2.3. Изгибаемые элементы.

В случае плоского изгиба расчёт выполняем на:

1. прочность по нормальным напряжениям:

2. прочность по скалыванию ;

3. устойчивость плоской формы деформирования , где - коэффициент устойчивости зависящий от характера закрепления, определяется по СНиП в зависимости от закреплений и сечения элемента.

жёсткость

где - коэффициент зависящий от вида нагрузки,

- нормативная нагрузка,

- модуль упругости,

- прогиб.

При подборе сечения изгибаемого элемента часто бывает трудно выполнить все эти 4 условия и получить при этом экономичное решение. Это связано с довольно высокой относительной прочностью древесины при низком модуле упругости (Е).

При косом изгибе расчет на прочность по нормальным напряжениям

,

и на жесткость

.

2.4. Внецентренно - нагруженный элемент.

Для таких элементов выполняют расчет на:

1. Прочность:

- внецентренно - сжатый , , коэффициент учитывает дополнительный момент от продольной силы возникающей при изгибе элемента .

- внецентренно - растянутый .

2. На устойчивость плоской формы деформирования:

- внецентренно - сжатый

,

где - для элементов имеющих закрепление растянутой зоны из плоскости деформирования.

- для элементов без таких закреплений.

- внецентренно - растянутый – никогда не может терять устойчивость.

, где - прогиб только от изгибающей нагрузки.

Тема 3. Соединения деревянных элементов.

По сортаменту размеры элементов ограничены как по длине так и по сечению, поэтому если нужно увеличить размеры элемента, то их стыкуют между собой. Для этого используют различные средства:

1-я группа – соединения без специальных элементов (контактные ):

- врубки;

- упоры;

2-я группа – соединения с рабочими элементами:

- нагели пластинчатые;

- нагели цилиндрические (в том числе и гвозди);

- шпонки.

3-я группа - клеевые соединения.

4-я группа - соединения на вклеенных стержнях.

Общим недостатком соединений деревянных конструкций (кроме клеевого) является не монолитность. Их податливость может достигать 5 мм. Особенно это характерно для соединений на цилиндрических нагелях (гвозди, шурупы и так далее).

Для пластмассовых конструкций основными видами соединений являются:

1. Клеевые соединения.

2. Сварные соединения.

3. Соединения с рабочими элементами.

3.1. Контактные соединения.

3.1.1. Лобовая врубка.

См. учебник - Конструкции из дерева и пластмасс /Под ред. Ю.В.Слицкоухова и Г.Г. Карлсена. – М.: Стройиздат, 1986. - 543 с.

Раздел 4, параграф 2.2.

3.2.1. Лобовой упор.

Соединение на лобовых упорах применяется для передачи усилия от одного сжатого элемента другому, если усилие направлено как вдоль оси, так и под углом.

Виды упоров:

1. Однолобовой упор

2. Двухлобовой упор

3. Трёхлобовой упор

Они применяются в стыках верхних и опорных узлов ферм и рам. Расчёт лобовых упоров выполняется на сминающее усилие по площадкам контакта элементов.

Очень часто в опорных узлах ферм пролетом более 12 м вместо лобовой врубки используют лобовой упор.

3.2. Нагельное соединение.

Нагель – это стержень или пластина препятствующий взаимному сдвигу соединяемых элементов они могут работать в первую очередь на изгиб либо на срез и смятие если соединение запроектировано должным образом. Нагели применяются при наращивании деревянных элементов их сплачивании либо узловых соединений.

Нагели бывают цилиндрические либо пластинчатые в каждом случае они могут быть деревянными либо стальными.

К цилиндрическим нагелям относят гвозди, винты, болты, арматура все они кроме гвоздей имеют  более 6 мм, и плотно забиваются в предварительно просверленные отверстия. Несущая способность такого нагеля зависит от его , а также толщины соединяемых элементов и расчетного сопротивления древесины смятия. Расчетная несущая способность на один срез нагеля определяется из трех условий:

1. Изгиба материала нагеля;

2. Смятие древесины крайнего соединяемого элемента толщиной а;

3. То же самое среднего элемента толщиной с.

Основные виды нагельных соединений.

1. Симметричные соединения.

2. Несимметричное.

Очень большое значение для работы таких соединений имеет жесткость нагеля в правильно запроектированном соединении происходит смятие древесины гнезда и изгиб нагеля. В неправильно запроектированном нагельном соединении (очень жесткий нагель) происходит растрескивание древесины вокруг гнезда.

В неправильно запроектированном нагельном соединении (очень жёсткий нагель) происходит растрескивание древесины вокруг гнезда.