Расчет центрально сжатых элементов Дата 3 10 2016

Расчет центрально сжатых элементов. Дата 3. 10. 2016

Конструкции деревянных стоек При небольших нагрузках стойки выполняются из цельной древесины и составного сечения – при значительных нагрузках. Составные стойки – соединение отдельных ветвей на гвоздях, болтах или клеях. Наиболее распространенный вариант стоек – цельные круглого сечения из бревна или квадратного сечения из бруса.

Схема элементов стойки. Расчетная схема а) конструкция стойки и ее расчетная схема; б) сечения сплошных стоек; 1 — стойка; 2 — прогон; 3 — лежень; 4 — штырь; 5 —скобы

Особенности работы деревянных стоек Центрально сжатые деревянные стержни можно разделить на три группы: стержни малой гибкости (λ < 30), стержни средней гибкости (λ = 30 ÷ 70) и стержни большой гибкости (λ > 70). Сжатые деревянные стойки теряют несущую способность по двум причинам: 1). в результате потери общей устойчивости; 2). в результате потери прочности. Деревянные стойки часто имеют ослабления, в результате чего может произойти и разрушение в ослабленном сечении.

Расчет деревянных стоек цельного сечения 1) Расчет на устойчивость: N≤φFpacч. Rc, где N— расчетная продольная сила; φ — коэф. продольного изгиба, в зависи мости от гибкости λ: а) при λ =70 -120, φ = 3000/ λ 2 б) при λ =70, φ =1 0, 8(λ /100)2 λ =l 0/r, где l 0 — расчетная длина, l 0 = μ l r (i) — радиус инер ции сечения

r (i) — радиус инер ции сечения

Fpacч — расчетная площадь, в зависимости от вида ослаблений: если ослабления отсутствуют, Fpacч= F; если ослабления выходят на кромки СК, Fpacч= Fнт если ослабления не выходят на кромки СК: площадь ослабления ≥ 25% от Fбрутто: Fpacч= 4/3 Fнт ; площадь ослабления Fбрутто: Fpacч= Fбр;

Rc— расч. сопр. на сжатие ели и сосны (табл. 3 СП) Рис. 1. Испытание механических свойств древесины на сжатие: а — вдоль волокон; б — поперек волокон — радиально; в — поперек волокон — тангенциально.

Порядок расчета деревянных стоек 1). Определяем нагрузку, приходящуюся на стойку; 2). Устанавливаем расчетную схему стойки; 3). Определяем расчетную длину стойки ; 4) Определяем расчетное сопротивление древесины; 5). Задаемся коэф. продольного изгиба в пределах (для основных элементов λ = 80÷ 100; для второстепенных λ = 120÷ 130); 6). Определяем требуемую площадь поперечного сечения: Fрасч≥N/φRс; 7). По найденной площади определяем размеры поперечного сечения а) для квадратного сечения

б) для круглого сечения Полученные размеры округляем в большую сторону. 8). Определяем радиус инерции и проверяем условие λ = l 0/r≤λпред , где λпред = 120, (если условие не удовлетворено, то увеличиваем размеры сечения); 9). Определяем фактическую расчетную площадь; 10) Определяем коэф. продольного изгиба; 11) Проверяем условие N/ φ Fрасч ≤Rc

12). Проверяем прочность деревянной стойки (если есть ослабления) N/ Fнт ≤Rc Если условие не выполняется, то увеличиваем размеры сечения и снова выполняем расчеты на прочность и устойчивость.

Пример 1. Подобрать сечение деревянной брусчатой стойки при следующих данных: расчетная сжимающая сила N = 17 000 кгс; длина стойки l = 3, 4 м, закрепление концов шарнирное.