4.Тема: деревянные конструкции

Цель. Научиться подбирать сечение деревянной стойки, проверять прочность и устойчивость принятого сечения.

Литература.

1. СП 64.13330.2011. Деревянные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II -25-80.

2. ГОСТ 24454-80^*Е. Рекомендуемый сортамент пиломатериалов.

3. В.И. Сетков. Строительные конструкции. - М.: ИНФРА-М, 2013г.- 446 с.

Задача 4.

Подобрать сечение сжатой стойки из бревна или бруса.

Дано: расчетная схема стойки; расчетное усилие N, кН; длина стойки ℓ,м; тип сечения - бревно или брус; порода древесины; условия эксплуатации (табл. А-3).

Методические указания

1. Определить расчетное сопротивление древесины сжатию R_с^тб, МПа по табл. табл. Е-4 для сосны и ели 2 сорта. Для бруса задаются размерами сечения, например, b=11…13см. Для других пород древесины, кроме сосны и ели, следует определить коэффициент перехода m_п по табл. Е-3. В зависимости от условий эксплуатации определить коэффициент условия работы m_в по табл. Е-5. С учетом всех коэффициентов расчетное сопротивление древесины будет равно: R_с= R_с^тб· m_п· m_в , МПа →кПа

2. Подбор сечения. Предварительно задаются коэффициентом продольного изгиба φ=0,5…0,7 и определяют требуемую площадь и размеры сечения из условия устойчивости: ,м² →см²; Например, ;

	для бруса: , см,		для бревна , см.
; Размеры сечения бруса следует округлить до ближайшего значения по сортаменту (табл. И-3). Примем b = h=12,5см;		Диаметр бревна следует округлить в сторону увеличения кратно 2см при d=14…26см и кратно 1см при d≤13см

Можно округлить диаметр в меньшую сторону и учесть явление сбега – 0,8см на 1м длины. Например, при ℓ=4м диаметр бревна в расчетном сечении равен:

3. Проверка принятого сечения. Если размеры сечения бруса отличаются от ранее принятых b=11…13см, следует уточнить расчетное сопротивление древесины R_c по таблице Е-4. Далее определяется площадь принятого сечения: F=b·h,см² →м² – для бруса; - для бревна. Расчетная длина стойки: ℓ₀= μ₀·ℓ , м →см. Коэффициент приведения μ₀ определяется согласно (рис.3).

Рис.3. Расчетные схемы стоек

4. Радиус инерции сечения: i=0,29b, см - для бруса, где b- меньший размер сечения, i=0,25d – для бревна.

5. Определить гибкость стойки и сравнить с предельно допустимой величиной: , где λ_макс=120- для основных элементов, λ_макс =150- для второстепенных. Если условие не выполняется и сечение не удовлетворяет условию гибкости, следует увеличить размеры сечения и пересчитать.

6. Определить коэффициент продольного изгиба по формуле:

Если λ≤70, то , где а=0,8.

Если λ>70, то , где А=3000.

7. Устойчивость стойки проверяем по формуле: , кПа →МПа, где F_рас=F; здесь R_c– с учетом коэффициентов m_n и m_в . Сделать вывод. Если условие не выполняется, следует увеличить размеры сечения и пересчитать с п. 3.