Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Расчет на поперечный изгиб элементов постоянного цельного сечения.
В изгибаемом элементе от нагрузок, действующих поперек его продольной оси, возникают изгибающие моменты М. и поперечные силы Q. От М в сечениях элемента возникают деформации и напряжения изгиба 0, которые состоят из сжатия в одной части сечения и растяжения в другой, элемент изгибается. Нормальные напряжения в сечениях изгибаемого элемента распределяются неравномерно по высоте. В начальной расчетной стадииД работает упруго и эпюра напряжений изображается прямой линией, показывающей макс. напряжения сжатия и растяжения у кромок и нулевые у нейтральной оси сечения. Дальше от нагружения сжатая часть сечения начинает работать упругопластично, эпюра изгибается и нейтральная ось смещается в сторону растяжения. В стадии разрушения сжатая часть эпюры изгибается еще больше, напряжения сжатия и растяжения достигают предела прочности и элемент ломается. Пороки древесины, длительное действие нагрузок и наличие перерезанных при распиловке волокон уменьшают прочность изгибаемых элементов из реальнойД в той же степени, что и при сжатии, и она характеризуется следующими сопротивлениями: нормативным Rин = 50 МПа и расчетным RИ==13 МПа. Брусья с размерами сечений 14 см и более имеют меньший процент перерезанных при распиловке волокон, чем доски, и их повышенная прочность при изгибе учитывается коэффициентом условий работы mи1 = 1,15. При этом расчетное сопротивление равно Rи=15 МПа; бревна совсем не имеют перерезанных волокон и еще прочнее. Коэффициент условий работы их mи2=1,25 и расчетное сопротивление Rи—16 МПа. От действия поперечных сил Qв сечениях изгибаемого элемента возникают напряжения скалывания τ. Изгибаемые элементы рассчитывают по несущей способности —прочности на действие изгибающих моментов и поперечных сил от расчетных нагрузок и по прогибам от нормативных нагрузок. Их прочность и жесткость зависят от размеров и форм поперечных сечений, определяющих их геометрические характеристики — момент инерции /, момент сопротивления Wи статический момент S. -Для наиболее распространенных сечений деревянных элементов они равны:для прямоугольного с размерами b, hJ = bh3/12; W=bh2/6;для круглого диаметром dJ=d4/20; W=d3/10. Площади ослаблений при вычислении J и S исключаются. Проверку изгибаемого элемента по прочности по нормальным напряжениям производят на действие максимального изгибающего момента М от расчетных нагрузок по формулеσ=MIWp<=RИ Wp — расчетный момент сопротивления. Подбор сечения изгибаемого элемента по прочности производят по этой же формуле, но относительно требуемого момента сопротивления WTp, после чего задается один из размеров прямоугольного сечения, bили h, и определяется другой или вычисляется диаметр круглого сечения d. 28. Расчет сжато-изгибаемых элементов постоянного цельного сечения. Сжато-изгибаемые элементы работают одновременно на сжатие и изгиб. Так работают, например, верхние сжатые пояса ферм, нагруженные дополнительно межузловой поперечной нагрузкой. В криволинейных элементах и элементах, нагруженных продольной силой, действующей эксцентрично относительно оси сечений, возникает изгиб совместно со сжатием, поэтому в нормах такие элементы называют также внецентренно-сжатыми. В сечениях сжато-изгибаемого элемента возникают равномерные напряжения сжатия от продольных сил N и напряжения сжатия в растяжения от изгибающего момента М, которые суммируются. Максимальные напряжения сжатия а возникают в крайних волокнах сечений со стороны сжатия от изгиба. Разрушение сжато-изгибаемого элемента начинается с появления складок волокон в ме-сте действия максимальных сжимающих напряжений и заканчивается разрывом растянутых волокон с противоположной растянутой стороны. Расчетное сопротивление древесины при сжатии с изгибом с принимается таким же, как при сжатии без изгиба. Искривление сжато-изгибаемого элемента поперечной нагрузкой приводит к появлению доп. изгибающего момента в результате возникновения эксцентр. действия продольных сил N , который суммируется с моментом от нагрузок М. Это учитываетсякоэф.ξ<1, на который делится начальный изгибающий момент. Он зависит от гибкости λ, продольной силы N, площади сечения Fвр, расчетного сопрот. сжатию Rcи опред. по формуле . Проверочный расчет сжато-изгибаемых элементов заключается в сравнении максимальных напряжений сжатия с расчетным сопротивлением сжатию древесины и производится по формуле , — расчетное сопротивление древесины сжатию; — расчетный момент сопротивления поперечного сечения; — площадь расчетного сечения нетто; — коэф., учитывающий доп. момент от продольной силы вследствие прогиба. На скалывание: На прогиб: , , , Устойчивость: — площадь брутто с макс. размерами сечения элемента на участке lm; Wsup— максимальный момент сопротивления брутто на участке lm; n = 2 — для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деф. kс— коэффициент продольного изгиба. 29. Расчет растянуто-изгибаемых элементов постоянного цельного сечения. Растянуто-изгибаемые элементы работают одновременно на растяжение и изгиб. Так работают, например, растянутый нижний пояс фермы, несущий дополнительно внёузловую поперечную нагрузку. Так же работает стержень, в котором растягивающее усилие действует с эксцентриситетом относительно оси, поэтому такие элементы в нормах называются внецентренно-растянутыми. В сечениях растянуто-изгибаемого элемента от продольной растягивающей силы N возникают равномерные растягивающие напряжения, а от изгибающего момента М—напряжения изгиба, состоящие из сжатия на одной стороне сечения и растяжения на другой. Эти напряжения суммируются, благодаря чему растягивающие напряжения увеличиваются, сжимающие уменьшаются. Наибольшие напряжения растяжения σрвозникают в крайних сечениях в месте действия макс. момента. Здесь и начинается разрушение элемента от разрыва растянутых волокон Д. Расчетное сопротивление растянуто-изгибаемого элемента принимается таким же, как при растяжении Rv. По качествуД эти элементы относятся к I категории. Расчет растянуто-изгибаемых элементов производят по прочности с учетом всех ослаблений. При этой проверяют, чтобы макс. растягивающие напряжения не превзошли расчетного сопротивления растяжению. Расчет растянуто-изгибаемых и внецентренно растянутых элементов на прочность по нормальным напряжениям следует производить по формуле , — расчетное сопротивление древесины растяжению; — расчетное сопротивление древесины изгибу; — расчетный момент сопротивления поперечного сечения по 7.4.1; — площадь расчетного сечения нетто. В растянутых элементах постоянного сечения с несимметричным ослаблением сечения брутто изгибающий момент следует принимать 31. Соединение элементов деревянных конструкций на лобовых врубках с одним зубом. Расчет. Лобовая врубка с одним зубом является простым в изготовлении соединением двух стержней под углом. Она применяется для соединения стержней малопролетных ферм и подкосных систем в узлах при их построечном изготовлении, причем один из них, врубаемый, должен быть обязательно сжат. Врубаемый стержень верхнего пояса фермы частью обрезанного под прямым углом и срезанного снизу конца «зубом» вводится во врезку в стержне нижнего пояса и упирается в ее рабочую поверхность. Узкий клиновидный зазор исключает нежелательное сжатие нерабочих поверхностей врубки. Глубина врубки /гвр должна быть не более '/з, а расстояние от ее вершины до конца нижнего пояса /ск — не менее 1,5 высоты его сечения hдля получения достаточных площадей растяжения и скалывания. Врубка должна быть центрирована по осям опоры, верхнего пояса и ослабленного врубкой сечения нижнего пояса, для того чтобы в этом сечении не возникло кроме растяжения еще и изгиба от эксцентриситета растягивающего усилия.Врубка стягивается дополнительно наклонным болтом, перпендикулярным'верхнему поясу и называемым аварийным.Он препятствует расхождению стержней в процессе монтажа фермы в случае возникновения в верхнем поясе растяжения. При разрушении врубки от скалывания аварийный болт включается в работу и предотвращает опасность внезапного обрушения фермы. Опорная под-балка, прибиваемая гвоздями, предохраняет нижний пояс от местного смятия на опоре и необходимости устройства в нем ослабляющей его врезки для шайбы аварийного болта. Лобовая врубка работает и рассчитывается на смятие от действия сжимающего усилия во врубаемом стержне N и скалывание от действия гор. проекции этого усилияТ, равного растягивающему усилию в нижнем поясе фермы. Расчетная несущая способность соединения на лобовой врубке должна приниматься равной мин. значению, из двух условий: прочностиД на смятие рабочей плоскости под углом a и прочности Д на скалывание вдоль волокон. Расчетную несущую способность соединения из условия смятия рабочей плоскости под углом a следует определять по формулеRc,d= fc,a,d ∙ Ac, Ac— рабочая плоскость смятия, определяемая по формуле Ac = bh1/cosa, b— ширина сминаемого участка; h1— глубина врубки; fc,a,d — расчетное сопротивлениеД смятию под углом a к направлению волокон Расчетную несущую способность соединения из условия скалывания следует определять по формулеRv,d= fv,mod,d ∙ Av, fv,mod,d — расчетное среднее по площадке скалывания сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон, определяемое по формуле Отношение длины площадки скалывания к плечу сил скалывания lv/e должно быть не менее 3. |
||
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 528. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |