![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Кубанский государственный технологический университет
- •Содержание Общие указания…………….………………………………………………..…4
- •I. Содержание курса……….…………………………………………………...6
- •Введение……………………………………………………………..………6
- •II. Методические указания к выполнению контрольной работы.….……..17 а. Расчет элементов деревянных конструкций…………….…………..…...17
- •Общие указания
- •I содержание курса введение
- •1 Древесина и пластмассы – конструкционные строительные материалы
- •2 Расчет элементов конструкций цельного сечения
- •3 Соединения элементов конструкций и их расчет
- •4 Плоскостные конструкции сплошного сечения
- •5 Сквозные плоскостные конструкции
- •6 Пространственные конструкции покрытий
- •7 Основные понятия о технологии изготовления конструкций из дерева и пластмасс
- •8 Основы эксплуатации кДиПм
- •9 Основы эффективного применения кДиПм
- •II методические указания к выполнению контрольной работы а. Расчет элементов деревянных конструкций
- •1 Центральное растяжение
- •2 Центральное сжатие
- •2.1. Расчет прочности коротких элементов
- •2.2. Расчет устойчивости гибких элементов
- •3 Изгиб
- •3.1. Поперечный изгиб
- •3.2. Косой изгиб
- •4 Сжатие с изгибом
- •5 Растяжение с изгибом
- •6 Учет условий работы деревянных конструкций при проектировании
- •7 Методика расчета элементов деревянных конструкций
- •Б. Содержание контрольной работы
- •Задача 1. Подобрать размеры поперечного сечения центрально сжатого деревянного стержня длиной l с ослаблением отверстием, не выходящим на кромку (задача типа 3.1.5, с. 16 [4])
- •Задача 2. Проверить прочность сжато-изгибаемого или внецентренно сжатого деревянного элемента длиной l прямоугольного поперечного сечения с заданными размерами b и h (задача типа 3.4.1, с. 26 [4])
- •Задача 3. Проверить устойчивость сжато-изогнутого элемента прямоугольного поперечного сечения, не раскрепленного из плоскости (задача типа 3.4.2, с. 27 [4])
- •Задача 4. Рассчитать контактное соединение деревянных элементов (задача типа 4.1.1, с. 32 [4])
- •Задача 6. Подобрать сечение сплошного рабочего настила под мягкую кровлю или обрешетки под асбестоцементные листы (задача типа 6.1.1 или 6.1.2, с. 62…65 [4])
- •Задача 7. Проверить прочность, устойчивость и прогиб однопролетной дощатоклееной балки покрытия с заданными размерами (задача типа 8.1.1, с. 85 [4])
- •Задача 8. Выполнить расчет усиления дощатоклееной балки шпренгелем при увеличении нагрузки на нее в n раз (задача типа 12.5, с. 114 [4]).
- •В. Варианты исходных данных контрольной работы
- •Г. Методика выполнения контрольной работы
- •Список рекомендуемой литературы Основная
- •Дополнительная
- •«Конструкции городских сооружений и зданий»
9 Основы эффективного применения кДиПм
9.1. Система технико-экономических показателей. Факторы, влияющие на экономическую эффективность применения КДиПМ. Методика определения ТЭП (основные положения).
9.2. Отбор вариантов конструкций для анализа и условия их сопоставимости.
9.3. Понятие об оптимизации конструктивных решений зданий с применением КДиПМ.
Литература к разд. 9: [1, с. 518-531]; [2, с. 271-273].
Вопросы для самопроверки:
1. Какие показатели входят в систему ТЭП для оценки конструктивных решений и отдельных конструкций зданий и сооружений? 2. Как определяется расход материалов, трудоемкость изготовления, возведения и себестоимость конструкций, приведенные затраты? 3. Как правильно произвести отбор вариантов конструкций и обеспечить их сопоставимость? 4. Как производится оптимизация параметров вариантов конструктивных решений?
II методические указания к выполнению контрольной работы а. Расчет элементов деревянных конструкций
1 Центральное растяжение
Прочность растянутых элементов ДК проверяется по формуле
,
(1)
где N – продольная сила в рассчитываемом элементе;
-
площадь сечения-нетто за вычетом
симметричных ослаблений. При ее
определении ослабления, расположенные
на участке длиной 20 см, принимаются
совмещенными в одном сечении;
-
коэффициент, учитывающий концентрацию
напряжений у ослаблений, принимаемый
равным 0,8 при их наличии;
-
расчетное сопротивление древесины
выбранного сорта, принимаемое для сосны
или ели по табл. 3 СНиП II-25-80
или табл.
6П
приложения [4] и умножаемое на переходный
коэффициент
для других пород по табл. 4 СНиП или
(табл.
7П).
Расчетное сопротивление дополнительно умножается на коэффициенты условий работы в случае отклонения условий работы от «нормальных».
2 Центральное сжатие
Различаются два случая расчета: коротких (жестких) и длинных (гибких) элементов. Короткие элементы, имеющие длину не более семи минимальных размеров поперечного сечения, рассчитывают на прочность, более длинные – на устойчивость.
2.1. Расчет прочности коротких элементов
Расчетное условие прочности при сжатии имеет вид
,
(2)
где
- расчетное сопротивление сжатию сосны
или ели, принимаемое как и в предыдущем
случае по табл.
6П.
В соответствующих случаях умножается
на переходный коэффициент для иной
породы и коэффициенты условий работы.
Концентрация напряжений у ослаблений
не учитывается.
При
вычислении площади сечения-нетто
в отличие от случая центрального
растяжения при расчете на сжатие
ослабления в одном сечении не совмещают.
2.2. Расчет устойчивости гибких элементов
Деревянные элементы постоянного цельного сечения проверяются на устойчивость по формуле
.
(3)
Здесь:
- расчетная площадь поперечного сечения,
принимаемая в зависимости от наличия
и размеров ослаблений равной:
при
отсутствии ослаблений в расчетном
сечении и при симметричных ослаблениях,
не выходящих на кромки, если их площадь
не превышает 25 % общей площади сечения
;
при
симметричных ослаблениях, не выходящих
на кромки, если их площадь превышает 25
% общей площади сечения
;
при
симметричных ослаблениях, выходящих
на кромки.
Коэффициент
продольного изгиба
для элементов из древесины следует
определять по формулам:
при
гибкости
,
(4)
при
гибкости
.
(5)
Гибкость
вычисляется в зависимости от расчетной
длины
и радиуса инерции поперечного сечения
по формуле
,
(6)
где
- длина элемента между точками его
закрепления в плоскости, в которой
производится расчет;
-
коэффициент, учитывающий способ
закрепления концов элемента.
При
загружении концов элемента продольными
силами коэффициент
принимается равным:
1 – при шарнирном закреплении обоих концов стержня;
0,8 – при одном шарнирно закрепленном конце и другом защемленном;
2,2 – при одном защемленном конце и другом свободном от закрепления нагруженном конце;
0,65 – при обоих защемленных концах.
При
загружении стержня распределенной
равномерно по длине продольной нагрузкой
принимается равным:
0,73 – при шарнирном закреплении обоих концов стержня;
1,2 – при одном защемленном и другом свободном от закрепления конце.
Остальные случаи определения расчетной длины рассмотрены в п. 4.21 СНиП II-25-80.
Радиус
инерции
вычисляется по формуле
,
(7)
где
и
соответственно момент инерции и площадь
поперечного сечения элемента брутто.
Для
элементов с прямоугольным поперечным
сечением с размерами b
и h
из формулы (7) легко получается
или
,
для элементов из круглых лесоматериалов
с диаметромd
соответственно
.
Гибкость элементов и их отдельных ветвей не должна превышать предельных значений:
120 – для сжатых поясов, опорных раскосов и опорных стоек ферм, колонн;
150 – для прочих сжатых элементов ферм и других сквозных конструкций, растянутых поясов ферм в вертикальной плоскости;
200 – для прочих растянутых элементов ферм и других сквозных конструкций, а также сжатых элементов связей.
Сжатые элементы переменного поперечного сечения рассчитываются на устойчивость также по формуле (3), однако при этом:
- в качестве расчетной площади поперечного сечения принимается площадь сечения с наибольшими размерами;
- радиус инерции r, а соответственно также гибкость и коэффициент продольного изгиба вычисляются по геометрическим характеристикам сечения с наибольшими размерами;
-
коэффициент
в знаменателе формулы (3) дополнительно
умножается на коэффициент
,
учитывающий переменность сечения по
длине рассчитываемого элемента,
принимаемый по табл. 1 прил. 4 СНиПII-25-80.