В результате выполнения практического занятия студент должен

- знать: основные формулы расчета деревянной стоки и лобовой врубки;

- уметь: работать со СНиПом для определения: расчетного сопротивления древесины;

- определять изгибающий момент и момент сопротивления сечения;

- определять проверять условия прочности и устойчивости;

- рассчитывать лобовую врубку на смятии и скалывания.

Исходные данные:

I. Рассчитать внецентренно-нагруженную деревянную стойку

№ варианта	Сосредоточенная нагрузка, N, кН	Равномерно-распределенная нагрузка, р, кН/м	Длина, l, м	Ширина сечения, h, мм	Высота сечения, b, мм	Сорт древесины	Способы закрепления концов
		3,2	2,2				Г
			2,4				В
		2,8	2,6				Б
		2,6	2,8				А
		2,4					Г
		2,2	3,2				В
			3,4				Б
		1,8	3,6				А
		1,6	3,8				Г
		1,4					В
		1,2	4,2				Б
			4,4				А
		0,8	4,6				Г
		0,6	4,8				В
		0,5					Б
		0,6	4,8				А
		0,7	4,6				Г
		0,8	4,4				В
		0,9	4,2				Б
							А
		1,1	3,8				Г
		1,2	3,6				В
		1,3	3,4				Б
		1,4	3,2				А
		1,5					Г
		1,6	2,8				В
		1,7	2,6				Б
		1,8	2,4				А
		1,9	2,2				Г
							В
		0,6	2,2				Б
		0,9	2,8				А
		1,8					А

Таблица № 1 Расчетные схемы деревянных стоек

Порядок выполнения практическойработы:

1. Определить изгибающий момент от действия поперечной силы

, кН·м

где: - равномерно-распределенная нагрузка, кН/м;

- длина деревянной стойки, м.

2. Определить площадь сечения элемента, (брутто и нетто)

, см²;

где: - размер сечения, см

3. Определить момент сопротивления сечения

, м³

4. Определить радиус инерции относительно оси Х

, см

5. Определить гибкость

,

где: –расчетная высота деревянной стойки, м;

,м

где: - коэффициент расчетной длины (Приложение Е);

- геометрическая высота стойки, м.

6. Определить коэффициент продольного изгиба

При гибкости элемента , ,

При гибкости , ,

где: - коэффициент равный 0,8 для древесины, и 1 для фанеры;

А – коэффициент равный 3000 для древесины, и 2500 для фанеры.

где: - коэффициент продольного изгиба, т.к. свая погружена в грунт и грунт препятствует изгибу то =1;

7. Определить изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок

, кН·м,

где: –изгибающий момент, кН·м;

–коэффициент учитывающий дополнительный момент от продольной силы в следствии прогиба элемента;

,

где: - нагрузка на стойку, кН;

- коэффициент продольного изгиба;

–площадь сечения стойки, брутто, см²;

- расчетное сопротивление древесины на сжатие, кН/см², (12, табл.3)

8. Проверить условие прочности

, кН/см²

9. Проверить условие устойчивости

, кН/см²

Пример:Рассчитать внецентренно-нагруженную деревянную стойку

Исходные данные:N=150 кН;р=1,8кН/м; = 150х180 мм; l = 3 м; сорт древесины – 1, расчетная схема –а.

Решение:

1. Определить изгибающий момент от действия поперечной силы

, кН·м

кН·м

2. Определить площадь сечения элемента, (брутто и нетто)

, см²;

см²;

3. Определить момент сопротивления сечения

, м³

м³

4. Определить радиус инерции относительно оси Х

, см

см

5. Определить гибкость

,

,м

м

6. Определить коэффициент продольного изгиба

При гибкости элемента , ,

7. Определить изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок

, кН·м,

,

,

кН·м,

8. Проверить условие прочности

, кН/см²

, кН/см²

, кН/см²

9. Проверить условие устойчивости

, кН

, кН

, кН

Условие выполняется.

II. Расчет лобовой врубки

№ варианта	Нагрузка, N, кН	Угол наклона	Коэффициент надежности здания, γn	Размер сечения, bхh, см	Сорт древесины
			0,95	8х8
			12х12
			6х6
			6х6
			10х10
			9х9х
			8х8
			7х7
			12х12
			11х11
			6х10
			10х10
			9х9
			8х8
			7х7
			10х10
			8х8
			6х6
			5х5
			9х10
			10х10
			9х9
			8х8
			6х10
			6х8
			7х8
			7х7
			6х6
			5х7
			5х5
			10х10
			9х9
			18х18

Порядок выполнения практическойработы:

1. Определить нагрузку с учетом коэффициента надежности

, кН

где: - нагрузка, кН;

–коэффициент надежности здания, м.

2. Определить расчетное сопротивление древесины смятию под углом α

, МПа

где: –расчетное сопротивление древесины на смятие, МПа, (12, табл.3);

- расчетное сопротивление смятию под углом 90°, МПа, (12, табл.3).

3. Определить площадь смятия

, см²

где: – ширина сечения, см;

– расчетная высота сечения, см;

4. Определить несущую способность из условия смятия

, кН

5. Определить расчетное усилие действующее на площадке скалывания

, кН

6. Определить среднее расчетное сопротивление по площадке скалывания древесины

,

где: – расчетноесопротивление древесины на скалывание, кН/см²,(12, табл.3);

- коэффициент равный ;

- длина площадки скалывания, см

,см

– плечо сил скалывания, см

,см

7. Определить несущую способность соединения на скалывание

, кН

Пример:Рассчитать внецентренно-нагруженную деревянную стойку

Исходные данные:N=15 кН; α=30°; = 180х180 мм; =0,95; сорт древесины – 1.

Решение:

1. Определить нагрузку с учетом коэффициента надежности

, кН

, кН

2. Определить расчетное сопротивление древесины смятию под углом α

, МПа

где: =16 МПа, (12, табл.3);

= 3 МПа, (12, табл.3).

, МПа

3. Определить площадь смятия

, см²

, см

см

, см²

4. Определить несущую способность из условия смятия

, кН

, кН

, кН

5. Определить расчетное усилие действующее на площадке скалывания

, кН

кН

6. Определить среднее расчетное сопротивление по площадке скалывания древесины

,

где: =0,24 кН/см²,(12, табл.3);

;

,см

см

,см

см

кН/см²

8. Определить несущую способность соединения на скалывание

, кН

, кН

Условие выполняется

Контрольные вопросы:

1. Область применения деревянных стоек.

2. От чего зависит расчетное сопротивление древесины?

3. В какой конструкции применяется соединение: лобовая врубка.

4. Виды соединений деревянных конструкций.