5. Косой изгиб деревянных элементов.

5.1. Особенности работы элемента при косом изгибе

Явление косого изгиба возникает в элементах прямоугольного сечения, когда направление действующей нагрузки не совпадает с направлением одной из главных осей сечения. В условиях косого изгиба работают прогоны скатных покрытий.

Косой изгиб существенно увеличивает размеры поперечного сечения элементов, его следует избегать с помощью конструктивных мер, например, устройства подкладки под прогоны. Скатная составляющая нагрузки может быть также погашена устройством жесткого косого настила либо постановкой тяжей в плоскости ската крыши в середине пролета прогонов. В элементах круглого сечения косой изгиб не возникает, так как все его оси являются осями симметрии.

5.2. Расчет деревянных элементов на косой изгиб

При расчете на косой изгиб действующее усилие раскладывается на составляющие по направлению главных осей, затем находят моменты, действующие в этих плоскостях.

Проверка прочности производится по формуле

, где составляющие изгибающего момента для главных осей сеченияX и У; моменты сопротивления поперечного сечения нетто относительно главных осей сеченияX и У.

Проверка жесткости при косом изгибе производится по полному прогибу, равному геометрической сумме прогибов:

, где ипрогибы относительно осейX и У.

6. Сжато-изгибаемые элементы

6.1. Особенности работы сжато-изгибаемых элементов

Сжато-изгибаемыми элементами (или внецентрено-сжатыми) называются элементы, находящиеся под одновременным воздействием продольной сжимающей силы и изгибающего момента. Такое НДС возникает в следующих случаях:

• при совместном действии продольной силы и поперечной нагрузки;

• при внецентренном приложении продольной силы;

• при несимметричном ослаблении поперечного сечения сжатого элемента;

• в сжатых криволинейных элементах.

Схема работы сжато-изгибаемых элементов, эпюры изгибающих моментов на рисунке.

Разрушение сжато-изгибаемых элементов начинается с потери устойчивости сжатых волокон, в результате чего появляются складки в верхней зоне сечения, увеличивается прогиб, и элемент ломается.

Сжато-изгибаемые элементы работают достаточно надежно, и для их изготовления применяется древесина 2 сорта.

6.2. Расчет сжато-изгибаемых элементов

Сжато-изгибаемые элементы рассчитывают на совместное действие продольной сжимающей силы, основного изгибающего момента от поперечной нагрузки и дополнительного момента, возникающего от действия продольной силы на деформированный элемент.

Точный расчет достаточно сложен, поэтому исходят из условия, что под действием расчетных нагрузок, наибольшее сжимающее краевое напряжение не должно превышать расчетного сопротивления древесины на сжатие вдоль волокон.

Проверка прочности производится по формуле

где , - изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформированной схеме; здесьизгибающий момент от поперечной нагрузки;

- коэффициент изменяющийся от 0 до 1, учитывающий дополнительный момент от продольной силы, здесь коэффициент продольного изгиба;площадь сечения брутто.

При работа стержня рассматривается как продольно изогнутого

,

Поперечная сила сжато-изогнутого элемента будет больше, чем у такого же элемента при наличии только поперечной нагрузки, т.е

Сжато-изгибаемый элемент должен быть проверен на устойчивость плоской формы деформирования

,

где для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования;

для элементов, имеющих такие закрепления;

- коэффициент продольного изгиба из плоскости деформирования;

.

При наличии в элементе на участке l₀ закреплений из плоскости деформирования со стороны растянутой от момента кромки коэффициент следует дополнительно умножать на коэффициент, а коэффициентна коэффициент.