книги из ГПНТБ / Ветрюк И.М. Конструкции из дерева и пластмасс учеб. пособие

Ли

Наименьшая площадь поперечного сечения прямоугольного прогона при косом изгибе из условия прочности получается при соблюдении соотношения

ния прямоугольного прогона при косом изгибе получается при

Вбалках круглого поперечного сечения явления косого из­ гиба нет.

Вбалках прямоугольного сечения явление косого изгиба можно устранить закреплением их в плоскости ската жестким

50

перекрестным настилом или часто расположенными стропилами, закрепленными в коньке крыши со стропилами противоположного ската. В этом случае прогоны рассчитываются только на состав­ ляющую нагрузку qx, действующую перпендикулярно к скату кровли.

Подрезки у опор изгибаемых элементов. В некоторых слу­ чаях по конструктивным соображениям в изгибаемых элементах у опор требуется устройство подрезок (рис. 17). Например, при опирании вспомогательных прогонов на главные прогоны под­ весного потолка, при раскреплении прогонами верхнего сжатого

Рис. 17. Устройство подрезок~у опор балки.

пояса ферм или составных балок и в ряде других случаев. Такие подрезки могут значительно снизить прочность деревянных изги­ баемых элементов, особенно в коротких балках с большими сосре­ доточенными грузами или в балках нормальной длины с грузами, расположенными близко от опор. Поэтому в тех случаях, где под­ резки у опор являются необходимыми, величина их составит

§ 16. СЖАТО- И РАСТЯНУТО-ИЗГИБАЕМЫЕ СТЕРЖНИ

Стержни, находящиеся под одновременным воздействием изгибающего момента и продольной силы, относятся к сжато-из­ гибаемым элементам и рассчитываются на совместное действие сжимающей или растягивающей силы и изгибающего момента. Здесь изгибающие моменты могут создаваться поперечной на­ грузкой (например, при внеузловой нагрузке на панель верхнего сжатого или нижнего растянутого пояса фермы, давлении ветра на стойки стен, при внецентренном приложении продольной силы, несимметричном ослаблении поперечного сечения стойки, а также при одновременном. воздействии нескольких вышеуказанных факторов).

Точный расчет сжато-изгибаемых стержней представляет собой довольно сложную задачу, так как здесь не может быть

применен принцип независимости действия сил (как это имело место при расчете балки на косой изгиб). В данном случае, кроме изгибающего момента, вычисляемого по начальным заданным условиям, учитывается еще и дополнительный момент, возникаю­ щий от действия продольной силы на деформированный стержень и равный произведению продольной сжимающей силы N на стре­ лу прогиба f. При этом краевое напряжение определяется с уче­ том полного изгибающего момента и нормальной силы:

Для всех видов симметричных нагрузок прогиб f принимает­ ся приближенно равным прогибу от синусоидальной нагрузки при синусоидальной форме изогнутой оси:

личное расчетное сопротивление древесины на сжатие и изгиб. Коэффициент | в формуле (38) является приближенным, так

А * 3 1 0 0

как при выводе формулы было принято qp= — — , что справедливо только для элементов с гибкостью Я > 7 5 (в пределах упруго­ сти) и при допущении, что формула для прогиба элемента, выве-

52

денная из условия постоянства модуля упругости, будет справед­ лива и для предельного состояния элемента. Для устранения неточности формулы (37) СНиП рекомендует при напряжениях изгиба, не превышающих 10% от напряжения сжатия [что соответ­ ствует Я ^ 7 5 при ф = 1—0,8 ( - щ ) ] , проверять сжато-изгибае­

Поперечные и сдвигающие силы в сжато-изогнутых стержнях возрастают с увеличением прогиба стержня. Возрастание попе­ речной Qi и сдвигающей Ti сил происходит по тому же закону,

где Q — поперечная сила, вычисленная по заданным нагрузкам обычным методом без учета деформации оси элемента.

Примером одновременного растяжения и изгиба стержня является нижний растянутый пояс фермы при внеузловой под­ веске прогонов подвесного потолка. Прочность растянуто-изгибае­ мого стержня проверяется по формуле

путем центрирования растягивающего усилия по ослабленному сечению или другими способами. При соблюдении этого условия элементы рассчитывают на центральное растяжение.

Решение. Принимая по табл. 15 коэффициенты перегрузки, вычисляем расчетную сжимающую силу

N = 3,5-1,1+3-1,4 = 8,05 т.

53

Г л а в а IV

БАЛКИ ЦЕЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ

§17. БАЛКИ, УСИЛЕННЫЕ ПОДБАЛКАМИ

Вмногопролетных перекрытиях из цельных разрезных дере­ вянных балок, пролет которых может достигнуть максимальной стандартной длины 6,5 м, для уменьшения расчетной длины,

поперечного сечения и прогиба балок прибегают к устройству

Рис. 18. Схема монтажа и работы подбалок:

/ — монтажный блок; 2 — q = g + р; аг = а + 10 см.

подбалок (рис. 18). Расчетная длина консоли подбалок а прини­ мается таким образом, чтобы общая касательная упругих линий подбалки и балки располагалась у конца консоли. В целях созда­ ния достаточной опорной площадки смятия для прогона полная, длина консоли принимается на 10 см больше.

55

При полном загружении пролетов постоянной g и времен­ ной р нагрузками максимальный изгибающий момент в подбалке

При равных пролетах балок, нагруженных равномерно рас­ пределенной нагрузкой, расчетные вылеты консоли подбалок a следует принимать:

располагают по два через пролет. В зависимости от расстояния стыков от опор можно получать равномоментное или равнопрогибное решение.

Для получения равномоментной схемы необходимо стыки

56

в подвесных средних пролетах (в пролетах с шарнирами)

В равнопрогибном решении стыки прогонов необходимо рас­ полагать на расстоянии х ^ 0 , 2 1 / . При этом наибольшие моменты будут равны:

опорные

ql2

М0

12

пролетные

ql2

Мпр-- 24

Прогиб в консольных и подвесных пролетах

Применение консольно-балочных систем дает значительное уменьшение изгибающих моментов и прогибов по сравнению с разрезными балками, что позволяет экономно решать конструк­ ции многопролетных покрытий.

Недостатком консольно-балочных систем является ограни­ ченный перекрываемый пролет. При использовании бревен или

спаренные многопролетные прогоны, работающие как неразрез­ ные (рис. 19,6). Прогоны в этом случае выполняются из двух досок, поставленных на ребро. Доски стыкуются вразбежку сле­ ва и справа от опоры на расстоянии х = 0 , 2 1 / в месте нулевого момента. При этом неразрезная система прогонов при равных пролетах и равномерно распределенной нагрузке является равнопрогибной. Здесь опорные и пролетные изгибающие моменты и прогибы, так же как в консольно-балочной системе, при располо­

на последующих опорах

ql2

~12~"

Крайние пролеты в неразрезных многопролетных прогонах рекомендуется уменьшать на 20%. В этом случае для всех про­ летов:

58

опорный момент

12 '

пролетный момент

ql2

24

Стыки досок прикрепляются к неразрезной доске гвоздями, количество которых определяется из условия восприятия поло­ вины поперечной силы QC T в месте стыка:

В остальной части прогона гвозди ставят конструктивно по од­ ному через 50 см.

В тех случаях, когда крайний пролет в неразрезных спарен­ ных прогонах принимается таким же, как и промежуточные про­ леты, сечение крайнего прогона необходимо усилить третьей доской (см. рис. 19,6). При этом вторая опора (ферма, стропи­ ло, составная балка) получает дополнительную нагрузку прибли­ зительно на 13% больше, чем на остальные промежуточные опоры.

Дополнительная нагрузка на второй опоре приводит к нару­ шению однотипности несущей конструкции. Уменьшение крайне­ го пролета до (0,8—0,85)/ позволяет избежать этого недостатка, так как уравниваются опорные давления неразрезного прогона.

Деревянные перекрытия, кроме обычного расчета их на про­ гиб от полной нормативной нагрузки, проверяются на зыбкость расчетом на прогиб от сосредоточенного груза 60 кг, прогиб при этом не должен превышать 0,05 см.

§ 19. НАСТИЛЫ, ОБРЕШЕТКА И НАКЛОННЫЕ СТРОПИЛА

Н а с т и л ы кровли могут быть одинарными или двойными. Верхний слой двойного настила называется защитным, а ниж­ ний — рабочим. Толщина досок рабочего настила принимается 2,5—3 см, ширина—10—15 см. Рабочий настил укладывается разреженно для лучшего проветривания слоев кровли. Зазор между досками назначается по расчету из условия полного использования несущей способности досок (обычно 3—15 см).

59