Расчет элементов деревянных конструкций по предельным состояниям первой группы

Расчет центрально-растянутых элементов следует производить по формуле

,где N - расчетная продольная сила;

R _p - расчетное сопротивление древесины растяжению вдоль волокон;

F _нт - площадь поперечного сечения элемента нетто.

При определении F _нт ослабления, расположенные на участке длиной до 200 мм, следует принимать совмещенными в одном сечении.

4.2. Расчет центрально-сжатых элементов постоянного цельного сечения следует производить по формулам:

а) на прочность

 

б) на устойчивость

где R _с - расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон;j - коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно п. 4.3; F _нт - площадь нетто поперечного сечения элемента;

F _рас - расчетная площадь поперечного сечения элемента, принимаемая равной:

Коэффициент продольного изгиба j следует определять по формулам (7) и (8);

при гибкости элемента l £ 70

;

при гибкости элемента l > 70

,где коэффициент а = 0,8 для древесины и а = 1 для фанеры;

коэффициент А = 3000 для древесины и А = 2500 для фанеры.

 

 

4.4. Гибкость элементов цельного сечения определяют по формуле

,где l _о - расчетная длина элемента; r - радиус инерции сечения элемента с максимальными размерами брутто соответственно относительно осей Х и У.

4.5. Расчетную длину элемента l _о следует определять умножением его свободной длины l на коэффициент m₀

l _о = l m₀

Расчет элементов деревянных конструкций по предельным состояниям второй группы

Прогиб изгибаемых элементов следует определять по моменту инерции поперечного сечения брутто. Наибольший прогиб шарнирно-опертых и консольных изгибаемых элементов постоянного и переменного сечений f следует определять по формуле
, где fо - прогиб балки постоянного сечения высотой h без учета деформаций сдвига; h -наибольшая высота сечения; l -пролет балки;
k -коэффициент, учитывающий влияние переменности высоты сечения, принимаемый равным 1 для балок постоянного сечения;
с -коэффициент, учитывающий влияние деформаций сдвига от поперечной силы.
Значения коэффициентов k и с для основных расчетных схем балок приведены в табл. 3 прил. 4.
Прогиб сжато-изгибаемых шарнирно-опертых симметрично нагруженных элементов и консольных элементов следует определять по формуле

, где f - прогиб, определяемый по формуле; - коэффициент, определяемый по формуле.

 

Классификация и область применения различных видов соединяемых элементов деревянных конструкций. Требования к соединениям. Принцип дробности.

Клеевые соединения. Клеештыревые соединения. Нагельные соединения. Расчет соединений на стальных нагелях. Расстановка нагелей. Почему нельзя учитывать в расчете одновременно равные виды связей? Гвоздевые соединения. Расчет гвоздевого соединения на выдергивание. Как работают гвозди и болты в соединениях под углом и со стальными накладками?

По характеру работы все основные соединения деревянных конструкций могут быть разделены на группы:

1. Соединения без специальных связей (конструктивные врубки, соединения в четверть, в шпунт, врубка в полдерева, косой прируб, продольный, поперечный и наклонный лобовые упоры). В них действуют незначительные усилия или усилия передаются непосредственно от одного элемента к другому.

2. С металлическими связями (соединения на стяжных, растянутых, изгибаемых болтах, болтовые соединения со стальными накладками, гвоздевые соединения, соединения на выдергиваемых гвоздях, соединения с глухими нагелями, соединения на винтах, скобах, хомутах, гвоздевых пластинах). Соединения с металлическими связями – соединения деревянных элементов, в которых действующие в них усилия передаются с помощью болтов, стержней, гвоздей, винтов, хомутов, зубчатых пластинок и других изделий.

3. С клеевыми связями (клеевые стыки, соединения на вклеенных стальных стержнях).Данные соединения являются наиболее прогрессивными при заводском изготовлении деревянных конструкций. Их основой служат конструкционные синтетические клеи.

4. С деревянными связями (пластинчатые нагели, шпонки и колодки). Они применяются для сплачивания двух или трех брусьев, составных балок, совместно работающих на изгиб. Связями служат деревянные вкладыши, которые плотно вставляются в соответствующие гнезда или отверстия и воспринимают сдвигающие силы, возникающие при изгибе.

По характеру работы соединения деревянных конструкций делятся на податливые и жесткие.

Податливые соединения изготовляются без применения клеев. Деформации в них возникают в результате неплотностей, образующихся при изготовлении, при усушке и смятия древесины, особенно поперек волокон, и от изгиба связей. Величина этих деформаций при длительном действии нагрузок в соединениях где древесина работает поперек волокон, принимается равной 3 мм, в остальных случаях – 1,5-2 мм.

В большинстве соединений деревянных конструкций, кроме клеевых, в результате действия сжимающих сил или начального обжима (например при постановке болтов), возникают между изгибаемыми элементами силы трения, которые уменьшают усилия в связях. Однако эти силы в результате знакопеременности усилий, усушки древесины и ослабления начальных натяжений болтов могут снизиться до нуля и в расчет не принимаются. Они учитываются только при кратковременном действии сжатия с коэффициентами трения пласти по пласти 0,2 и торца по пласти 0,3 и когда они вызывают дополнительные напряжения с коэффициентом трения 0,6. Жесткие клеевые соединения такой податливости не имеют.