4. 3.5. Определение геометрических характеристик поперечного сечения панели.

Фанера и древесина, применяемые в обшивках и ребрах панелей обладают неодинаковыми модулями упругости. Наиболее напряженным материалом в панелях является фанера, расположенная в зоне максимальных нормальных напряжений, возникающих при изгибе панели (рис. 3.5).

Рис. 3.5.Распределение нормальных напряжений по поперечному сечению клеефанерной

панели.

Поэтому все геометрические характеристики поперечного сечения панели приводятся к фанере как к наиболее напряженному материалу.

F_пр=F_ф+F_др,(3.10)

где F_ф– площадь сечения сдвигаемой части фанеры относительно центра тяжести панели;

F_др- площадь сечения сдвигаемой части древесины продольных ребер относительно центра тяжести панели;

S_пр=S_ф+S_др,(3.11)

где S_ф– статический момент сдвигаемой части фанеры относительно центра тяжести панели;

S_др- статический момент сдвигаемой части древесины продольных ребер относительно центра тяжести панели

Приведенный момент сопротивления поперечного сечения клееных элементов из фанеры с древесиной следует определять по [1, формула 39]:

, (3.12)

где y_о–расстояние от центра тяжести приведенного сечения до нижней грани обшивки;

y_о=,

- сумма статических моментов верхней и нижней обшивки, а также продольных ребер относительно нижней грани растянутой обшивки, определяемой по расчетной ширине обшивок “b_расч” и путем приведения к материалу фанеры;

- сумма площадей поперечных сечений обшивок и продольных ребер, определяемых по расчетной ширине обшивок “b_расч” и путем приведения к материалу фанеры;

I_пр–момент инерции сечения, приведенного к фанере [1, формула 39]:

, (3.13)

где I_ф–момент инерции поперечного сечения фанерных обшивок;

I_д–момент инерции поперечного сечения деревянных ребер каркаса;

Е_д /Е_ф–отношение модулей упругости древесины и фанеры [1, п. 3.5 и табл. 11].

Нормальные напряжения при изгибе распределяются неравномерно по ширине обшивки панели. Максимальные напряжения возникают в местах приклейки фанеры к продольным ребрам из-за влияния сдвигающих усилий, возникающих между фанерой и ребрами.

Неравномерность распределения нормальных напряжений по ширине фанерных обшивок учитывается в расчетах введением в геометрические характеристики приведенной ширины “b_расч”, меньшей действительной ширины панели "b" и принимается в зависимости от соотношения длины (l ) и шага продольных ребер (а) панели:

b_рас = 0,9bприl6a(3.14)

b_рас = 0,15b, приl < 6а(3.15)

Вследствие концентрации нормальных напряжений при изгибе панелей в обшивках (рис.4.2) за расчетные сопротивления принимают в верхней сжатой обшивке R_ф.си в нижней растянутой обшивкеR_ф.рвместо расчетного сопротивления фанеры изгибуR_ф.и.

Рис. 3.6.Распределение нормальных напряжений при изгибе () по ширине фанерной

обшивки.

3.6. Конструктивный расчет.

3.6.1. Расчет на прочность растянутой нижней обшивки.

Прочность растянутой фанерной обшивки плит и панелей следует проверять по [1, формула38]:

, (3.16)

где М–расчетный изгибающий момент;

R_ф.р–расчетное сопротивление фанеры растяжению, принимаемое по [1, таблице 10];

m_ф–коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления в стыках фанерной обшивки, принимаемый равным при усовом соединении или с двусторонними накладками:m_ф = 0,6 для фанеры обычной иm_ф= 0,8 для фанеры бакелизированной. При отсутствии стыковm_ф= 1;

W_пр–момент сопротивления поперечного сечения, приведенного к фанере, который следует определять по формуле [3.12.].