6.Расчет растянутых деревянных элементов.

Растянутые элементы — это нижние пояса ферм, заигяжки арок и некоторые стержни других сквозных конструкций, растягивающие усилия N действуют вдоль оси элемента, и в|> всех точках его поперечного сечения возникают растягивающие нормальные напряжения а, которые с достаточной точностью считаются одинаковыми по значению.

Древесина работает на растяжение почти как упругий материал и имеет высокую прочность.

Расчет центрально-растянутых элементов при усилии, приложенном центрально к ослабленной площади сечения, выполняют по формуле

N / FНТ ≤ RP , (4)

где N - расчетная продольная растягивающая сила; RP - расчетное сопротивление древесины растяжению вдоль волокон; FНТ - площадь поперечного сечения нетто. Здесь номера формул соответствуют СНиП.

При определении FНТ ослабления, расположенные на участке длиной до 200 мм, принимают совмещёнными в одном сечении.

7. Расчет сжатых деревянных элементов

На сжатие работают стойки, подкосы, верхние пояса и отдельные стержни ферм и других сквозных конструкций.

Расчет центрально-сжатых элементов постоянного цельного сечения производят по формулам:

на прочность

N / FНТ ≤ RС ; (5)

на устойчивость

N / ϕ FРАСЧ ≤ RС , (6)

где RС - расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон; ϕ - коэффициент продольного изгиба; FНТ - площадь нетто поперечного сечения элемента; FРАСЧ - расчетная площадь поперечного сечения элемента, принимаемая равной:

при отсутствии ослаблений или ослаблениях в опасных сечениях, не выходящих на кромки, если площадь ослаблений не превышает 25 % FБР , FРАСЧ = FБР , где FБР - площадь сечения брутто; при ослаблениях, не выходящих на кромки , если площадь ослабления превышает 25 % FБР , FРАСЧ = 4/3 FНТ ; при симметричных выходящих на кромки ослаблениях FРАСЧ = FНТ .

8. Расчет изгибаемых деревянных элементов

Расчет изгибаемых элементов заключается в проверке прочности, жесткости и устойчивости плоской формы деформирования.

Расчет изгибаемых элементов цельного сечения на прочность по нормальным напряжениям выполняют по формуле

M / WРАСЧ ≤ RИ , (17)

где M - расчетный изгибающий момент; RИ - расчетное сопротивление древесины изгибу; WРАСЧ - расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента. Для цельных элементов WРАСЧ = WНТ . При определении WНТ ослабления сечений, расположенные на участке элемента длиной до 200 мм, принимают совмещенними в одном сечении.

Расчет элементов цельного сечения на прочность при косом изгибе выполняют по формуле

MХ / WХ + MУ / WУ ≤ RИ, (20)

где MХ , MУ - составляющие расчетного изгибающего момента для главных осей Х и У; WХ , WУ - моменты сопротивлений поперечного сечения нетто относительно главных осей инерции сечения Х и У.

Расчет изгибаемых элементов на прочность при скалывании выполняют по формуле

Q SБР / IБР bРАСЧ ≤ RСК, (18)

где Q - расчетная поперечная сила; SБР - статический момент площади брутто сдвигаемой части поперечного сечения брутто относительно нейтральной оси;

34

bРАСЧ - расчетная ширина сечения элемента на рассматриваемом уровне; RСК - расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон при изгибе.

Расчет изгибаемых элементов по прогибам заключается в определении прогиба и сравнении этого прогиба с предельным. Наибольший прогиб f шарнирно-опертых и консольных изгибаемых элементов постоянного и переменного сечений определяют по формуле

f = f0 (1 + с(h / l)2) / k , (50)

где f0 - прогиб балки постоянного сечения высотой h без учета деформаций сдвига; h - наибольшая высота сечения изгибаемого элемента; l - пролет балки; k - коэффициент, учитывающий влияние переменности высоты сечения, принимаемый равным 1 для балок постоянного сечения; с - коэффициент, учитывающий влияние деформаций сдвига от поперечной силы.

Прогиб клееных элементов из фанеры с древесиной определяют, принимая жесткость сечения равной 0.7 E IПР . Здесь Е – модуль упругости древесины. Прогиб сжато-изгибаемых шарнирно-опертых симметрично нагруженных элементов и консольных элементов определяют по формуле

fN = f / ξ , (51)

f - прогиб, определяемый по формуле (50); ξ - коэффициент, определяемый по формуле (30).