Расчет деревянных элементов, подверженных изгибу с осевым растяжением. Расчет деревянных элементов, подверженных изгибу с сжатием. Скалывание и смятие древесины

Растянуто-изгибаемые элементы работают одновременно на растяжение и на изгиб:

• при одновременном действии в сечении продольной силы и изгибающего момента (например, нижний пояс ферм, в котором, кроме растяжения, действует изгиб от межузловой нагрузки, веса подвесного оборудования и др.);

• при внецентренном нагружении (т.е. растягивающие силы в элементе действуют с эксцентриситетом относительно его оси или растягивающие усилия приложены к элементу, имеющему несимметричное ослабление).

Растянуто-изгибаемые элементы рекомендуется изготовлять из древесины1 сорта.Расчет элементов при изгибе с осевым растяжением производят по формуле:, где f_t,0,d — расчетное сопротивление растяжению; f_m,d— расчетное сопротивление древесины изгибу, M_d — расчетный изгибающий момент относительно соответствующей оси; W_d — расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента относительно соответствующей оси и принимаемый для цельных элементов W_d = W_inf. A_inf – площадь расчетного сечения нетто. В растянутых эл-х постоянного сечения с несимметричным ослаблением сечения брутто изгибающий момент следует принимать M_d= N_d*e , а эксцентриситет e=h₀/2, h₀ – глубина ослабления односторонней врезки

Сжато-изгибаемые элементы работают одновременно на сжатие и изгиб:

• при одновременном действии продольной сжимающей силы и изгибающего момента(например, верхние пояса ферм, в которых, кромесжатия, возникает еще изгиб от межузловой нагрузки);

• при действии сжимающей силы с эксцентриситетом относительно их осей(например, в криволинейных элементах, нагруженных продольной силой). Разрушение сжато-изгибаемого элемента начинается с потери устойчивости сжатых волокон, что обнаруживается появлением складок и повышенными прогибами, после чего элемент ломается. Такое разрушение частично пластическое. Сжато-изгибаемые элементы рекомендуется изготавливать из древесины 2 сорта. Расчет элементов при изгибе с осевым сжатием производят по формуле: , где

f_c,0,d — расчетное сопротивление сжатию;

M_d —изгибающий момент от действующей поперечной нагрузки;

W_d — расчетный момент сопротивления поперечного сечения

A_inf – площадь расчетного сечения нетто

k_m,c — коэффициент, учитывающий увеличение напряжений при изгибе по направлению соответствующей оси от действия продольной силы. , Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов следует выполнять по формуле: , ,

A_sup – площадь брутто с максимальными размерами сечения элемента на участке l_m

W_sup,max — максимальный момент сопротивления брутто на рассматриваемом участке l_m.

n=2 – для эл-ов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования на участке l_m ,n=1 если есть закрепление

k_inst — коэффициент устойчивости изгибаемого элемента

k_c — коэффициент продольного изгиба, определяемый в зависимости от гибкости элемента

Скалывание древесины происходит в продольных сечениях элементов от действия скалывающих усилий. Расчет изгибаемых элементов на прочность при сдвиге выполняются формуле:, где V_d — расчетная поперечная сила;

S_sup— статический момент брутто сдвигаемой части поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси; I_sup — момент инерции брутто поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси; b_d — расчетная ширина сечения элемента; f_v,0,d — расчетное сопротивление скалыванию при изгибе.

Смятие древесины-это поверхностное сжатие, которок м.б. местным и общим.Общее смятие- когда сжимающая сила действует на всю поверхность, местное- когда сила действует на часть поверхности эл-та.

Смятие древесины может происходить:

-вдоль волокн; -поперек волокн; --под углом к волокнам

Сопротивление древесины смятию поперек волокон в несколько раз меньше сопротивления ее вдоль волокон(клетки работают в наименее благоприятных условиях: они сплющиваются за счет внутренних пустот).

Расчетное сопротивление местному смятию поперек волокон на части длины l определяют по формуле:

– коэффициент, принимаемый по ТКП в зависимости от длины участка l

Расчетное сопротивление смятию под углом к направлению волокон определяют по формуле:

, – соответствующие значения расчетных сопротивлений древесины смятию вдоль и поперек волокон

– угол между направлением действия сминающего усилия и волокнами древесины