- •Ордена трудового красного знамени центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций им. В.А. Кучеренко (цнииск им. Кучеренко) госстроя ссср
- •Предисловие
- •1. Общие положения
- •2. Материалы Номенклатура
- •Лесоматериалы
- •Фанера листовая. Фанерные трубы
- •Древесные плиты
- •3. Расчетные характеристики материалов Нормирование расчетных сопротивлений древесины и фанеры
- •Особенности нормирования расчетных характеристик древесных плит
- •4. Расчет элементов деревянных конструкций Упругие характеристики
- •Учет переменности сечения
- •Компоновка и подбор сечения элементов
- •Расчет сжато-изгибаемых деревянных элементов на прочность по деформированной схеме
- •Расчет деревянных элементов на устойчивость плоской формы деформирования
- •Определение прогибов изгибаемых деревянных элементов
- •Особенности расчета гнутоклееных элементов
- •Расчет элементов из клееной древесины на выносливость
- •5. Соединения элементов деревянных конструкций Общие указания
- •Клеевые соединения
- •Соединения на вклеенных стальных стержнях
- •Соединения на цилиндрических и пластинчатых нагелях
- •Соединения на металлических зубчатых пластинах и металлических шайбах
- •Учет концентрации напряжений при расчете узловых соединений клееных конструкций
- •Соединения на врубках
- •Рекомендации и примеры по проектированию деревянных конструкций Плиты покрытий и панели стен
- •Прогиб фермы
- •Исходные данные
- •Геометрические размеры оси арки
- •Нагрузки
- •Расчетные усилия
- •Геометрические размеры оси арки
- •Координаты оси арки
- •Нагрузки
- •Статический расчет арки
- •Подбор сечения арки
- •Статический расчет рамы
- •Проверка прогиба ригеля
- •Расчет узлов рамы
- •Расчет анкерных болтов и траверс
- •Колонны
- •Обеспечение пространственной жесткости плоских деревянных конструкций в зданиях и сооружениях
- •Технико-экономическая оценка деревянных конструкций
- •Исходные данные
- •Приложение1
- •Приложение2 весовая оценка несущих деревянных конструкций покрытий
- •Приложение3 правила* учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций
- •Приложение4 рекомендации по расчету плоских деревянных конструкций на монтажные силовые воздействия
- •Зависимость ширины сечений деревянных элементов от пролета конструкций
- •Содержание
Определение прогибов изгибаемых деревянных элементов
4.27. При определении прогиба изгибаемых элементов, согласно п. 4.33 СНиП II-25-80, необходимо учитывать влияние деформаций сдвига от податливости соединений в случае составного сечения и от касательных напряжений при сплошном сечении. В дощатоклееных двускатных балках, кроме того, надо учитывать влияние переменной жесткости. В клеефанерных плитах и панелях, согласноСНиП II-25-80п. 4.34 к жесткостиEJ вводится понижающий коэффициент 0,7, который не распространяется на клеефанерные балки, рассчитываемые по СНиП II-25-80, п. 4.33.
Особенности расчета гнутоклееных элементов
4.28. Различают гнутоклееные деревянные элементы с большим и малым отношением радиуса кривизны r к высоте сечения h.
В первом случае эпюра тангенциальных нормальных напряжений изгиба близка к треугольной форме и нейтральная ось практически совпадает с центральной, а кроме того, возникают ограниченные по величине радиальные растягивающие или сжимающие напряжения. Момент, уменьшающий кривизну, вызывает растягивающие напряжения поперек волокон, а увеличивающий кривизну - сжимающие.
4.29. При проверке радиальных напряжений в криволинейных элементах, когда r/h > 7 (рис. 8), по формуле (21)СНиП II-25-80
σri = (σ0 + σi)hi/(2ri) ≤ Rр90,
если учесть, что на уровне нейтральной оси σi = 0, hi = h/2, ri = r, σ0 = 6M/(bh2), то после подстановки в (21) получаем формулу для максимального радиального напряжения
σrмакс = 3M/(2rbh) ≤ Rр90 (Rс90). (36)
Рис. 8. Геометрические характеристики и эпюры радиальных и тангенциальных нормальных напряжений гнутоклееного элемента
При отношении r/h ≤ 7 нейтральная ось смещается в сторону внутренней кромки, а нормальные напряжения в тангенциальном и радиальном направлениях становятся асимметричными. Формула (36) заменяется формулой
σrмакс = (M/Fz0)[r0/r1 - 1 - ln (r0/r1)] ≤ Rр90; (37)
z0 = J/(Fr); r0 = r - z0; r1 = r - h/2;
для прямоугольного сечения (см. рис. 11)F = bh; z0 = h2/(12r);
тангенциальные нормальные напряжения σθi в любом слое таких элементов определяются по формуле
σθi = M(r0 - ri)/(Fz0ri),
где r - радиус кривизны бруса по центральной оси сечения;
r0 - радиус кривизны по нейтральной оси;
ri - радиус кривизны рассматриваемого волокна.
4.30. В клеефанерных балках допускаются участки большой кривизны при изгибающих моментах любого знака. Это обеспечивается более высоким сопротивлением фанеры растяжению в плоскости листа, чем клееной древесины поперек волокон.
4.31. При проверке прочности тонкостенных сечений (рис. 9) следует учитывать, что радиальные напряжения, накопившиеся в поясах, передаются на стенки через клееные швы с неравномерным распределением по высоте пояса. В условиях, близких к чистому изгибу, проверка клеевых швов выполняется по формуле
τш = σrп(b - Σδф)/(hпnш) ≤ Rсрф.ск,
где
σrп = (M/Fпрz0)[r0hп/(r1rп) - ln (rп/r1)];
b - ширина сечения;
Σδф - суммарная толщина фанерных стенок;
hп - высота пояса;
nш - количество швов между поясом и фанерными стенками;
Rсрф.ск = Rф.ск/[1 + β1hп/e];
e - эксцентриситет скалывающего усилия (см. рис. 9);
β1 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения касательных напряжений в клеевом шве (β1 = 0,15);
Rф.ск - расчетное сопротивление скалыванию между слоями в плоскости листа фанеры.
Рис. 9. Геометрические характеристики гнутоклееного элемента с фанерными стенками
4.32. Прочность фанерных стенок по радиальным напряжениям проверяется по формуле
σrмакс = M/(Fпр.фz0)[r0/r1 - 1 - ln (r0/r1)] + σrп(b - Σδф)/Σδф ≤ Rф.α, (38)
где Rф.α - расчетное сопротивление фанеры на растяжение или сжатие (в зависимости от знака момента) под углом между направлениями волокон наружных слоев и радиусом.