12. Расчёт изгибаемых элементов.

Изгибаемые элементы – это балки, настилы, обшивки. В изгибаемом элементе от нагрузок, действующих поперек его продольной силы, возникают изгибающие моменты М d и поперечные силы V d. От действия изгибающего момента в сечениях элемента возникают напряжения изгиба, которые состоят из сжатия в верхней половине сечения и растяжения в нижней. Нормальные напряжения в сечениях распределяются неравномерно по высоте.

Пороки древесины, длительное действие нагрузок уменьшают прочность изгибаемых элементов из реальной древесины, как и при сжатии. Изгибаемые элементы работают еще более надежно, чем сжатые, и предупреждают об опасности разрушения заранее большими прогибами.

Изгибаемый элемент:

а – график прогибов; б – схема разрушения и эпюра нормальных напряжений; д – эпюра напряжений

Расчет изгибаемых элементов, устойчивость которых обеспечена, на прочность по нормальным сечениям производят по формуле

Для изгибаемых элементов, не имеющих постоянного подкрепления сжатой кромки из плоскости изгиба, следует также провести проверку на устойчивость плоской формы деформирования по формуле

Для изгибаемых элементов прямоугольного сечения, шарнирно закрепленных для предотвращения смещения из плоскости изгиба и поворота вокруг продольной оси в опорных сечениях, k inst определяется по формуле

13. Смятие древесины.

Смятие древесины – это поверхностное сжатие, которое может быть

местным и общим. Общее смятие – когда сжимающая сила действует на

всю поверхность, местное – когда сила действует на часть поверхности

элемента. Смятие древесины в конструкции может происходить:

• вдоль волокон;

• поперек волокон;

• под углом к волокнам.

Сопротивление древесины смятию поперек волокон в несколько раз

меньше сопротивления ее вдоль волокон (клетки работают в наименее благоприятных условиях: они сплющиваются за счет внутренних пустот).

14. Скалывание древесины.

Скалывание древесины происходит в продольных сечениях элементов от действия скалывающих усилий. Прочность древесины при скалывании очень мала ввиду ее волокнистого строения. Волокна древесины имеют относительно слабые связи между собой, которые легко разрываются при скалывании. Разрушение элементов происходит почти мгновенно. Расчет изгибаемых элементов на прочность при сдвиге выполняют по формуле

Расчетную несущую способность соединения на скалывание следует определять по следующей формуле

а – скалывание при изгибе;

15. Сжато изгибаемые элементы.

Сжато-изгибаемые элементы работают одновременно на сжатие и изгиб:

• при одновременном действии продольной сжимающей силы и изгибающего момента ( верхние пояса ферм, в которых, кроме сжатия, возникает еще изгиб от межузловой нагрузки);

• при действии сжимающей силы с эксцентриситетом относительно их осей (в криволинейных элементах, нагруженных продольной силой).

В сечениях сжато-изгибаемого элемента действуют продольные сжимающие усилия N d, от которых возникают равномерные напряжения сжатия σ c o d, и изгибающий момент M d, от которого возникают и сжимающие, и растягивающие напряжения, максимальные в крайних волокнах и нулевые на нейтральной оси.

Сжато-изгибаемый элемент:

а – схема работы и эпюры изгибающих моментов;б – эпюры нормальных напряжений

Расчет элементов при изгибе с осевым сжатием производят по формуле

Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжатоизгибаемых элементов (из плоскости изгиба) следует выполнять по формуле