Розрахунок елементів, які працюють на згинання

Найбільш розповсюджені елементи дерев’яних конструкцій, що працюють на згин є балки, прогони, дошки настилів і обшивок, лати. Згинальні елементи розраховують за першим та другим граничним станом, тобто на міцність і жорсткість. В розрахунку за першим граничним станом використовують розрахункове навантаження, а за другим – експлуатаційне.

Розрахунок за першим граничним станом. Міцність перевіряють у перерізі, де діють найбільші напруження, крім того в перерізах, в яких є ослаблення. Нормальні напруження визначають за формулою

, (3.14)

де М – розрахунковий згинальний момент; W_роз – розрахунковий момент опору поперечного перерізу елемента; R_и – розрахунковий опір деревини згину.

Дотичні напруження визначають за формулою

; (3.15)

де Q – розрахункова поперечна сила; S_бр – статичний момент брутто частини поперечного перерізу елемента, що зсувається, відносно нейтральної осі; I_бр – момент інерції брутто поперечного перерізі елемента відносно нейтральної осі; b_розр – розрахункова ширина перерізу елемента; – розрахунковий опір сколюванню деревини вздовж волокон.

Окрім розрахунку на міцність розрахунок за першим граничним станом включає розрахунок на стійкість плоскої форми деформування

, (3.16)

де – коефіцієнт стійкості при згині ; М – максимальний згинальний момент на розглядаємій ділянці ℓ_р ; ℓ_р – розрахункова довжина, що приймається рівною відстані між точками розкріплення стиснутої кромки елемента; b і h – висота та ширина перерізу; к_ф – коефіцієнт, що залежить від виду епюри згинальних моментів.

Розрахунок за другим граничним станом. Перевірку жорсткості наближено виконують за формулою

, (3.17)

де q^e і P^e – експлуатаційне рівнорозподілене та зосереджене навантаження; Е – модуль пружності деревини; – граничний прогин в долях прольоту.

Розрахунок елементів, які працюють на стискання і згинання

Елементами, що працюють на стискання та згинання, є верхні пояси ферм, при наявності місцевого, позавузлового навантаження, колони каркасів. Стиснуто-зігнуті та позацентрово-стиснуті елементи розраховують відповідно до п. 4.17 [1] на міцність за формулою

, (3.18)

де М_Д – згинальний момент від дії поперечних та поздовжніх навантажень, що визначають з розрахунку за деформованою схемою

, (3.19)

де ξ – коефіцієнт, що враховує додатковий момент від поздовжньої сили внаслідок прогину елемента, визначають за формулою

. (3.20)

Список літератури

1. СНиП ІІ-25-80. Деревянные конструкции. Нормы проектирования / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1983. – 31 с.

2. ДБН В.1.2.-2:2006. Навантаження і впливи.  К.: МБАта ЖКГ України, 2006.  60 с.

3. ДБН В.2.6-131:2010. Конструкції будинків і споруд. Дерев’яні конструкції. Основні положення.  К: Мінрегіонбуд України, 2010.  102 с.

4. Клименко В.З. Конструкції з дерева і пластмас: Підручник / В.З. Клименко. – К.: Вища шк., 2000. – 304 с.

5. Слицкоухов В.Ю. Индустриальные деревянные конструкции. Примеры проектирования: Учебное пособие для вузов / Ю.В. Слицкоухов, И.М. Гуськов, Л.К. Ермоленко, Б.А. Освенский, А.С. Сидоренко, Э.В. Филимонов, А.Ю. Фролов. – М.: Стройиздат, 1991. – 256 с.

6. Дмитренко А.О., Шкіренко С.В,. Методичні вказівки до практичних занять із дисципліни «Конструкції з дерева та пластмас». – Полтава: ПолтНТУ, 2008. – 23 с.

Зміст

Лекція №1 ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО КОНСТРУКЦІЇ ІЗ ДЕРЕВИНИ ТА ПЛАСТМАС 2

Короткий історичний нарис розвитку конструкцій із деревини та пластмас 2

Сучасний стан та галузі раціонального використання в будівництві конструкцій з дерева та пластмас 4

Сировинна база. Класифікація і стандартизація лісних товарів 5

Переваги та недоліки деревини порівняно з іншими конструкційними матеріалами 8

Конструкційні пластмаси 9

Загальні відомості про пластмаси 9

Основні види пластмас, їх використання 10

Механічні властивості пластмас 11

Переваги та недоліки пластмас порівняно з іншими конструкційними матеріалами 12

Лекція № 2 КОНСТРУКЦІЙНА ДЕРЕВИНА 13

Будівельні властивості основних порід деревини 13

Анатомічна будова деревини 14

Вологість деревини. Усушка та розбухання, заходи захисту деревини від їх шкідливого впливу 14

Заходи захисту деревини від загнивання та загорання 15

Лекція № 3 МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ДЕРЕВИНИ 17

Загальні відомості про механічні властивості деревини. 17

Тривалий опір деревини. Методика його визначення 21

Пороки деревини та їх вплив на механічні властивості 22

Вплив вологості й температури на механічні властивості деревини 23

Розрахункові опори деревини. Методика їх визначення 23

Розрахунок елементів дерев’яних і пластмасових конструкцій 25

Розрахунок центрально-розтягнутих елементів і елементів, які працюють на розтягання та згинання 25

Розрахунок центрально-стиснутих елементів 26

Розрахунок елементів, які працюють на згинання 28

Розрахунок елементів, які працюють на стискання і згинання 29

Список літератури 30

32