62. Сжато-изгибаемые деревянные элементы.
Сжато-изгибаемыми элементами называются такие, на которые действует изгибающий момент и центрально приложенное продольное сжимающее усилие. Изгибающий момент может создаваться: а) внецентренно приложенной сжимающей силой и тогда элемент называют внецентренно сжатым или б) поперечной нагрузкой. При расчете сжато-изгибаемых деревянных стержней применяют теорию краевых напряжений (несущая способность стержня считается исчерпанной в тот момент, когда краевое напряжение сжатию делается равным расчетному сопротивлению).
Так как жесткость стержня не является бесконечной, то он под влиянием изгибающего момента прогибается.
Рис. 62. Прогибы сжато-изгибаемого элемента
у — полный прогиб элемента при х — от О до l; fg — максимальный прогиб элемента от поперечной нагрузки q; lq, N — максимальный полный прогиб элемента с учетом дополнительного момента от продольной силы
При этом центрально приложенная сжимающая сила теперь уже будет иметь эксцентриситет, равный деформации стержня от момента, и таким образом создаст дополнительный момент (рис. 62). Появление дополнительного момента от нормальной силы увеличит деформацию стержня, что приведет к еще большему возрастанию дополнительного момента. Такое наращивание дополнительного момента и прогибов будет некоторое время продолжаться, но затем затухнет.
Полный прогиб стержня и уравнение кривой неизвестно, поэтому непосредственно по формуле краевых напряжений нельзя найти эти напряжения:
где Mq — изгибающий момент от поперечной нагрузки; у — деформация стержня.
Полный изгибающий момент стержня
63. Соединения деревянных элементов на вклеенных стержнях.
Стальные стержни, вклеиваемые в древесину, применяют для образования стыков элементов при их наращивании, для стыкования элементов при сплачивании в виде наклонных соединительных связей составных балок, растянутых стыков и в креплениях стоек к фундаментам, для повышения сопротивления смятию опорных частей клееных элементов и растяжению поперек волокон гнуто-клееных элементов, для создании узлов ферм.
Для соед. эл-ов исп-ют стержни из арматурной стали периодического профиля классов S300, S400 диаметром 12 — 25 мм. Соединения допускается применять и условиях эксплуатации AI, А2, Б1, и Б2 при температуре среды не более 35 °С.
Для постановки стержней в древесине просверливают глухие отв-я диаметром на 4 — 6 мм больше номин-го диаметра стержня. Отверстия должны быть глухими. При этом слои клееного пакета не должны иметь компенсационных прорезей.
Расчет:
- определение несущей способности соединений на вклеенных стержнях
- проверка прочности стержней
- проверка прочности стальных накладок
Стержни, работающие на выдергивание или продавливание вдоль волокон:
Длина заделываемой части (ld) стержня д. б. не < 10d и не более 30d .
Расстояние
между осями вклеенных стержней следует
принимать не менее S3
= 3d
, а до наружных граней —
S4
= 2d.
Обозначения приведены на рисунке 9.10.
Рисунок
9.10 — Схема расстановки вклеенных вдоль
волокон древесины стержней
Стержни, работающие на продавливание поперек волокон:
Рисунок 9.11 — Схема расстановки вклеенных поперек волокон древесины стержней:
а — однорядная расстановка; б – двухрядная расстановка