19. Основы расчета конструкций из дерева и пластмасс по предельным состояниям

Цель расчета: не допустить с заданной обеспеченностью наступления предельного состояния конструкции при эксплуатации в течении всего срока службы.

Предельное состояние – состояние, при котором конструкция или сооружение перестает удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям или требованиям при производстве работ.

Предельное состояние I группы включает предельные состояния, которые ведут к потере несущей способности и к полной непригодности конструкции к нормальной эксплуатации:

1. из-за потери устойчивости формы конструкции

2. из-за потери устойчивости положения

3. из-за разрушений любого характера

4. из-за состояния при котором возникает необходимость прекращения эксплуатации конструкции в следствие текучести материалов, сдвигов в соединении и т.п.

II группа предельных состояний включает предельные состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию конструкций и оснований:

1. из-за деформаций конструкций в результате прогибов, поворотов опорных частей или осадок опорных частей

2. из-за колебаний конструкций

3. из-за изменения положения

4. из-за образования и раскрытия трещин.

Расчет по первому предельному состоянию производится на расчетные нагрузки, а по второму предельному состоянию производится на нормативные нагрузки, т.е. без учета коэффициента перегрузки.

20. Нормативные и расчетные характеристики древесины и пластмасс и методика их определения

В СНиП расчетные сопротивления установлены в зависимости от сорта древесины сосны и ели, а расчетные сопротивления древесины других пород определяются умножением основных расчетных сопротивлений на соответствующие коэффициенты.

Расчетное сопротивление древесины местному смятию поперек волокон на части длины (при длине незагруженных участков не менее длины площадки смятия и толщины элементов) определяется по формуле

,

где R_с90 – расчетное сопротивление древесины сжатию и смятию по всей поверхности поперек волокон;

l – длина площадки смятия вдоль волокон древесины, см.

Расчетное сопротивление древесины смятию под углом  к направлению волокон определяется по формуле

.

Расчетное сопротивление древесины скалыванию под углом к направлению волокон определяется по формуле

.

В конструкциях построечного изготовления величины расчетных сопротивлений на растяжение следует снижать на 30%.

R =(R^н/γ_m)∙m… , γ_m – коэффициент надежности по материалу

Расчетные сопротивления следует умножать на коэффициенты условий работы:

а) для различных условий эксплуатации конструкций – на значения коэффициент m_в

б) для конструкций, эксплуатируемых при установившейся температуре воздуха до +35° С, – на коэффициент m_т = 1; при температуре +50° С – на коэффициент m_т = 0,8. Для промежуточных значений температуры коэффициент принимается по интерполяции;

в) для конструкций, в которых напряжения в элементах, возникающие от постоянных и временных длительных нагрузок, превышают 80% суммарного напряжения от всех нагрузок, – на коэффициент m_д = 0,8;

г) для конструкций, рассчитываемых с учетом воздействия кратковременных (ветровой, монтажной или гололедной) нагрузок, а также нагрузок от тяжения и обрыва проводов воздушных ЛЭП и сейсмической, – на коэффициенты m_н,

д) для изгибаемых, внецентренно-сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных элементов прямоугольного сечения высотой более 50 см значения расчетных сопротивлений изгибу и сжатию вдоль волокон – на коэффициенты m_б;

е) для изгибаемых, внецентренно-сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных элементов в зависимости от толщины слоев значения расчетных сопротивлений изгибу, скалыванию и сжатию вдоль волокон – на коэффициенты m_сл;

ж) для гнутых элементов конструкций значения расчетных сопротивлений растяжению, сжатию и изгибу – на коэффициенты m_гн;

и) для растянутых элементов с ослаблением в расчетном сечении и изгибаемых элементов из круглых лесоматериалов с подрезкой в расчетном сечении – на коэффициент m_о = 0,8;

к) для элементов, подвергнутых глубокой пропитке антипиренами под давлением, – на коэффициент m_а = 0,9.

Модуль упругости древесины при расчете по предельным состояниям второй группы следует принимать равным: вдоль волокон Е = 10 000 МПа (100 000 кгс/см²); поперек волокон Е₉₀ = 400 МПа (4000 кгс/см²). Модуль сдвига древесины относительно осей, направленных вдоль и поперек волокон, следует принимать равным G₉₀ = 500 МПа (5000 кгс/см²). Коэффициент Пуассона древесины поперек волокон при напряжениях, направленных вдоль волокон, следует принимать равным _90.0 = 0,5, а вдоль волокон при напряжениях, направленных поперек волокон, _0.90 = 0,02.