6. Расчетное сопротивление разрушению получают делением нормативного сопротивления на коэффициент безопасности по материалу :
Коэффициент позволяет учесть влияние ряда факторов, в основном, нестатистического характера: продолжительность действия нагрузки, наличие пороков древесины (сучки, косослой и пр.), переход от малых стандартных образцов к строительным элементам больших размеров.
Коэффициент безопасности по материалу в зависимости от напряженного состояния равен:
при растяжении вдоль волокон – 5,5
при сжатии вдоль волокон – 2,2
при поперечном изгибе – 3,8
при скалывании вдоль волокон – 3,3
Расчетные сопротивления древесины сосны и ели приведены в таблице 3. СНиП ІІ-25-80 "Деревянные конструкции. Нормы проектирования". В таблице 4. можно найти переводные коэффициенты для древесины других пород.
Влияние температуры, влажности, длительности действия нагрузки и пр. учитывается соответствующими коэффициентами условий работы - mt, mВ, mДЛ и др. на которые в необходимых случаях дополнительно умножают расчетное сопротивление в соответствии с указаниями п.3.2 СНиП ІІ-25-80.
Физико-механические характеристики фанеры марки ФСФ и бакелизированной фанеры приведены в СНиП ІІ-25-80, а для различных видов пластмасс они изложены в специальной литературе.
Основы расчета элементов конструкций по предельным состояниям.
Расчет деревянных конструкций производится по методу предельных состояний.
Предельными являются такие состояния конструкций, при которых они перестают удовлетворять предъявляемым к ним требованиям.
Различают две группы предельных состояний:
1. Потеря требуемой несущей способности – прочности и устойчивости конструкции;
2. Потеря требуемых эксплуатационных качеств – развитие чрезмерных деформаций (прогибов, перемещений).
Требования расчета по предельным состояниям заключаются в том, чтобы усилия или напряжения, деформации и перемещения от учитываемых нагрузок и воздействий не превышали предельных значений, установленных Нормами проектирования. При этом на изготовление и монтаж конструкций должно быть затрачено, наименьшее возможное количество материала, труда и времени.
Расчет по первой группе предельных состояний является основным и используется при подборе размеров сечений.
Расчет по второй группе предельных состояний производится для тех конструкций, которые, сохраняя требуемую прочность, теряют свои эксплуатационные качества вследствие чрезмерных деформаций (прогибов).
Чтобы не допустить наступления во время эксплуатации любого из предельных состояний, используется система расчетных коэффициентов, учитывающих возможные отклонения (в неблагоприятную сторону) различных факторов, под влиянием которых находятся конструкции:
коэффициенты надежности по нагрузке, учитывающие изменчивость нагрузок или воздействий;
коэффициенты надежности по материалу, учитывающие изменчивость их механических свойств;
коэффициенты надежности по назначению зданий и сооружений, учитывающие степень их ответственности и капитальности;
коэффициенты условий работы, позволяющие оценить некоторые особенности работы материалов и конструкций в целом, которые не могут быть отражены в расчетах прямым путем.
При изготовлении, транспортировке, монтаже и эксплуатации несущих конструкций на них действуют различные нагрузки. Все нагрузки в зависимости от продолжительности действия делятся на постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые).
К постоянным нагрузкам, действующим в течение всего периода эксплуатации, относятся:
собственный вес конструкции;
вес частей здания;
вес и давление грунта;
усилия предварительного напряжения.
К временным длительным нагрузкам относятся:
вес стационарного оборудования;
нагрузки на перекрытия от складируемых материалов;
давление жидкостей в резервуарах.
К временным кратковременным нагрузкам относятся:
нагрузки от массы людей;
атмосферные воздействия - снег, ветер, гололед;
крановые нагрузки;
нагрузки, возникающие при монтаже и ремонте конструкции.
Особые нагрузки могут возникать вследствие сейсмических и взрывных воздействий или в результате нарушения технологических процессов.
В тех случаях, когда требуется учитывать влияние длительности действия нагрузок на деформации и образование трещин, к длительным нагрузкам относится и часть кратковременных. Это от 30 до 60% снеговой, от 50 до 70% полной нагрузки от мостовых кранов, часть нагрузки от массы людей. Эти нагрузки отнесены к длительным, вследствие того, что они могут действовать в течение времени, достаточного для проявления деформаций ползучести, увеличивающих прогиб и ширину раскрытия трещин.
Внешние нагрузки приводятся в ДБН В.1.2-2:2006. "Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования." в виде нормативных нагрузок (усредненные значения плотности материалов, атмосферных воздействий, характерных для данной местности, эксплуатационных нагрузок для наиболее распространенных типов зданий и т.д.).
Расчетные нагрузки получают умножением нормативных нагрузок на коэффициент надежности по нагрузке, учитывающий возможные отклонения нагрузок в большую сторону от нормативных величин.
Конструкции рассчитывают на неблагоприятные сочетания нагрузок (собственный вес, снег, ветер), вероятность одновременного действия которых учитывается коэффициентами сочетаний, приведенными ДБН В.1.2-2:2006..
При подборе сечений элементов конструкций или поверочных расчетах (расчет по первой группе предельных состояний) используют расчетные нагрузки.
При определении прогибов или других деформаций конструкции (расчет по второй группе предельных состояний) используют нормативные нагрузки.