книги из ГПНТБ / Кулиш В.И. Современные конструктивные формы клееных деревянных мостов учеб. пособие

- 60 -

вариантнн относительно сые..а зон напряженно-деформационного состояния»

Справедливость Утв. 4 тривиально следует.из § 2.

Утверждение 5 . Приведенные моменты инерции одиночно-арми­ рованного бииодульного стержня, относительно модулей упругос­ ти материала основы на сжатие и растяжение не совпадают и не инвариантны при смене зон напряженно-деформационного состояния Доказательство, Пусть первоначально арматура находится в рас­ тянутой зоне, тогда приведенный момент инерции относительно

Ес :ри использовании Утв. 1,4 и теоремы [40]:

Сменим знак зон напряженного состояния, тогда

туры до нейтральной оси бимодульного прямоугольника, когда арматура расположена в растянутой; сжатой зоне;

г , , 2г - смещение нейтральной оси за счет включения армату­

ры в совместную работу соответственно в растянутой ; сжатой

сительно модуля упругости материала основы на' сжатие и рас­ тяжение совпадают лишь до и после смены зон напряженно-де­ формационного состояния.

Справедливость і т в .

-61 -

Е с Эnp.c Ep-Jfipp Ер Упр.с ,г~’

Рассмотрим несколько утверждения, касающихся особеннос­ тей работы бимодульнопо стержня в случае приложения эксцент­

ричной .ормальной силы.

Пусть в одииочно-ар;.іирононноы бимздульном прямоугольном

невесомом стержне,покоявіѳмся свободно на двух опорах,армату­ ра расположена в нижней зоне и по торцам в уровне граней ниж­

мальной силы. Для анализируемого вида напряженного состояния справедливы следующие утверждения.

Утверждение 7 . Нормальные снимающие ^растягивающие)

усилил при разложении эксцентричных сил необходимо прило ять к центральной оси сечения^

Утверждение 8 - При соблюдении условий ут е . 7 изгибающие моменты от эксцентричного приложения силы относительно нейт­ ральной ч центральной оси совпадают.

тверждение 9 . Величины эксцентриситетов в бимодальном эдиночно-армирсеанноы гпямоуго .дном стержне пр . смене знака эксцентрично приложенной силы не совпадают.

Таким образом, при оценке непременного состояния бимо­ дульных стержней геометрические характеристики должны опре­

-62 -

делиться раздельно для каждого из деформационных факторов.()

Проведем доказательство принципа аддитивности примени­

тельно к работе сжато-кзо.цутого стеркня. Для этого доста­ точно показать равенство Напряженно-деформационных факторов

в которых появление вторых слагаемых обусловлено сиеной зон напряженного состояния.

Подстановка в дифференциальное уравнение изгиба (12,*3)

одинаково справедлива как длг левых, так и правых частей:

интересен тем, что прямей® аддатодюмще сараведл» дд® дрф- !**ренщшьиого '•'«мнения изгиба, но имеет оювеняастышри оценке напряжённого состояния стержня, вызванную изменением

положения нейтральной оси при смене з ч напряженно-деформа­

ционного СОСТОЯНИЯ »

Ш» Е с Ф Ер , 3ЯРС Ф J ігяс (Утв. 5) , вЯ1 =» с яг .

Третий случай показывает, что принцип аддитивности оди­ ночно-армированного стержня с бимодулькы.'і материалом основы имеет дуальную природу, тс есть он отдельно справедлив до е после смены зон напряженно-;еформационного остояния, - это и следует учитывать при выполнении расчетов.

ß. Оценка прогибов деревянных изгибаемых элементов при длительном действии на-рузки

В связи с тенденцией широкого использования клееных де­ ревянных конструкций в несущгх формах инженерных сооружений встает вопрос ос ,нки яапі ч чино-деформационного состояния при длительном действии нагрузок. Необходимость получения та­

кой информации обуславливается наличием знач тельных деформа-

Г S

ций ползучести в древесине, приводящих / изменению напряжен­ ного состояния и нарастанию прогибов. Последнее обстоятельст­ во влияет на назначение величины строительного подъема, обес­

печивающего устойчивость архитектурных форм и нормальные уо-

О

ловил эксплуатации сооружения» Кроме того, задание чрезмерно­ го строительного подъема чревато расслоением клееных дерьвян-

ных балок, как это имело место в первых опытных сооружениях.

В этом параграфе предпринята попытка прогнозировать на­ растание прогибов слоеных деревянных изгибаемых элементов при длительном действии нагрузок.

„Деформационный расчет,

Воспользуемся общепринятым призом оценки влияния дли­ тельных нагрузок на напряженно-деформационное состояние, при

- 6'I -

которой физико-механичоскио характеристики материала рпссѵат-

э

риваются как функции от промоин и используется для корректи­ ровки формул сопротиолоиил упруг.іх материалов, получонішх без

учета фактора времоии. ,

Как было показано в [eiJ, дофорыпциош. ѳ состояние кло-

оных деревянных элементов при статическом изгибе доотаточно хор шо опйошшотсл двухчленной формулой Нора Нрообрпзуом

f(формулу Морп к виду, і.зополяюцему определить прогиб изгибае­

длительном'действии Нагрузки и используя формулу ьыковско-

ги і;.П. ['Г)], проооразусы отиотшіия отлоситсчных деформаций

в крайних фибрах сжатой и растянутой зон к отиоисниі) но; -

мольных напряжений

исжатии.

Сдругой стороны, на основании закона сохранения энергии выражающегося для изгибаемых элементов в равенстве внешнего момента моменту внутренних п^р, отношение нормальных напря­

я' " Щ т 27 /

Тогда приведенная жесткость, учитывая

упругости древесины второго рода при длительном действии на­ грузок, поэтому были проведены лительяые исльгтния древеси­ ны кедра корейского на образцах размерами 1 х б х 20 см при чисток сдвиге между двумя жесткими стальными пластинами. По­

-66

лученные результаты экспериментов удалось аппроксимировав экспонентой вида

древесины при сдвиге и по результатам предварительных испы­ таний, принятым 200 часов.

Проведенные экспериментальные исследования показали, что втноиенне длительных и мгновенных модулей упругости древесины при сдвиге "аходится в интервале 0*25-0,35; кроне этого, по опытам б .Ні Віковского и А.Р, Рканицына E“ /jS* «0,50-0,66.

Это позволяет значительно упростить выражение для отыскания

■одулей упругости древесины первого и второго рода в момент времени t .

- er -

ГЛАВА Ш. ОБ00ЖШШ № Ч Ш КСМВШіГРФАШ йіЗГ с с т ш и й

I, характеристика конструктивного сочленения, элементов про..еіного строения.

Известно, чзо точность расчета инженерной конструкции зависят от целого ряде факторов, в частности, погреввостой:

измерения физических констант ( А,), геометрического модели» рования ( Да ), теории ( Д 5 ’t, вычислительного методе (А*)

и округления ( Д* ) . пре^раочетнал (входная) погрешность включает

тов каждый в определенной ситуации мохьі охазвтьоА прявшіе» мым, тому примером может служить история становления инженер­ ных конструкций, где отчетливо можно проследить три стадии человеческого осмысливания процессов и явленьи окрукамюго мира. Вначале» "Какая чушьIм, ватѳиі "В, ото« что-то '»сть* ш

наконец: "Кто же этого не знает9”,

С ускоренным ре.^витиаы, характеризующим нашу зооху, ак­ селерация отмеченных трех гносеологических стадий Оолее чеЫ

заметна,

' Естественный ход становления, конструктивных форм про­ летных строений деревянных мостов позволяет указать на очень важное положение, сводящееся к конструктивному упрощенно форм несущих элементов и, как следствие этого, совершенствован»

- 68 -

технологии их изготовления. Такое направление следует при­ знать правильным,ибо только индустриализация строительства позволит обеспечить требуямыѳ объемы и гарантированное качест­ во несущих конструкций.

Из наиболее перспективных конструктивных форм деревянных мостов, которі.е можно было бы рекомендовать производству в на­ стоящее время, следует отметить, пожалуй, ; шь клееные деревян­ ные балочные пролетные строения, объединенные с железобетон­ ной плитой или более простой вариант клее,тых деревянных балок с использованием композитной плиты, не включенной в совместную работу с балками. Следует сказать, что в последнем случае до

50-60# древесины идет на изготовление плиты проезжей части,

которая в этом случае работает автономно и •'осприним; эт лишь местную нагрузку.

В этом конструктивном решении стоит задача включить пли­ ту в совместную работу,и этого можно достичь, если продольную плиту непосредственно приклеить к деревянным балк«м, при этом высота ее значительно возрастает, ибо она воспринимает ’четную нагрузку пролет'"', работающим в направлении поперек волокон.

Резкое возрастание высоты плиты вызывает значительный подъем нейтральной оси, чі. ведет к увеличению нижней ординаты сече­ ния (рис. з.І) и, как следствие этого, неразумному распреде­ лению но{ .алышх и к; нательных напряжений в поперечном сечении.

Следоь .тельно, необходим конструктивны" прием, ус:раняю-

щий создавшееся положение, в качестве такового можно рекомен­ довать топологическую связь, то есть связз в контакте сопряже­

ния материалов, имеющую податливость. В каче'стве матсѵиала,

I

обладающего такими свойствами,монет быть использована резина или полимерные материалы. Такая связь имеет еще и то преиму­ щество, что допускает угловое перемещение плиты в контакте с

- 6 9 ' -

1

балками. Это очень важно, так как в противном с~учаѳ, то есть при жесткой связи плиты с балками,может произойти отрыв плиты.

Предложенный конструктивный прием, таким образом, устраня­ ет недостаток эпюры нормальных напряжений, но не уменьшает конструктивной высоты плиты. Уменг пения конструктивной высоты деревоплиты можно добиться применением поперечных балок, уст-

раиваеиых между отдельными блоками дѳрѳвоплиты. Поперечные

0 железобетонные балки шестигранного сечения оыоноличивавтся с главными балками с помощью нагельных связей (рио. 3.2).

Выпаден.'^л продольных плит из фигурного паза препятствует

специальная обработка торцов плит/-*