Расчет деревянных элементов, работающих на центральное растяжение; центральное сжатие.
Растянутые элементы – это нижние пояса ферм, затяжки арок и стержни др. сквозных к-ций.
Работа деревянных элементов при растяжении является наиболее ответственной и растянутые элементы надо изготовлять, как правило, из наиболее прочной древесины 1 сорта. Но при отсутствии такого материала допускается в мало напряженных элементах применять древесину 2 сорта. Прочность растянутых элементов в тех местах, где они ослаблены отверстиями или врезками, снижается в результате дополнительной концентрации напряжений у их краев. Это учитывается к-том ko = 0,8 к расчетному сопротивлению древесины. Поэтому при определении ослабленной площади сечения Ainf все ослабления на этой длине суммируются, как бы совмещаются в одном сечении.
Расчет центрально-растянутых элементов по прочности производится по формуле:
σt,0,d <= ft,0,d, σt,0,d = Nd/Ainf
где Nd — расчетная осевая сила; Ainf — площадь поперечного сечения элемента нетто
По 2-й группе предельных состояний (по деформациям) растянутые элементы не проверяются.
Расчет сжатых элементов
На сжатие работают стойки, подкосы, верхние пояса и отдельные стержни ферм и других сквозных конструкций. Пороки древесины воспринимают часть сжимающих напряжений. Поэтому сжатые элементы рекомендуется изготовлять из древесины II сорта.
Расчет центрально-сжатых элементовпроизводится по формуле σс,0,d <= fс,0,d,
Для элементов с гибкостью 35 следует провести проверку на устойчивость с,0,d kcfс,0,d, где с,0,d = Nd/Ad
Ad — расчетная площадь поперечного сечения, принимаемая равной:— площади сечения брутто (Asup), если ослабления не выходят на кромки и площадь ослабления не превышает 25 %; площади сечения нетто (Ainf), с коэффициентом 4/3, если ослабления не выходят на кромки и площадь ослабления превышает 25 %;— площади сечения нетто (Ainf), если ослабления выходят на кромки;
kc — коэффициент продольного изгиба, определяемый в зависимости от гибкости элемента.
Гибкость элементов цельного, постоянного по длине сечения определяется по формуле λ=ld/i где ld — расчетная длина элемента;i — радиус инерции сечения элемента в направлении соответствующей оси. Расчетную длину элемента (ld) следует определять умножением его свободной длины (l) на коэффициент (m0), учитывающий закрепление элемента и нагрузку на элемент ld = m0l .
Изгибаемые элементы – это балки, настилы, обшивки.
Изгибаемые элементы, изготавливаются из древесины 2 сорта, в малоответственных элементах можно использовать древесину 3 сорта, т. к. они работают надежно и предупреждают об опасности разрушения заранее большими прогибами. Расчет изгибаемых элементов, устойчивость которых обеспечена, производится по формуле: σm,d/fm,d≤1:,где fm,,d — соответствующие значения расчетных сопротивлений изгибу;m,d — расчетные напряжения изгиба, определяемые по формуле:m,d = Md/Wd ,где Md — расчетный изгибающий момент относительно соответствующей оси; Wd — расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента относительно соответствующей оси и принимаемый для цельных элементов Wd = Winf. При определении (Winf) ослабления сечений, расположенные на участке элемента до 0,2 м, принимать совмещенными в одном сечении. Для изгибаемых элементов, не имеющих постоянного подкрепления сжатой кромки из плоскости изгиба, следует также провести проверку на устойчивость плоской формы деформирования: m,d kinst fm,d , где kinst — коэффициент устойчивости изгибаемого элемента.Для изгибаемых элементов прямоугольного постоянного сечения, шарнирно закрепленных от смещения из плоскости изгиба и закрепленных от поворота вокруг продольной оси в опорных сечениях, (kinst) определяется по ф-ле: , где lm — расст/между опорными сечениями элемента, а при закреплении сжатой кромки элемента в промежуточных точках от смещения из плоскости изгиба — расстояние между этими точками; b — ширина поперечного сечения; h — максимальная высота поперечного сечения на участке (lm); kf — коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке (lm).