7.2. Расчёт поперечных сечений элементов деревянных конструкций при комбинированном нагружении.

Данный вид расчётов применяется для прямой цельной древесины, клееной древесины или строительных изделий на основе древесины, волокна в которых расположены практически параллельно длинной стороне элемента. Предполагается, что элемент подвержен напряжениям от комбинированных воздействий или напряжениям, действующим по двум или трем основным осям.

При сжимающих напряжениях под углом к волокнамнеобходимо принимать во внимание взаимодействие сжимающих усилий в двух или более направлениях.Сжимающие напряжения под углом α к волокнам (рис.8) должны удовлетворять следующему требованию:

(14)

где:

– сжимающее напряжение под углом α к волокнам;

– коэффициент, учитывающий влияние любых напряжений, действующих перпендикулярно волокнам (см. 7.1).

Рис. 8. Сжимающие напряжения под углом к волокнам

При комбинированном изгибе и осевом растяжении должны удовлетворяться следующие выражения:

(15)

(16)

Применяются значения k_m, приведённые в п.7.1.

При комбинированном изгибе и осевом сжатиидолжны удовлетворяться следующие выражения:

(17)

(18)

Применяются значения k_m, приведённые в п.7.1.

Примечание: Проверка нестабильного состояния (неустойчивости) проводится по методике, приведённой в лекции 8.

Лекция 8

Устойчивость элементов в конструкциях

Изгибающие напряжения, вызванные начальной кривизной, эксцентриситетами и вынужденным прогибом следует учитывать в дополнение к вызываемым любой поперечной нагрузкой.Устойчивость колонны и устойчивость к боковому кручению может быть проверена на основании нормативных значений, например E_0,05.Устойчивость колонн, испытывающих сжатие или комбинированное сжатие, проверяется в соответствии с п.8.1.Устойчивость к боковому кручению балок, испытывающих изгиб или изгиб со сжатием следует проверять в соответствии с п.8.2.

8.1. Колонны, испытывающие сжатие или сжатие с изгибом

Относительный коэффициент гибкости принимается равным:

(19)

и

(20)

где:

λ_y и λ_rel,y – коэффициенты гибкости, соответствующие изгибу относительно оси y (прогиб в направлении z);

λ_z и λ_rel,z – коэффициенты гибкости, соответствующие изгибу относительно оси z (прогиб в направлении y);

E_0,05 – пятипроцентный модуль упругости вдоль волокон.

При и напряжения должны удовлетворять выражениям (6.19) и (6.20) пункта 6.2.4.

В других случаях напряжения, увеличенные вследствие прогиба, должны удовлетворять следующим требованиям:

(21)

(22)

где значения определяются следующим образом:

(23)

(24)

(25) (26)

где:

β_с– коэффициент для элементов с отклонением от прямолинейности в пределах границ принимается, для цельной древесины равным 0,2, а для клеёной древесины и LVL – 0,1;k_m– приведен в лекции 7.

Кривизна конструкции определяется как половина расстояния между опорами. Расстояние между опорами конструкций имеет значение только для многопролетных конструкций, и определяется по направлению перпендикуляра к конструкции. Для колонн и балок, где возможна потеря местной устойчивости, параметр кривизны ограничивается значением l/500, где l – длина конструкции из клееной древесины, ламината или LVL, и l/300 – для конструкции из древесины. Ограничения кривизны конструкции не являются достаточными для выбора материала конструкций, и прямолинейности конструкции должно быть уделено особое внимание.