- •1. Особенности древесины как конструкционного материала
- •2. Макроструктура древесины хвойных пород
- •3.Пороки древесины и их влияние на мех св-ва
- •10.Строительная фанера.
- •11,12.. Расчет центрально-сжатых элементов
- •14.Понятие о предельном состоянии конструкций.Две группы предельных состояний
- •15. Постоянные и временные нагрузки.Равномерно-распределенная нагрузка.Погонная нагрузка.ГрузоваЯ площадь. Какие нагрузки относятся к постоянным?
- •16. Рассчет деревянных элементов на Косой изгиб
- •17.Рассчет сжато изгибаемых деревянных элементов
- •18.Расчет растянуто-изгибаемых деревянных элементов.
- •10. Строительная фанера.
- •21. Соединения на лобовых врубках.
- •22. Соединения на цилиндрических нагелях. Расчет и правила расстановки.
- •23. Клеевые соединения.
- •24. Констуирование и расчет разрезных, консольно-балочных и неразрезных прогонов.
- •25. Конструирование и расчет клеефанерных балок с плоской и волнистой стенкой .
- •Подбор сечений элементов фермы. Пример расчета
- •29) Обеспечение пространственной жесткости плоских деревянных конструкций в зданиях и сооружениях. Горизонтальные и вертикальные связи в покрытии
11,12.. Расчет центрально-сжатых элементов
При увеличении усилий в сжатых стержнях и ограниченной возможности подбора цельных сечений переходят к конструированию составных стержней в виде пакетов из нескольких элементов.
Если между отдельными элементами (ветвями) нет просвета и все они имеют опору, то такие стержни называются пакетами. Если ветви пакета раздвинуты и просвет обеспечивается прокладками, то такие стержни называются стержнями с короткими прокладками. В некоторых случаях, при конструировании решетки ферм, стержни на концах нельзя прикрепить всем сечением к поясам фермы, тогда получаются стержни, часть ветвей которых не оперта концами.
Расчет составных стержней на податливых связях при продольном изгибе может быть сведен к расчету элементов цельного сечения с введением коэффициента, учитывающего податливость связей при определении гибкости.
Следует заметить, что сдвиги в швах при продольном изгибе значительно меньше, чем при поперечном изгибе.
Гибкость составных элементов λп можно выразить формулой
λп=lрасч/√(ln/F)=lрасч/√(lц*кж/F)=lрасч/√(кж)√(In/F)= λц/√(кж)=μ λц
Коэффициент приведения гибкости, учитывающий податливость связей, всегда больше единицы.
μ=1/√(кж)
Значение коэффициента определяется по упрощенной формуле предложенной В.М.Коченовым
μ = √(1+ксbhnш/l2расчnc)
где b и h - ширина и высота поперечного сечения составного элемента, см, 1расч - расчетная длина элемента, м; пш - расчетное количество швов сдвига; nc-число срезов связей в одном шве на 1 м элемента (при нескольких швах с различным числом срезов связей принимают среднее число срезов для всех швов); кс - коэффициент податливости соединений, полученный по опытным данным, учитывающий сдвиг связей; его значение принимают по табл. При определении кс диаметр гвоздей принимают не более 0,1 толщины соединяемых элементов. Гвозди, имеющие защемление концов менее 4d, в расчете не учитываются в примыкающих к ним швах. Значения кс для соединений на стальных цилиндрических нагелях принимают по толщине более тонкого из соединяемых элементов. Диаметр дубовых цилиндрических нагелей при определении кс принимают не более 1/4 толщины наиболее тонкого из соединяемых элементов.
Выражение для μ получено из точной формулы путем ряда допущений, формула становится некорректной при пс=0 λп=∞ и, следовательно, Nкр=0, что не соответствует точному решению, так как остается несущая способность отдельной ветви. Приведенная гибкость составного элемента не должна приниматься больше гибкости отдельных ветвей, определяемой по формуле
l=lpacч/√ (∑Jiбр/F6p)
где - ∑Jiбр сумма моментов инерции брутто поперечных сечений отдельных ветвей относительно собственных осей, параллельных расчетной оси; F6p- площадь сечения элемента брутто; 1расч - расчетная длина элемента
Расчет центрально-сжатых составных элементов на податливых связях производится по формулам:
а) на прочность N/Fнm < Rc;
б) на устойчивость N/φFpaсч < Rc,
при этом FHm и Fpacч определяются в зависимости от конструкции составного элемента; φ- коэффициент продольного изгиба, зависящий от гибкости λп.
Рассмотрим основные типы составных стержней, приведенных на рис.4.3, несущая способность, которых меньше несущей способности цельных стержней того же сечения из-за большей деформативности.
Стержни – пакеты. Все ветви таких стержней оперты по концам и воспринимают сжимающее усилие. Расстояния между связями по длине стержня малы и не превышают семи толщин ветви. Расчет относительно оси у-у, параллельной швам сдвига, ведется с учетом податливости связей. Коэффициент продольного изгиба определяют по приведенной гибкости λп= μ λy учитывающий податливость связей, λy - гибкость стержня как элемента цельного сечения. Гибкость отдельной ветви относительно собственной оси можно не учитывать при малом расстоянии между связями по длине элемента, равном свободной длине ветви l1<7δ. Расчет относительно оси х - х производится как для цельного сечения, так как гибкость составного стержня равна гибкости отдельной ветви. Стержни с короткими прокладками. Все ветви опираются по концам и воспринимают сжимающее усилие. Расстояние между связями превышает семь толщин ветви. Расчет относительно оси у-у производится с учетом податливости связей. Приведенную гибкость определяют без учета прокладок по формуле: λп= √(μ2 λy2 + λ12 ) где λ1= l1/r1 - гибкость отдельной ветви, определяемой по свободной длине, равной расстоянию между крайними связями прокладок и радиусу инерции ветви r1 относительно своей оси, параллельной оси у-у. Расчет относительно оси х - х производится как для стержня цельного сечения без учета прокладок. Стержни, часть ветвей которых не оперты по концам. В таких стержнях ставятся сплошные накладки или прокладки, которые увеличивают жесткость стержня, но не могут воспринимать сжимающие усилия, так как они не доходят до опоры. Для расчета такого вида стержней применяется приближенный метод, точность которого подтверждается экспериментальными данными. При расчете относительно оси у-у гибкость стержня как цельного элемента определяют по формуле λy=lpacч/√ (Jy/Fоп) где Jy - момент инерции всех ветвей относительно оси у-у; Fon - площадь только опертых ветвей. Приведенная гибкость с учетом податливости связей равна λп= μ λy. Расчет относительно оси х-х производится по гибкости, определяемой по формуле: Jx=Jоп+0.5Jн.оп , где Jоп-момент инерции попереч сеч опертых ветвей относительно оси х-х, Jн.оп- то же неопертых ветвей, 0,5 – коэф., учитывающий неполное использование жесткости неопертых ветвей, соединенных с основными ветвями податливыми связями. Несущая способность составного стержня, часть ветвей которого не оперта, определяется по формуле: σс=N/φFpaсч < Rc, Она меньше, чем у стержня цельного сечения, так как значение площади Fрасч принимается равной Fоп площади только опертых ветвей.