7. . Растянуто-изгибаемые элементы

Расчет растянуто-изгибаемых и внецентренно-растянутых элементов производится по формуле

. (1.25)

В расчет вводится отношение расчетного сопротивления растяжения к расчетному сопротивлению изгибу (R_p /R_и), позволяющее привести напряжения от изгиба к общему значению, что необходимо для сравнения его с расчетным сопротивлением древесины на растяжение.

Разгружающий момент обратного знака от действия продольной силы в расчете не учитывается в запас прочности.

Растянуто-изгибаемые элементы, как и растянутые, необходимо проектировать из пиломатериалов 1-го сорта.

В реальных конструкциях необходимо избегать появления такого сложного напряженного состояния, не допускать приложения нагрузки вне узлов.

Пример 1.9. Проверить прочность нижнего пояса стропильной фермы.

Исходные данные. Условие эксплуатации – А2. Материал пояса – ель 1-го сорта. Сечение 150х175 (рис. 1.9). К нижнему поясу подвешено технологическое оборудование массой 5 кН (схема приложения нагрузки показана на рис. 1.9,а). Сечение пояса в местах подвески оборудования ослаблено двумя отверстиями под болты диаметром 16 мм. Расчетная растягивающая сила в поясе кН.

Порядок расчета. Нижний пояс фермы работает как растянуто-изгибаемый элемент. Проверка прочности растянуто-изгибаемого элемента выполняется по формуле (1.25):

,

где R_р – расчетное сопротивление растяжению древесины ели 1-го сорта, кН/см²; R_и – расчетное сопротивление изгибу древесины ели 1-го сорта, кН/см²; m_о– коэффициент, принимаемый по п. 3.2 [2], .

Максимальный изгибающий момент в панели пояса

кН∙см.

Рис. 1.9. К расчету нижнего пояса фермы:

а – схема приложения сосредоточенной нагрузки к нижнему поясу стропильной

фермы; б – расчетная схема элемента нижнего пояса; в – вид поперечного сечения

в месте подвески оборудования

Площадь поперечного сечения нетто пояса

= 214,5 см².

Момент инерции ослабленного сечения

= 6006 см⁴.

Момент сопротивления сечения

см³.

Подставив полученные значения в формулу, получим величину нормальных напряжений в расчетном сечении пояса:

кН/см² = 0,8 кН/см².

Прочность нижнего пояса при такой схеме подвески оборудования не обеспечена.

7. . Смятие древесины поперек волокон

Расчет на смятие поперек волокон производится по формуле

(1.26)

где – расчетное сопротивление древесины смятию поперек волокон, МПа, принимается по табл. 3 СНиП [2] в зависимости от вида смятия.

Пример 1.10.Определить размеры квадратной шайбы для стальной подвески балок чердачного перекрытия.

Исходные данные. Условия эксплуатации – А2. Материал – сталь С245. Расчетное растягивающее усилие на одну подвеску кН. Диаметр подвескиd = 20 мм (рис. 1.10).

Рис. 1.10. К определению размеров шайбы

Порядок расчета.Расчет на смятие поперек волокон производится по формуле

,

отсюда требуемая площадь смятия

= 10/0,4 = 25 см²,

где R_см90 –расчетное сопротивление древесины смятию поперек волокон, принимаемое по п. 4б табл. 3 СНиП [2], R_см90= 0,4 кН/см² для местного смятия под шайбами. Принимаем квадратную шайбу размерами 5х5 см.