2, причем разница между прочностью на скалывание в тангенциальной и радиальной плоскостях незначительна. Сопротивление скалыванию поперек волокон и под углом к волокнам меньше, чем вдоль волокон.Как показывают теоретические и экспериментальные исследования, скалывающие напряжения распределяются по длине площадки скалывания неравномерно; среднее напряжение, определяемое по формуле τ_ср= Т_ск/F_ск , меньше максимального напряжения. Средний предел прочности падает с увеличением длины площадки скалывания и зависит от отношения длины lск этой площадки к плечу е приложения скалывающих сил

18 Согласно действующим в СССР Строительным нормам и правилам конструкции из дерева и пластмасс должны рассчитываться по методу предельных состояний.Предельное состояние — это такое состояние, при достижении которого конструкция перестает удовлетворять заданным требованиям, предъявляемым к ней в эксплуатационных условиях или при возведении.Внешней причиной, могущей привести конструкцию к предельному состоянию, являются силовые воздействия).Первая группа предельных состояний характеризуется потерей несущей способности и полной непригодностью к дальнейшей эксплуатации и является наиболее ответственной. В конструкциях из дерева и пластмасс могут возникнуть следующие предельные состояния первой группы: разрушение, потеря устойчивости» опрокидывание, недопустимая ползучесть.

Вторая группа предельных состояний характеризуется такими признаками, при которых эксплуатация конструкции или сооружения хотя и затруднена, но полностью не исключается, т. е. конструкция становится непригодной лишь к нормальной эксплуатации.Для деревянных конструкций и конструкций с применением пластмасс пригодность к нормальной эксплуатации обычно определяется по прогибам:f/l ≤ [f/l]_предФормула (•) означает, что изгибаемые элементы или конструкции пригодны к нормальной эксплуатации, когда наибольшая величина отношения перемещения (т. е. прогиба) к пролету f/l меньше некоторой предельной величины[f/l]_предЦель производимого расчета конструкций — не допустить наступления ни одного из возможных предельных состояний как при эксплуатации конструкций в течение срока службы, так и при транспортировании, монтаже конструкции и возведении здания (сооружения).

19 Нормативное сопротивление древесины вычисляется по результатам многочисленных испытаний малых образцов чистой древесины одной породы влажностью 12%. Для оценки прочности при различных видах деформирования) используют образцы, установленные ГОСТом.Расчетные сопротивления древесины определяются исходя из предельного сопротивления (предельной прочности) малых чистых образцов, полученных при лабораторных испытаниях. Строительными нормами и правилами установлены нормативные сопротивления ( R) древесины, характеризующие механические свойства сопротивления силовым воздействиям и являющиеся величинами, близкими к средним низшим пределам прочности древесиныНормативные сопротивления конструкционных пластмасс устанавливают по пределу прочности либо по напряжению, соответствующему изменению физического состояния материала), если это изменение может привести к достижению предельного состояния конструкции при кратковременном (порядка 1 мин) испытании монотонно возрастающей деформацией .Расчетные сопротивления конструкционных пластмасс устанавливают:

-при кратковременном испытании монотонно возрастающей деформацией

-при длительном действии постоянного усилия;Расчетные характеристики конструкционных пластмасс допускается принимать в виде детерминированных функций связи этих характеристик с другими физическими величинами Влияние факторов окружающей среды, отличающихся от параметров стандартной атмосферы, следует учитывать при помощи коэффициентов условий работы.

20 Условия работы конструкции учитывают умножением расчетных сопротивлений, приведенных в таблицах, на коэффициенты условия работы:m_п – коэффициент приведения древесины m_в – коэффициент учитывающий температурно-влажностные условия эксплуатации m_н – коэффициент учитываемы при расчете на действие кратковременных нагрузок m_б – коэффициент для изгибаемых, внецентренно-сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных элементов высотой сечения более 50 см, при определении расчетных сопротивлений изгибу и сжатию вдоль волоконm_сл – коэффициент для изгибаемых, внецентренно-сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных элементов в зависимости от толщины слоев, при определении расчетных сопротивлений изгибу, скалыванию и сжатию вдоль волокон.m_гн – коэффициент для гнутых элементов, при определении расчетных сопротивлений изгибу, растяжению и сжати

21 Нагрузки подразделяются на объемные и поверхностные. Объемные прикладываются к каждой частице конструкции (тела), к ним относятся силы притяжения (гравитации) и силы инерции; поверхностные воздействуют в местах поверхности контакта при сопряжении конструкций между собой или их частей и в местах контакта машин, механизмов с конструкциями. Поверхностные нагрузки возникают в месте опирания (соединения) различных конструкций и считаются:а) сосредоточенными, если площадь (поверхность) контакта невелика, например при опирании балки на стену, колонну );б) распределенными, если передача нагрузки (давления) осуществляется по линии или площади. Такие нагрузки называют соответственно распределенными по длине (погонными), например при опирании плиты на балку или стену ), и распределенными по площади, например при опирании фундамента на грунт 

22 КОЭФФИЦИЕНТ НАДЁЖНОСТИ ПО НАЗНАЧЕНИЮ КОНСТРУКЦИИодин из сомножителей коэффициента надёжности, учитывающий важность роли конструкции в эксплуатируемой системеКоэффициент надежности по назначению g _п учитывает степень экономической и социальной ответственности: g ¢ _n = g ¢ _n э × g ¢ _nc .Коэффициент надежности по назначению, учитывающий степень экономической ответственности, определяют из выражения

g ¢ _n э =   , (10)

где

К^н =      (11)  ,    - обеспеченность расчетных значений i –х нагрузок и несущей способности, выраженные в числе стандартов нормального распределения.Коэффициент надежности по назначению, учитывающий степень социальной ответственности, устанавливают индивидуально.

23 Строительная фанера может быть хвойной, лиственной или комбинированной. В первом случае фанера собирается из шпона сосны или лиственницы, причем толщина шпона не должна превышать 4,5мм. Во втором случае собирается из шпона хвойных пород толщиной 2мм и березового шпона толщиной 1,5мм. Если фанера изготавливается только из березы, то толщина шпона не должна быть больше 1мм – в противном случае качество   будет ощутимо ниже требуемого.В качестве клея для скрепления листов шпона используют как фенольные, так и карбамидные смолы, получая таким образом фанеру марок ФСФ и ФК. После склейки и охлаждения строительная фанера может подвергаться дальнейшей обработке, в частности шлифовке, причем шлифоваться может как одна сторона листа, так и обе.В настоящий момент строительная фанера применяется при:-Строительстве каркасных и сборно-щитовых сооружений;-Проведении ремонтно-отделочных работ в помещениях;-Отделке железнодорожных вагонов.Отличительные особенности строительной фанерыКак правило, лист имеет габариты 2440*1220 и толщину от 8 до 19 см.

24 Деревянные элементы, работающие на центральное растяжение, рассчитывают по наиболее ослабленному сечению: Коэффициент m_р = 0,8 учитывает концентрацию напряжений, которая возникает в местах ослаблений.В результате того, что часть волокон не воспринимают нагрузку, поскольку перерезаны в местах ослаблений, то соседние волокна воспринимают большую чем в сплошном сечении нагрузку, в результате чего усилия в отдельных волокнах могут достичь их предела прочности на растяжение, что приведет к разрыву волокон и разрушению конструкции. Та как разрыв будет происходить по наиболее нагруженным волокнам, то разрушения произойдет по зигзагу. Если расстояние S более 200 мм, то неравномерность распределения напряжений по сечению успеет выровняться до очередного ослабления, если S невелико, то выравнивания не произойдет. Поэтому при определении площади ослаблений необходимо учитывать величину S.

25 Центрально-сжатые элементы. Расчет на прочность производят по формуле:  Расчет на прочность главным образом производится для коротких стержней длина которых менее 7.Более длинные элементы, следует рассчитывать на устойчивость. Потеря устойчивости выражается в искривлении оси стержня при напряжениях меньших передела прочности.Потеря устойчивости происходит при действии продольной критической силы, определяемой по формуле Эйлера: Изгибаемые элементы рассчитывают по первому и второму предельному состоянию. Проверка прочности по нормальным напряжениям от изгиба, проводится с некоторыми допущениями: считается, что модули упругости в сжатой и растянутой зонах равны и принимается линейное распределение напряжений по высоте элемента, по формуле:

26 Расчет изгибаемых элементов состоит из проверки прочности (несущей способности) и проверки жесткости (прогиба). Различают два вида работы элементов на изгиб: простой изгиб, когда нагрузка действует в плоскости одной из главных осей инерции сечения изгибаемого элемента и косой изгиб, когда направление нагрузки не совпадает ни с одной из главных осей инерции.

Расчет изгибаемых элементов на прочность при простом изгибе производится по формуле:

M/Wрасч £ Rи  

27 Косой изгиб наблюдается в поставленных наклонно балках и прогонах покрытий, выполняемых из досок или брусьев. В элементах круглого сечения косого изгиба быть не может. Расчет на косой изгиб производится лишь в том случае, когда балки имеют возможность прогибаться в любом направлении. При прочном соединении балок с жесткой в своей плоскости крышей прогиб их в плоскости крыши становится невозможным, и они рассчитываются на простой изгиб в направлении, перпендикулярном к плоскости крыши.

Расчет изгибаемых элементов на прочность при косом изгибе, учитывая, что в наиболее напряженной точке

s = sx + sy = Mx /Wx + My/Wy

Mx /Wx + My/Wy £ Rи   (12)

Здесь М - расчетный изгибающий момент;

Мx и Мy - составляющие расчетного изгибающего момента относительно главных осей х и у;

sx и sy - соответствующие моментам Мх и My напряжения изгиба;

Rи - расчетное сопротивление древесины изгибу;

Wрасч - расчетный момент сопротивления рассматриваемого поперечного сечения, определяемый для цельных элементов по площади сечения нетто; для составных стержней момент сопротивления нетто умножают на поправочный коэффициент kw;

Wx и Wу - расчетные моменты сопротивления рассматриваемого поперечного сечения для осей х и у.

28 Сжато-изгибаемыми элементами называют такие, на которые действует изгибающий момент и центрально приложенная продольная сжимающая сила. При расчете сжато-изгибаемымых элементов применяется краевая теория Завриева, в соответствии с которой несущая способность стержня считается исчерпанной в тот момент, когда краевое напряжение становится равным предельному. Так как жесткость стержня не является бесконечной, то он под влиянием изгибающего момента прогибается. При этом центрально приложенная сжимающая сила теперь уже будет иметь эксцентриситет равный деформации стержня от момента, и таким образом создаст дополнительный момент. Такое наращивание момента и прогибов будет происходить некоторое время, а потом затихнет.    Прогибы сжато-изгибаемого элемента.

29 Растянуто-изгибаемые элементы. В растянуто-изгибаемых элементах кроме изгибающего момнта действует цетрально приложенное усилие, которое растягивает стержень, т.е. направлено в обратную сторону по сравнению с сжато-изогнутыми элементами. Поэтому после прогиба стержня, вызванного изгибающим моментом, нормальное усилие будет создавать дополнительный момент противоположного знака и таким образм уменьшать изгибающий момент. 

Прогибы растянуто-изгибаемого элемента. Прочность сжато-изогнутого стержня проверяют по формуле: M^деф – изгибающий момент от действия приложенной нагрузки и сжимающей силы в деформированном состоянии:  f – предельный полный прогиб элемента, от действия приложенной нагрузки и сжимающей силы: Так как на рястяжение сильно влияют пороки древесины, то растянуто изгибаемые элементы рассчитывают в запас прочности без учета дополнительного момента от продольных сил при деформации стержня по формуле:

30 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:  

31. 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..Скалывание при изгибе возникает от действия парных сдвигающих сил Т, действующих в противоположных направлениях. 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.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).  Расчет соединений деревянных элементов на скалывание производится на действие скалывающих усилий Т:  Площадь скалывания А=L_ск b, 

32. Соединения элементов деревянных конструкций по способу передачи усилий разделяются на следующие виды: 1) - контактные соединения; 2) соединения на ме­ханических связях; 3) клеевые соединения. Соединение растянутых деревянных элементов, как правило, связано с их местным ослаблением. Наибольшую опасность в стыковых и узловых соединениях растянутых деревянных элементов представляют сдвигающие и раскалывающие напряжения. Для того, чтобы уменьшить опасность последовательного, по частям, хрупкого разрушения от скалывания или раз­рыва в растянутых элементах деревянных конструкций, приходится снижать природную хрупкостьдреве­сины вязкой податливостью работы их соединений. 

 Указания по расчету соединений.-Расчетное усилие, действующее на соединение, не должно превышать несущей способности соединения. -Сложное напряженное состояние в соединениях из-за наложения различных напряжений требует опре­деления несущей способности соединения исходя из не­скольких условий.- Несущая способность соединения определяется расчетом соединяемых элементов на смя­тие и скалывание с учетом угла между действующей силой и направ­лением волокон в древесине. -Кроме клеевых, соединения элементов деревянных конструкций практически невозможно сделать жесткими, поэтому при расчете деревян­ных конструкций необходимо учитывать податливость их соединений. Клеевые соединения при расчете конструкций следует рассматривать как неподатливые.-Усилие, которое вызывает предельный сдвиг, принимают за не­сущую способность соединения, если оно меньше несу­щей способности, определенной из условий смятия и скалывания. 

33. Из досок ограниченных размеров можно склеивать конструкции любых размеров и форм. Для склеивания используется маломерная древесина и древесина пониженного качества с удалением сучков и пороков. Клеевые конструкции могут быть прямыми, изогнутыми, постоянного, переменного, профильного сечений, длиной до десятков метров и высотой поперечного сечения, измеряемой метрами. Клеевые соединения прочны и монолитны, их податливость так мала, что ее не учитывают, поэтому клееные элементы рассчитывают как элементы цельного сечения). Эти соединения водостойки, стойки против загнивания и в химически агрессивных средах, что обеспечивает их надежность и долговечность. Для склеивания используются доски толщиной не более 50 мм и шириной по пласти не более 180 мм. Доски с большими размерами при усушке и разбухании коробятся. При этом возникают растягивающие поперек волокон напряжения, которые разрушают клеевые швы. Доски должны иметь влажность не более 10±2%. Перед склеиванием доски острагивают.). Для склеивания досок применяются клеи на основе термореактивных смол. Для склеивания древесины с металлом применяется эпоксидный клей ЭПЦ-1.

34. Лобовая врубка

Применяется для устройства ферм и висячих стропильных систем скатных крыш. Делают два типа лобовых врубок: с одним и двумя зубьями. Врубки с двумя зубьями в последнее время не применяются. Лобовая врубка

Узел на стене центрируют таким образом, чтобы в растянутом (горизонтальном) элементе не возникал изгибающий момент от случайного эксцентриситета продольной силы. Врубка стягивается наклонным болтом, расположенным под прямым углом к сжатому стержню. Этот болт называется аварийным. Он препятствует разъединению деревянных элементов в процессе монтажа и при скалывании верха затяжки (горизонтального элемента). Длину плоскости скалывания лобовых врубок lск принимают не менее 1,5h, где h — полная высота сечения скалываемого элемента. Глубину врезки hвр принимают не более h/4 в промежуточных узлах сквозных конструкций и не более h/3 в остальных случаях. При этом глубина врезки hвр в брусьях должна быть не менее 2 см, а в круглых лесоматериалах — не менее 3 см. Лобовая врубка рассчитывается на смятие от действия расчетного сжимающего усилия во врубаемом стержне и на скалывание от действия горизонтальной проекции этого усилия, равного растягивающему расчетному усилию в затяжке (нижнем поясе фермы).

35 Нагельные соединения. Виды нагелей

 Нагелем принято называть тонкие стержни или пластинки, которые соединяя элементы деревянных конструкций, препятствуют их взаимному сдвигу, а сами в основном работают на изгиб.

Виды нагелей: гвоздь, стержни, болты, шпильки, гайки, винты, пластинчатые нагели: 1)  Цилиндрические нагели  (гладкие цилиндрические нагели, болты, винты: шурупы и глухари, гвозди). Соединения бывают симметричными и несимметричными. Изготовляют в виде стержней круглого сечения из стали, металлических сплавов, твердых пород древесины и из пластмасс. а) гладкие цилиндрические нагели - устанавливают в предварительно рассверленные гнезда. Диаметр отверстия для нагеля обычно принимают равным диаметру нагеля. б) болты с гайками – относительно гладких цилиндрических нагелей несущая способность возрастает за счет сил трения.в) винты – если d < 6 мм – их завинчивают, но они перерезают волокна – прочность ниже гвоздевой. г) гвозди – изготовляют из гладкой проволоки диаметром до 6 мм и чаще забивают в древесину без предварительного сверления гнезд. Они не перерезают волокна, а раздвигают их, что положительно сказывается на прочности древесины. Поперечное сечение рассчитывается без ослабления гвоздями. Однако происходит уплотнение древесины около гвоздя - повышается опасность скалывания, трещин. Расстояние между гвоздями 15-25d. Недостатком гвоздевых соединений явл их заметная ползучесть при длительно действующих нагрузках, что явл следствием малой изгибной жесткости.

2) пластинчатые нагели - для сплачивания двух или трех брусьев, составлен­ных по высоте, применяют пластинчатые нагели, вставляемые в гнезда, прорезаемые цепнодолбежным станком. Размеры пластинчатых нагелей и гнезд для них, а также расстановку в сплачиваемых элементах следует принимать по нормам. Направление волокон в пластинках должно быть перпендикулярно плоскости сплач Причины, выводящие нагельное соединение из предельного состояния(приводят к разрушению): недопустимое смятие древесины в зоне нагельного гнездаскалывание или раскалывание древесины между нагелями или на участке от нагеля до края соединяемого элемента -разрушение или недопустимый изгиб самого нагеля