6.2.2 Сжимающие напряжения под углом к волокнам

(1)Р Необходимо принимать во внимание взаимодействие сжимающих усилий в двух или более направлениях.

(2) Сжимающие напряжения под углом  к волокнам (рисунок 6.7) должны удовлетворять следующему требованию:

(6.16)

где   — сжимающее напряжение под углом  к волокнам;

— коэффициент (см. 6.1.5), учитывающий влияние любых напряжений, действующих перпендикулярно волокнам.

Рисунок 6.7 — Сжимающие напряжения под углом к волокнам

6.2.3 Комбинированный изгиб и осевое растяжение

(1)Р Должны удовлетворяться следующие выражения:

(6.17)

(6.18)

(2) Применяются значения k_m, приведенные в 6.1.6.

6.2.4 Комбинированный изгиб и осевое сжатие

(1)Р Должны удовлетворяться следующие выражения:

(6.19)

(6.20)

(2) Применяются значения k_m, приведенные в 6.1.6.

Примечание — Проверку нестабильного состояния (неустойчивости) производят по методике, приведенной в 6.3.

6.3  Устойчивость элементов

6.3.1 Общие положения

(1)Р Изгибающие напряжения, вызванные начальной кривизной, эксцентриситетами и вынужденным прогибом, следует учитывать в дополнение к вызываемым любой поперечной нагрузкой.

(2)Р Устойчивость колонны и устойчивость к боковому кручению может быть проверена на основании нормативных значений, например E_0,05.

(3) Устойчивость колонн, испытывающих сжатие или комбинированное сжатие, проверяется в соответствии с 6.3.2.

(4) Устойчивость к боковому кручению балок, испытывающих изгиб или изгиб со сжатием, сле­дует проверять в соответствии с 6.3.3.

6.3.2 Колонны, испытывающие сжатие или сжатие с изгибом

(1) Относительный коэффициент гибкости принимается равным:

(6.21)

и

(6.22)

где  _y и _rel,y  — коэффициенты гибкости, соответствующие изгибу относительно оси y (прогиб в направлении z);

_z и _rel,z — коэффициенты гибкости, соответствующие изгибу относительно оси z (прогиб в направлении y);

E_0,05 — 5 %-ный модуль упругости вдоль волокон.

(2) При и напряжения должны удовлетворять выражениям (6.19) и (6.20) пункта 6.2.4.

(3) В других случаях напряжения, увеличенные вследствие прогиба, должны удовлетворять следующим требованиям:

(6.23)

(6.24)

где значения определяются следующим образом:

(6.25)

(6.26)

(6.27)

(6.28)

где _с  — коэффициент для элементов в пределах прямолинейных границ, определенных в разделе 10:

— для цельной древесины; — для клееной древесины и LVL;

(6.29)

k_m — приведен в 6.1.6.

6.3.3 Балки, испытывающие изгиб или сжатие с изгибом

(1)Р Боковая крутящая устойчивость проверяется в обоих случаях, когда действует только момент M_y относительно оси y, направленной перпендикулярно ширине сечения, и когда существует комбинация момента M_y и сжимающей силы N_c.

(2) Относительная гибкость при изгибе:

(6.30)

где   — критическое напряжение при изгибе, рассчитанное в соответствии с классической теорией устойчивости, используя 5 %-ные значения жесткости.

Критическое изгибное напряжение можно определить как:

(6.31)

где E_0,05 — 5 %-ное значение модуля упругости вдоль волокон;

G_0,05   — 5 %-ное значение модуля сдвига вдоль волокон;

I_z — момент инерции относительно оси z, направленной перпендикулярно высоте сечения;

I_tor — крутящий момент инерции;

l_ef — эффективная длина балки, зависящая от условий опирания и конфигурации нагрузки, в соответствии с таблицей 6.1;

W_y — момент сопротивления относительно оси y, направленной перпендикулярно ширине сечения.

Для мягкой древесины со сплошным прямоугольным поперечным сечением можно принять как:

(6.32)

где b — ширина балки;

h  — высота балки.

(3) В случае, если действует только момент M_y относительно оси y, направленной перпендикулярно ширине сечения, напряжения должны удовлетворять следующему требованию:

(6.33)

где — расчетные напряжения изгиба;

— расчетное сопротивление при изгибе;

  — коэффициент, который учитывает уменьшение прочности из-за бокового коробления (выпучивания).

Таблица 6.1 — Эффективная длина в отношении к пролету

Тип балки	Тип загружения	а)
Простое опирание	Постоянный момент Равномерно распределенная нагрузка Сосредоточенная сила в средине пролета	1,0 0,9 0,8
При наличии кронштейнов	Равномерно распределенная нагрузка Сосредоточенная сила у свободного конца	0,5 0,8
a) Соотношение между эффективной длиной и пролетом имеет силу для балки с опорами, ограничивающими кручение и нагруженными в центре тяжести. Если нагрузка приложена у сжатого края балки, то следует увеличить на 2h или уменьшить на 0,5h для нагрузки у растянутого края балки.

(4) Для балок с исходным боковым отклонением от прямолинейности в пределах границ, определенных в разделе 10, k_crit можно установить на основе выражения (6.34).

(6.34)

(5) Коэффициент можно принять как 1,0 для балки, где боковое смещение сжатой стороны предотвращается по всей длине и где не допускается кручение у опор.

(6) В случае, где существует комбинация момента M_y относительно оси y, направленной перпендикулярно ширине сечения, и сжимающее усилие N_c напряжения должны удовлетворять следующему условию:

(6.35)

где — расчетные напряжения изгиба;

 — расчетные напряжения сжатия вдоль волокон;

— расчетное сопротивление при сжатии вдоль волокон;

— определяется по выражению (6.26).