7.4. Расчёт сжато-изгибаемых элементов.

Метод расчёта сжато-изгибаемых элементов состав­ного сечения на податливых связях остаётся таким же, как и элементов цельного сечения, но в формулах допол­нительно учитывается податливость связей.

При расчете в плоскости изгиба составной элемент испытывает сложное сопротивление и податливость свя­зей учитывают дважды:

1) введением коэффициента k_w, такого же как при расчёте составных элементов на поперечный изгиб;

2) вычислением коэффициента  с учётом приведен­ной гибкости элемента.

Нормальные напряжения определяют по формуле

_с=N/F_нт+М_д/W_нтК_wR_c , (7.13)

где М _Д = М_q/ и = 1 – λ_n²N / 3000 F_брR_c; λ_п=λ_ц.

При вычислении коэффициента , по формуле (7.6) податливость связей k_c определяют по таблице (графа «сжатие с изгибом»).

П рогиб в общем виде

(7.14)

При определении количества связей, которое надо поставить на участке от опоры до сечения с максималь­ным моментом, учитывают возрастание поперечной силы при сжато-изгибаемом элементе

n_c = 1,5 M_maxS/JT_c. (7.15)

В стержнях с короткими прокладками помимо обще­го расчёта стержня необходима ещё проверка наиболее напряжённых ветвей как сжато-изгибаемых стержней по формуле

N/F_бР+М_Д/W_бР_вR_c ,

г де _в — коэффициент продольного изгиба для отдельной ветви, вы­численной по её расчётной длине _б F_бР, W_бР — площадь и момент сопротивления (брутто) поперечного сечения всего стержня; М_Д =M_q/, — изгибающий момент от нагрузок, определяемый из расчёта по деформированной схеме.

Сжато-изгибаемые элементы рассчитывают из плос­кости изгиба приближенно без учёта изгибающего мо­мента, т.е. как центрально-сжатые составные стержни и, кроме того, проверяют на устойчивость плоской фор­мы деформирования по формуле

Лекция 8

Конструктивные элементы зданий и сооружений

8.1. Общие сведения

Здания с деревянными несущими конструкциями могут иметь один или несколько пролетов (рис. 8.1), однако в любом случае по­крытия этих зданий рекомендуется делать с наружным отводом ат­мосферной воды. В зданиях можно выделить следующие конструк­ционные элементы: основные несущие конструкции, ограждающие конструкции и связи.

Основные несущие конструкции составляют каркас здания. Они воспринимают и передают на фундаменты действующие на здание атмосферные (снеговые, ветровые), технологические (от оборудо­вания, транспорта и т. п.) нагрузки и нагрузки от собственной мас­сы элементов здания и обеспечивают жёсткость здания. Несущие конструкции могут иметь различные статические схемы. Наиболее распространенными из числа деревянных несущих конструкций яв­ляются стержневые конструкции: балки, арки, фермы, рамы, колон­ны (стойки).

В зависимости от типа ограждающих конструкций элементы каркаса располагаются по длине с различным шагом, чаще всего от 3 до 6 м. Каркас здания может быть выполнен таким образом, что его стержневые элементы будут передавать нагрузку непосредствен­но на фундаменты. Такие каркасы делают в виде рам или опира­ющихся на фундаменты арок. При этом каркас может быть цельнодеревянным, когда все его элементы выполнены из древесины, или комбинированным, когда одна часть его элементов сделана из де­рева, а другая — из стали или железобетона.

Рис. 8.1. Варианты зданий с деревянными несущими конструкциями: а — однопролетные; б—многопролетные; 1 — деревянная клееная рама; 2 — железобетон­ные колонны; 3 — клееная металлодеревянная ферма; 4 — кирпичные стены; 5 — клееная деревянная арка с затяжкой; 6 — стальные стойки; 7 —деревянные клееные балки; 8 — деревянная клееная стрельчатая арка.

В другом варианте каркаса несущие конструкции покрытия в ви­де балок, ферм, арок с затяжкой могут опираться на стены, которые выполняют в этом случае одновременно ограждающие и несущие функции и передают нагрузки на фундамент. Несущие конструкции каркаса могут быть цельнодеревянными или металлодеревянными. При специальном обосновании (например, в условиях химической агрессии) элементы несущих конструкций могут быть сделаны из высокопрочных конструкционных пластмасс (стеклопластиков).

Наряду с такими распространенными элементами каркаса, как балки, арки, фермы, рамы для покрытия зданий могут быть изготов­лены оболочки из дерева или пластмасс.

Ограждающие конструкции покрытий и стен выполняют в виде настилов (из досок и панелей) и прогонов. Эти конструкционные элементы обеспечивают вместе с кровлей и утеплителем требуемую теплогидро-, паро- и звукоизоляцию; воспринимают атмосферные (снеговые и ветровые) нагрузки, нагрузки от собственной массы и передают их на основные несущие конструкции, в некоторых слу­чаях они могут быть одновременно и составным элементом основ­ных несущих конструкций (как, например, в оболочках); входят в со­став связей, располагаемых по наружному контуру (или наружным поясам) несущих конструкций каркаса (см. § 8.3).

Связи являются важным элементом здания, обеспечивающим пространственную устойчивость здания при действии нагрузок вдоль его оси (ветер, продольные торможения кранов и т. п.); отдельных сжатых элементов конструкций (за счет уменьшения их расчетной длины); несущих конструкций покрытия (ферм, арок, балок) в процессе воз­ведения и эксплуатации здания, а также распределения сосредото­ченных нагрузок на соседние несущие конструкции каркаса.

Связи выполняют из деревянных или стальных стержней, соеди­няющих смежные несущие конструкции каркаса и составляющие вместе с ними геометрически не изменяемую-пространственную си­стему.

Конструкции сооружений различного назначения (мосты, баш­ни, мачты и др.) могут быть выполнены из дерева, а также из высо­копрочных стеклопластиков.