1906

влияние кривизны. С этой целью можно воспользоваться формулами, рекомендованными [7]:

– для верхнего растянутого пояса

Помимо прочности поясов в таких случаях необходимо проверить прочность фанерных стенок на максимальную величину радиальных напряжений в нейтральном слое и прочность клеевых швов между поясом и стенкой по формулам:

здесь rп – радиус кривизны внутренней кромки пояса с меньшим радиусом.

2. Проверка плоской фанерной стенки на срез, на скалывание и на растяжение от действия главных напряжений осуществляется соот ветственно по формулам (56), (57) и (60). В формуле (60) величины нормальных и касательных напряжений подсчитываются в середине

141

проверяемой панели на уровне внутренней кромки поясов по фор

сечения и статический момент пояса, приве денные к материалу стенки (к фанере).

Ранее в формулах (41)–(44) принимались геометрические характе ристики ( Aпр , Jпр ,Sпр ) сечения, приведенные к древесине. Переход от

одних характеристик к другим можно осуществлять через отношение модулей упругости этих материалов, т.е.

3.Проверка устойчивости фанерной стенки (для сечений с плоской стенкой) может быть произведена по формуле (82), в которой 0 и 0 определяются по формулам (91) и (92).

Для подсчета критических напряжений кр и кр можно воспользо ваться формулами и таблицами, приведенными в [7]. Однако, учитывая относительно небольшую долю нормальных напряжений, создаваемых в

фанерных стенках арок и рам продольной силой N, по сравнению с напряжениями изгиба, создаваемыми моментом М, для подсчета кр и кр допускается использовать формулы (63) и (64) для изгибаемых элементов.

Для сечений с волнистой фанерной стенкой проверка устойчивости производится по формуле (80).

4.Проверка на прочность по главным напряжениям при наличии сосредоточенных сил, действующих на участке между ребрами жестко сти, производится по формуле (60). При этом следует учесть местные напряжения, определяемые по формуле (58). Расчет на устойчивость производится но формуле

где крм определяется так же, как в формуле (66).

142

5. Проверка устойчивости арки (рамы) из плоскости:

При расчете по формуле (94) либо задается предварительно рас стояние между связями в зависимости от типа покрытия, либо для обе спечения равноустойчивости арки (рамы) подсчитывается необходи мая свободная длина lу и по ней назначается расстояние между связями.

6. Проверка устойчивости плоской формы деформирования произ водится по аналогии с приводимой в СНиП формулой расчета клеедо щатых элементов и в соответствии с рекомендациями по расчету устой

где у – коэффициент продольного изгиба всего клеефанерного элемента из плоскости деформирования;

пу – коэффициент продольного изгиба пояса из плоскости деформирования;

Апр, Wпр – приведенные к древесине площадь и момент сопротивления всего сечения.

При расчете элементов переменного по высоте сечения коэффи циенты у и пу и величины Апр и Wпр подсчитываются для сечения с

143

максимальной высотой. Кроме того, у и пу умножаются на коэффи

циент КЖN, который, согласно [1, табл.1 прил.4], принимает следующие значения:

КЖN= – для стержней, оба конца которых имеют шарнирные опоры или один конец стержня имеет шарнирную, другой – защемленную

опоры ( =hоп/h);

КЖN=0,35 0,65 в – для стержня, защемленного с одного конца, и стержня, шарнирно опертого по концам, но с линейно убывающей высотой сечения от середины к обеим опорам.

Следует заметить, что расчет по формуле (95) дает достаточно хо рошую точность в тех случаях, когда изгибающий момент вызывает в сечении сжатие верхнего пояса, где обычно в арках и рамах размещают ся связи жесткости. В таких случаях за расчетную длину принимают расстояние между ближайшими точками раскрепления связями. В тех случаях, когда изгибающий момент вызывает сжатие нижнего пояса, а связи остаются со стороны растянутой от момента М кромки, можно воспользоваться рекомендациями СНиП [1] как для клееного эле

кругового очертания (для прямолинейных элементов р=0); m – число подкрепленных точек растянутой кромки на участке lр; lр – расчетная длина арки или рамы.

3.4. Схема автоматизированного проектирования клеефанерных конструкций

Использование ЭВМ при проектировании строительных конструк ций обеспечивает возможность быстрого выполнения большого коли чества многовариантных расчетов.

Выполнение любого конструктивного расчета связано не только с проверкой общих требований прочности и жесткости конструкций, но и с обязательным учетом ряда других требований (унификации, стандар тизации, технологии изготовления и т.п.), без соблюдения которых невозможно изготовление современных индустриальных конструкций.

144

Во многих случаях всем этим требованиям может удовлетворять доста точно большое число рабочих сечений, поэтому задача проектировщика состоит в выборе из этого большого числа наиболее оптимального сечения, которое в наибольшей степени отвечает экономическим, экс плуатационным, архитектурным или иным требованиям. Все это, как правило, сопровождается большим объемом вычислительных операций, для выполнения которых целесообразно применять современную элек тронно вычислительную технику.

Внастоящем пособии не даются готовые программы расчета на конкретном языке, а представляется лишь математическая модель про цесса проектирования, которая позволяет сравнительно легко соста вить рабочую программу расчета на удобном для программиста ма шинном языке.

Втакой схеме конструктивного расчета (рис. 45) указывается основная последовательность этапов выполнения работы. Примени тельно к конструкциям, рассмотренным в настоящем пособии, на схеме указана необходимая информация для исходных математических обоснований при выполнении каждого этапа расчета. При выполнении этапов 1, 2 и 3, связанных с определением расчетных усилий, назначе нием основных размеров и определением геометриеских характеристик сечений, рекомендуется пользоваться табл. 21, 22 и 23. Для других этапов на схеме указывается лишь нумерация формул, по которым следует выполнять расчеты.

По общей схеме конструктивного расчета нетрудно составить блок схему конструктивного расчета клеефанерной балки, арки или рамы. В качестве примера практической реализации предлагается блок схема алгоритма конструктивного расчета клеефанерной балки с волнистой стенкой (рис. 46), включающего в себя подбор поперечного сечения, проверку прочности и устойчивости его элементов.

Данная блок схема может быть сравнительно легко переведена в рабочую программу расчета на нужный язык машины.

145

Рис. 45. Схема конструктивного расчета клеефанерных конструкций

146

147

П р о д о л ж е н и е т а б л . 2 1

148

О к о н ч а н и е т а б л . 2 1

149

lДано h=Kl, K – см. табл.

(К=0,7 0,8);

(вар. а – hп=[ b], вар. б – hп=n[ ])

150