11.Сжато-изгибаемые элементы

Сжато-изгибаемыми элементами называются такие, на которые действует изгибающий момент и централь­но приложенное продольное сжимающее усилие. Изги­бающий момент может создаваться: а) внецентренно приложенной сжимающей силой и тогда элемент назы­вают внецентренно сжатым или б) поперечной нагруз­кой. В соответст­вии с этой теорией несущая способность стержня счита­ется исчерпанной в тот момент, когда краевое напряжение сжатию делается равным расчетному сопротивлению. Так как жесткость стержня не является бесконечной, то он под влиянием изгибающего момента прогибается. Напряжение равно

σ_и=М_деф/W_расч+ N/F_РАСЧ <Rc; где М_деф = М_q/ξ; ξ = 1- (лямбда)²N/3000F_БРRc; ГДЕ ξ учитывает увеличение момента за счёт действия продольного сжимающего усилия 0<ξ<1. Попе­речная сила сжато-изгибаемого элемента будет больше, чем у такого же элемента при наличии только попереч­ной нагрузки: Q=Qq/ ξ. При определении прогиба сжато-изгибаемого эле­мента следует также учитывать влияние дополнитель­ного момента, поэтому f=kPнl³/EI ξ

Сжато-изгибаемый элемент должен быть также про­верен на устойчивость плоской формы деформирования по формуле (N/F_бр Rc φ_y) + (М_деф/W_бр Rи φ_м) <1; где F_бр — площадь брутто с максимальными размерами сечения элемента на участке lр; W_бр — максимальный момент сопротивления брутто на участке lр; n=2 для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования; n=1 для элементов имеющих какие-то закрепления; φ_y — коэффициент продольного изгиба; φ_м — коэффициент устойчивости изгибаемых элементов

12.Растянуто-изгибаемые элементы

В растянуто-изгибаемых элементах кроме изгибаю­щего момента действует центрально-приложенное уси­лие, которое растягивает стержень, т, е. на­правлено в обратную сторону по сравнению со сжато-изгибаемым элементом. Поэтому после прогиба стержня, вызванного изгибающим моментом, нормальное усилие будет создавать дополнительный момент противополож­ного знака и таким образом уменьшать основной мо­мент. Так как на деревянные элементы при растяжении сильно влияют пороки древесины, снижая их прочность, то растянуто-изгибаемые элементы рассчитывают в за­пас прочности без учета дополнительного момента от продольных сил при деформации стержня по формуле σ_р=М_q Rр /W_нт Rи + N/F_нт <Rр; где F_нт — площадь сечения нетто; Rр, Rи расчётные сопротивления растяжению и изгибу.

15.Особенности работы гвоздей. Гвозди в соединениях сдвигаемых деревянных эле­ментов работают как нагели. Их обычно забивают в дре­весину без предварительного просверливания, что обус­ловливает некоторые особенности их работы. Как указы­валось раньше, исследования показали повышенную не­сущую способность гвоздей, вставленных в предвари­тельно просверленные отверстия. Однако в этом случае гвозди принято называть тонкими наге­лями и их расчет полностью совпадает с расчетом наге­лей. Диаметр гвоздей, забиваемых в цельную древесину, не превышает 6 мм и поэтому их несущая способность не зависит от угла между направлением действия силы и направлением волокон. В связи с этим для гвоздей коэффициент уменьшения несущей способности и_а не вводят в формулы определения несущей спо­собности. При определении расчетной длины защемления кон­ца гвоздя в последней непробиваемой насквозь доске не следует учитывать часть длиной 1,5d_ГВ. Кроме того, из длины гвоздя при определении длины его защемления следует вычитать по 2 мм на каждый шов между соединяемыми элементами. Если расчетная дли­на защемления конца гвоздя получается меньше 4d_ГВ то его работу в примыкающем к шву элементе учитывать не следует. Диаметр гвоздей принимать не более 0,25 толщины пробиваемого элемента. Если последняя доска пробивается гвоздем насквозь, то, учитывая отщеп ее нижнего слоя, рабочая толщина доски уменьшается на 1,5d_ГВ. Заостренный конец гвоздя, проникая в древесину, раздвигает ее волокна в сторону, в результате чего про­исходит уплотнение древесины около гвоздя, что увели­чивает опасность раскалывания древесины. Уменьшить эту опасность можно относительно более редкой расста­новкой забиваемых гвоздей по сравнению с нагелями.

Минимальные расстояния между осями гвоздей вдоль волокон древесины следует принимать не менее S1= 15d_ГВ при толщине пробиваемого элемента с> 10d_ГВ; S1= 25d_ГВ при толщине пробиваемого элемента с= 4d. Для промежуточных значений толщины элемента наи­меньшее расстояние следует определять по интерполя­ции.

Для элементов, не пробиваемых гвоздями насквозь, расстояние между осями гвоздей следует принимать не зависимо от их толщины S1> 15d. Расстояние вдоль во­локон древесины от оси гвоздя до торца элемента во всех случаях надо брать не менее S1= 15d_. Расстояние между осями гвоздей поперек волокон древесины при прямой расстановке гвоздей принимают не менее S2= 4d; при шахматной расстановке или расстановке их косыми ря­дами это расстояние может быть уменьшено до S2= 3d, а расстояние от продольной кромки до оси гвоздя 4d.

Гвозди образуют более плотные соединения, чем на­гели. Недостатком гвоздевых соединений является замет­ная ползучесть при длительно действующих нагрузках. Для увеличения плотности соединений, особенно в слу­чаях прикрепления стальных накладок к деревянным элементам, нашли применение особые гвозди с неглад­кой поверхностью, забиваемые в древе­сину пневматическими молотками.