6 Проверка балки:

Геометрические характеристики расчетного сечения:

момент инерции

момент сопротивления

статический момент

Находим коэффициент снижения момента сопротивления балки за счет податливости волнистой стенки: ,

где -податливость волнистой стенки; Е_др= - модуль упругости материала поясов (древесины); G_ф= - модуль сдвига фанерной стенки; k₀ - коэффициент, учитывающий форму волны, равен 1

7 проверка принятого сечения: 1. По прочности на изгиб: < R_и где R_и - расчетное сопротивление древесины изгибу (по табл. 3 и 4 [1]).

2. По жесткости:

< где - момент инерции сечения в середине пролета,

- коэффициент, учитывающий податливость волнистой стенки,

- коэффициент, учитывающий переменность сечения по длине.

8 Расчет волнистой стенки:

проектирование волнистой стенки Глубина паза:

где - статический момент опорного сечения;

- момент инерций опорного сечения;

R_ф.ск - расчетное сопротивление фанеры скалыванию

Расчет профиля волнистого листа по устойчивости вблизи опоры. Условие местной устойчивости: .

Находим квадрат гибкости стенки, задавшись в соответствии шириной поясов высотой волны где h_ст - высота стенки в свету между поясами

Коэффициент зависит от модуля упругости и модуля сдвига фанеры и равен: Е_ф-модуль упругости

Коэффициент зависит от отношения размеров волны h_В/l_В

Так как балка переменной высоты, проведем проверку сечения стенки на устойчивость в 1/4 пролета при Q_1/4

,

,.

6. Зарисовать расчетную схему трехшарнирной круговой арки. Как собираются нагрузки и определяются усилия в арке? Описать порядок расчета и конструирование трехшарнирной круговой арки клеедощатой. Какие проверки должны выполняться?

Основные геометрические характеристики l-пролет арки

f-стрела подъема арки

Сбор нагрузок: собственный вес арки где b-шаг арок

нагрузка от покрытия, технологического оборудования, снеговая нагрузка

Определение расчетных усилий расчет арки выполняется для двух возможных вариантов загружения : 1) постоянная нагрузка и снег по всему пролету; 2) постоянная нагрузка и снег на левой (или правой) половине пролета.

Расчет деревянных элементов балки: задаемся сечением верхнего пояса b x h.

Назначаем опасное сечение

Расчетная длина арки при симметричном нагружении l_о = 0,58S;

, при не симметричном

Гибкость пояса

Выполняем проверку

6.25. Арки следует рассчитывать на прочность в соответствии с указаниями п. 4.17 и на устойчивость в плоскости кривизны по формуле (6) п. 4.2 с учетом п. 4.17, причем расчетную длину элементов l_о следует принимать:

а) при расчете на прочность по деформированной схеме:

для трехшарнирных арок и сводов при симметричной нагрузке l_о = 0,58S;

для трехшарнирных арок и сводов при кососимметричной нагрузке - по формуле

, (62)

где a - центральный угол полуарки, рад;

S - полная длина дуги арки

4.17. Расчет на прочность внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов следует производить по формуле

, (28)

где М_д - изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформированной схеме.

Примечания: 1. Для шарнирно-опертых элементов при симметричных эпюрах изгибающих моментов синусоидального, параболического, полигонального и близких к ним очертаний, а также для консольных элементов М_д следует определять по формуле

, (29)

где x - коэффициент, изменяющийся от 1 до 0, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента, определяемый по формуле

, (30)

М - изгибающий момент в расчетном сечении без учета дополнительного момента от продольной силы;

j - коэффициент, определяемый по формуле (8) п. 4.3.

3. При несимметричном загружении шарнирно-опертых элементов величину изгибающего момента М_м следует определять по формуле

, (32)

где М_с и М_к - изгибающие моменты в расчетном сечении элемента от симметричной и кососимметричной составляющих нагрузки;

x_с и x_к - коэффициенты, определяемые по формуле (30) при величинах гибкостей, соответствующих симметричной и кососимметричной формам продольного изгиба.

6.26. Расчет трехшарнирных арок на устойчивость плоской формы деформирования следует производить по п. 4.18.

4.18. Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов следует производить по формуле

, (33)

где F_бр - площадь брутто с максимальными размерами сечения элемента на участке l_p;

W_бр - см. п. 4.14;

n = 2 - для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования и n = 1 для элементов, имеющих такие закрепления;

j - коэффициент продольного изгиба, определяемый по формуле (8) для гибкости участка элемента расчетной длиной l_p из плоскости деформирования;

j_м - коэффициент, определяемый по формуле (23).

При расчете элементов переменного по высоте сечения, не имеющих закреплений из плоскости по растянутой от момента М кромке, или при m < 4 коэффициенты j и j_М, определяемые по формулам (8) и (23), следует дополнительно умножать соответственно на коэффициенты k_жN и k_жМ, приведенные в табл. 1 и 2 прил. 4.

При m ³ 4 k_жN = k_жМ = 1.

6.27. При расчете арок на прочность по деформированной схеме и на устойчивость плоской формы деформирования величины N и М_д следует принимать в сечении с максимальным моментом (для проверяемого случая нагружения), а коэффициенты x или x_с и x_к следует определять по формуле (30) п. 4.17 с подстановкой в нее значения сжимающей силы N_о в ключевом сечении арки; расчет арок на устойчивость в плоскости кривизны следует производить по формуле (6) п. 4.2 на ту же сжимающую силу N_о.

, (6)

где R_с - расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон;

j - коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно п. 4.3;

F_нт - площадь нетто поперечного сечения элемента;

F_рас - расчетная площадь поперечного сечения элемента, принимаемая равной:

7. Зарисовать расчетную схему трехшарнирной круговой арки. Как собираются нагрузки и определяются усилия в арке? Описать порядок расчета и конструирование трехшарнирной круговой арки клеефанерной. Какие проверки должны выполняться?

Основные геометрические характеристики l-пролет арки

f-стрела подъема арки

Сбор нагрузок: собственный вес арки где b-шаг арок

нагрузка от покрытия, технологического оборудования, снеговая нагрузка

Определение расчетных усилий расчет арки выполняется для двух возможных вариантов загружения : 1) постоянная нагрузка и снег по всему пролету; 2) постоянная нагрузка и снег на левой (или правой) половине пролета.

Опорные реакции:

;

.

Распор .

Изгибающий момент

Изгибающие моменты от ветровой нагрузки определяем по формулам:

в левой полуарке:

в правой полуарке (х - от правой опоры)

где - момент от ветровой нагрузки, расположенной слева от сечения n.

Задаемся сечением арки, назначаем размеры поясов и толщину фанерной стойки

Проверки

Расчетная длина арки при симметричном нагружении , при не симметричном

Гибкость пояса

Выполняем проверку

6.25. Арки следует рассчитывать на прочность в соответствии с указаниями п. 4.17 и на устойчивость в плоскости кривизны по формуле (6) п. 4.2 с учетом п. 4.17, причем расчетную длину элементов l_о следует принимать:

а) при расчете на прочность по деформированной схеме:

для трехшарнирных арок и сводов при симметричной нагрузке l_о = 0,58S;

для трехшарнирных арок и сводов при кососимметричной нагрузке - по формуле

, (62)

где a - центральный угол полуарки, рад;

S - полная длина дуги арки

4.17. Расчет на прочность внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов следует производить по формуле

, (28)

где М_д - изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформированной схеме.

Примечания: 1. Для шарнирно-опертых элементов при симметричных эпюрах изгибающих моментов синусоидального, параболического, полигонального и близких к ним очертаний, а также для консольных элементов М_д следует определять по формуле

, (29)

где x - коэффициент, изменяющийся от 1 до 0, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента, определяемый по формуле

, (30)

М - изгибающий момент в расчетном сечении без учета дополнительного момента от продольной силы;

j - коэффициент, определяемый по формуле (8) п. 4.3.

3. При несимметричном загружении шарнирно-опертых элементов величину изгибающего момента М_м следует определять по формуле

, (32)

где М_с и М_к - изгибающие моменты в расчетном сечении элемента от симметричной и кососимметричной составляющих нагрузки;

x_с и x_к - коэффициенты, определяемые по формуле (30) при величинах гибкостей, соответствующих симметричной и кососимметричной формам продольного изгиба.

6.26. Расчет трехшарнирных арок на устойчивость плоской формы деформирования следует производить по п. 4.18.

4.18. Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов следует производить по формуле

, (33)

где F_бр - площадь брутто с максимальными размерами сечения элемента на участке l_p;

W_бр - см. п. 4.14;

n = 2 - для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования и n = 1 для элементов, имеющих такие закрепления;

j - коэффициент продольного изгиба, определяемый по формуле (8) для гибкости участка элемента расчетной длиной l_p из плоскости деформирования;

j_м - коэффициент, определяемый по формуле (23).

При расчете элементов переменного по высоте сечения, не имеющих закреплений из плоскости по растянутой от момента М кромке, или при m < 4 коэффициенты j и j_М, определяемые по формулам (8) и (23), следует дополнительно умножать соответственно на коэффициенты k_жN и k_жМ, приведенные в табл. 1 и 2 прил. 4.

При m ³ 4 k_жN = k_жМ = 1.

6.27. При расчете арок на прочность по деформированной схеме и на устойчивость плоской формы деформирования величины N и М_д следует принимать в сечении с максимальным моментом (для проверяемого случая нагружения), а коэффициенты x или x_с и x_к следует определять по формуле (30) п. 4.17 с подстановкой в нее значения сжимающей силы N_о в ключевом сечении арки; расчет арок на устойчивость в плоскости кривизны следует производить по формуле (6) п. 4.2 на ту же сжимающую силу N_о.

, (6)

где R_с - расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон;

j - коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно п. 4.3;

F_нт - площадь нетто поперечного сечения элемента;

F_рас - расчетная площадь поперечного сечения элемента

8. Зарисовать расчетную схему трехшарнирной стрельчатой арки. Как собираются нагрузки и определяются усилия в арке? Описать порядок расчета и конструирование трехшарнирной стрельчатой арки клеедощатой. Какие проверки должны выполняться?

Нагрузки: вес ограждающей части покрытия, средний вес ограждающей части покрытия на 1м2 плана покрытия, снеговая нагрузка, собственный вес арки, ветровая нагрузка

Определение усилий в расчетных сечениях арки:

Определяем равнодействующие от ветровых нагрузок для каждого из участков

Находим вертикальные опорные реакции из условия равенства нулю моментов всех сил относительно опорных шарниров

Подбор сечения арки задаемся шириной сечения

Требуемый момент сопротивления.

Требуемая высота сечения

Проверка

Выполняем проверку

6.25. Арки следует рассчитывать на прочность в соответствии с указаниями п. 4.17 и на устойчивость в плоскости кривизны по формуле (6) п. 4.2 с учетом п. 4.17, причем расчетную длину элементов l_о следует принимать:

а) при расчете на прочность по деформированной схеме:

для трехшарнирных арок и сводов при симметричной нагрузке l_о = 0,58S;

для трехшарнирных арок и сводов при кососимметричной нагрузке - по формуле

, (62)

где a - центральный угол полуарки, рад;

S - полная длина дуги арки

4.17. Расчет на прочность внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов следует производить по формуле

, (28)

где М_д - изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформированной схеме.

Примечания: 1. Для шарнирно-опертых элементов при симметричных эпюрах изгибающих моментов синусоидального, параболического, полигонального и близких к ним очертаний, а также для консольных элементов М_д следует определять по формуле

, (29)

где x - коэффициент, изменяющийся от 1 до 0, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента, определяемый по формуле

, (30)

М - изгибающий момент в расчетном сечении без учета дополнительного момента от продольной силы;

j - коэффициент, определяемый по формуле (8) п. 4.3.

3. При несимметричном загружении шарнирно-опертых элементов величину изгибающего момента М_м следует определять по формуле

, (32)

где М_с и М_к - изгибающие моменты в расчетном сечении элемента от симметричной и кососимметричной составляющих нагрузки;

x_с и x_к - коэффициенты, определяемые по формуле (30) при величинах гибкостей, соответствующих симметричной и кососимметричной формам продольного изгиба.

6.26. Расчет трехшарнирных арок на устойчивость плоской формы деформирования следует производить по п. 4.18.

4.18. Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов следует производить по формуле

, (33)

где F_бр - площадь брутто с максимальными размерами сечения элемента на участке l_p;

W_бр - см. п. 4.14;

n = 2 - для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования и n = 1 для элементов, имеющих такие закрепления;

j - коэффициент продольного изгиба, определяемый по формуле (8) для гибкости участка элемента расчетной длиной l_p из плоскости деформирования;

j_м - коэффициент, определяемый по формуле (23).

При расчете элементов переменного по высоте сечения, не имеющих закреплений из плоскости по растянутой от момента М кромке, или при m < 4 коэффициенты j и j_М, определяемые по формулам (8) и (23), следует дополнительно умножать соответственно на коэффициенты k_жN и k_жМ, приведенные в табл. 1 и 2 прил. 4.

При m ³ 4 k_жN = k_жМ = 1.

6.27. При расчете арок на прочность по деформированной схеме и на устойчивость плоской формы деформирования величины N и М_д следует принимать в сечении с максимальным моментом (для проверяемого случая нагружения), а коэффициенты x или x_с и x_к следует определять по формуле (30) п. 4.17 с подстановкой в нее значения сжимающей силы N_о в ключевом сечении арки; расчет арок на устойчивость в плоскости кривизны следует производить по формуле (6) п. 4.2 на ту же сжимающую силу N_о.

, (6)

где R_с - расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон;

j - коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно п. 4.3;

F_нт - площадь нетто поперечного сечения элемента;

F_рас - расчетная площадь поперечного сечения элемента

9. Зарисовать расчетную схему трехшарнирной стрельчатой арки. Как собираются нагрузки и определяются усилия в арке? Описать порядок расчета и конструирование трехшарнирной стрельчатой арки клеефанерной. Какие проверки должны выполняться?

Нагрузки: вес ограждающей части покрытия, средний вес ограждающей части покрытия на 1м2 плана покрытия, снеговая нагрузка, собственный вес арки, ветровая нагрузка

Определение усилий в расчетных сечениях арки:

Определяем равнодействующие от ветровых нагрузок для каждого из участков

Находим вертикальные опорные реакции из условия равенства нулю моментов всех сил относительно опорных шарниров

Подбор сечения арки задаемся шириной сечения пояса арки и размерами фанерной стойки

Проверка

6.25. Арки следует рассчитывать на прочность в соответствии с указаниями п. 4.17 и на устойчивость в плоскости кривизны по формуле (6) п. 4.2 с учетом п. 4.17, причем расчетную длину элементов l_о следует принимать:

а) при расчете на прочность по деформированной схеме:

для трехшарнирных арок и сводов при симметричной нагрузке l_о = 0,58S;

для трехшарнирных арок и сводов при кососимметричной нагрузке - по формуле

, (62)

где a - центральный угол полуарки, рад;

S - полная длина дуги арки

4.17. Расчет на прочность внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов следует производить по формуле

, (28)

где М_д - изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформированной схеме.

Примечания: 1. Для шарнирно-опертых элементов при симметричных эпюрах изгибающих моментов синусоидального, параболического, полигонального и близких к ним очертаний, а также для консольных элементов М_д следует определять по формуле

, (29)

где x - коэффициент, изменяющийся от 1 до 0, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента, определяемый по формуле

, (30)

М - изгибающий момент в расчетном сечении без учета дополнительного момента от продольной силы;

j - коэффициент, определяемый по формуле (8) п. 4.3.

3. При несимметричном загружении шарнирно-опертых элементов величину изгибающего момента М_м следует определять по формуле

, (32)

где М_с и М_к - изгибающие моменты в расчетном сечении элемента от симметричной и кососимметричной составляющих нагрузки;

x_с и x_к - коэффициенты, определяемые по формуле (30) при величинах гибкостей, соответствующих симметричной и кососимметричной формам продольного изгиба.

6.26. Расчет трехшарнирных арок на устойчивость плоской формы деформирования следует производить по п. 4.18.

4.18. Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов следует производить по формуле

, (33)

где F_бр - площадь брутто с максимальными размерами сечения элемента на участке l_p;

W_бр - см. п. 4.14;

n = 2 - для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования и n = 1 для элементов, имеющих такие закрепления;

j - коэффициент продольного изгиба, определяемый по формуле (8) для гибкости участка элемента расчетной длиной l_p из плоскости деформирования;

j_м - коэффициент, определяемый по формуле (23).

При расчете элементов переменного по высоте сечения, не имеющих закреплений из плоскости по растянутой от момента М кромке, или при m < 4 коэффициенты j и j_М, определяемые по формулам (8) и (23), следует дополнительно умножать соответственно на коэффициенты k_жN и k_жМ, приведенные в табл. 1 и 2 прил. 4.

При m ³ 4 k_жN = k_жМ = 1.

6.27. При расчете арок на прочность по деформированной схеме и на устойчивость плоской формы деформирования величины N и М_д следует принимать в сечении с максимальным моментом (для проверяемого случая нагружения), а коэффициенты x или x_с и x_к следует определять по формуле (30) п. 4.17 с подстановкой в нее значения сжимающей силы N_о в ключевом сечении арки; расчет арок на устойчивость в плоскости кривизны следует производить по формуле (6) п. 4.2 на ту же сжимающую силу N_о.

, (6)

где R_с - расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон;

j - коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно п. 4.3;

F_нт - площадь нетто поперечного сечения элемента;

F_рас - расчетная площадь поперечного сечения элемента, принимаемая равной:

10. Зарисовать расчетную схему трехшарнирной рамы из прямолинейных элементов. Как собираются нагрузки и определяются усилия в раме? Описать порядок расчета и конструирование трехшарнирной рамы из прямолинейных клееных деревянных элементов. Какие проверки должны выполняться?

Задаемся геометрическими размерами рамы.

Сбор нагрузок: собственный вес

Снеговая нагрузка, ветровая нагрузка

Статический расчет : опорные реакции

распор

Подбор сечения: задаемся сечением рамы.

Находим коэффициент жесткости для стойки и ригеля

Приведенная высота сечения полурамы

Гибкость

Проверка

11. Зарисовать расчетную схему трехшарнирной рамы из прямолинейных элементов. Как собираются нагрузки и определяются усилия в раме? Описать порядок расчета и конструирование трехшарнирной рамы из прямолинейных клеефанерных элементов. Какие проверки должны выполняться?

Задаемся геометрическими размерами рамы.

Сбор нагрузок: собственный вес

Снеговая нагрузка, ветровая нагрузка

Статический расчет : опорные реакции

распор

Подбор сечения: задаемся сечением рамы

Находим коэффициент жесткости для стойки и ригеля

Приведенная высота сечения полурамы

Гибкость

Проверка Проверка фанерной стенки на главные напряжения

12. Зарисовать расчетную схему трехшарнирной рамы из гнутоклееных элементов. Как собираются нагрузки и определяются усилия в раме? Описать порядок расчета и конструирование трехшарнирной рамы из гнутоклееных деревянных элементов. Какие проверки должны выполняться?

Геометрические характеристики

Высота в коньке, радиус кривизны расчетной оси в закругленной части полурамы, угол наклона ригеля к раме, длина дуги закругленной части полурамы, полная длина оси полурамы.

Статический расчёт:

Распор рамы при единичной нагрузке на половине пролета

Проверка сечения рамы, задаемся сечением Находим коэффициент жесткости для стойки и ригеля

Приведенная высота сечения полурамы

Гибкость

Проверка

13. Зарисовать расчетную схему клеефанерной панели покрытия. Как собираются нагрузки и определяются усилия в панели? Описать порядок расчета и конструирование клеефанерной панели покрытия. Какие проверки должны выполняться?

расчетная схема панели

задание размеров панели: Панели обычно имеют размеры в плане: ширину (0,5….1,5) м; длину (3….6) м.

Толщина панели назначается по теплотехническим расчетам (для отапливаемого здания), а также из условия жесткости в пределах (1/30….1/40) от длины панели.

Сбор нагрузок: постоянная( кровля, обшивка, утеплитель, если есть, каркас,) временная( снеговая)

Расчетный изгибающий момент равен ,

где а - расстояние в осях между продольными ребрами.

Таким образом, шаг продольных ребер определяют из условия прочности при изгибе верхней обшивки , (3.6.)

где W_в.обш= - момент сопротивления обшивки шириной 100 см;

R¹_ф.и - расчетное сопротивление фанеры изгибу поперек шпона;

m_u = 1,2 – коэффициент условия работы, учитывающий монтажную нагрузку.

Решая (3.6.), получим шаг продольных ребер

Ширину панели делят на равные участки с шагом продольных ребер “а”, не более полученного из расчета по формуле (3.7.).