22. Расчет сжато-изгибаемых и внецентренно-сжатых деревянных элементов

Эти элементы в плоскости изгиба рассчитывают по формуле

(21)

где МД— изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформирован схеме

(22)

(23)

М — изгибающий момент в расчетном сечении без учета дополнительного момента от продольной силы; kn= 1 — для шарнирно опертых элементов при симметричных эпюрах изгибающих моментов: синусоидального, параболического, полигонального и близких к ним очертаний, а также для консольных элементов; kн = αн+  (1 — αн) — для шарнирно опертых элементов с эпюрами изгибающих моментов треугольного и прямоугольного очертания;  — принимают по табл; ан= 1,22 при треугольной эпюре и ан= = 0,81 при прямоугольной эпюре изгибающих моментов; Fбр— площадь поперечного сечения элемента, принимаемая по наибольшему значению высоты сечения h.

При несимметричном загружении шарнирно опертых элементов

где Мс, с и Мк, к — изгибающие моменты в расчетном сечении элемента и коэффициенты, определяемые по величинам гибкостей соответствующих симметричной и кососимметричной форм продольного изгиба.

При М/Wбр ≤ 0,1N*Fбр расчет в плоскости изгиба производят без учета изгибающего момента.

Проверяют прочность элементов по касательным напряжениям по формуле (24)

а прогиб по формуле (25)

Сжато-изгибаемые элементы прямоугольного поперечного сечения рассчитывают на устойчивость плоской формы деформирования по формуле

(26)

где y— коэффициент продольного изгиба для гибкости участка элемента расчетной длиной l0 в плоскости, перпендикулярной к плоскости деформирования, определяют по табл. 10 и умножают на коэффициент kЖМ, который из табл; Fбр и Wбр.— соответственно максимальное значе­ние площади и момента сопротивления поперечного сечения на рассматриваемом участке длины l0 элемента; n - 2 — для элементов без закрепления растянутой кромки из плоскости деформирования и n = 1—для элементов с закрепленной растянутой кромкой.

Если на участке l0 элемента растянутая кромка закреплена из плоскости деформирования, значение коэффициента м умножают на коэффициент kПМ, а коэффициент y - на коэффициент kПN, равный (27)

Если в формуле y> 1 и м> 1— проверку устойчивости плоской формы деформирования не производят; если же один из коэффициентов больше единицы, то проверка необходима.

Составные элементы, работающие на сжатие с изгибом и на внецентренное сжатие в плоскости изгиба, рассчитывают по формулам (21)—(25), в которых принимают Wраcч = kwWбр, а при вычислении коэффициента  гибкость принимают по формуле

Количество связей определяют по формуле

с введением в ее знаменатель коэффициента .

Устойчивость элементов в плоскости, перпендикулярной к плоскости изгиба, проверяют по формуле (7). Проверяют также устойчивость наиболее напряженной ветви (при l1> 7 а) по формуле

где 1 — коэффициент продольного изгиба рассматриваемой ветви, вычисленный по ее расчетной длине l1.

№25 Соединения на цилиндрич. И пластинчатых нагелях.

Нагели применяют для соединения деревянных и жестких пластмассовых элементов.Цилиндрические нагели из стали прим в видестержней, болтов, гвоздей и винтов. Из остальных материалов в виде стержней Нагели бывают:симметричные двух и многошовные, несимметричные двух и много.В соединениях на цилиндрич стержняхдля предотвращ раздвижки ставят не менее 3х стяжных болтов. Пластинчатые нагели прим только для сплачивания брусьев и брёвен в составных балках. Число нагелей в соединении: N-расч усилие;Т-наим.расч несущ способность нагеля в одном шве; п- кол-во швов. Расчет нагелей из пластмасс на срез: где R-расчетн сопротивл мат на срез. Расчетная несущая способность нагеля из жестких пластмасс: где R_см-расч сопротивл материала соед элементов, принимаемое 0.75R_c кН/см² R_н-расчетн сопротивл нагеля изгибу. , где К_а-коэф анизотропии; К_с – коэф поперечных размеров сечения. Расчетная несущая способность металлич нагеля:

Пластинчатые нагели

Цилиндрические нагели

№26 Соединения на растянутых связях

В деревянных конструкциях используют: стальные связи-болты, тяжи,хомуты, гвозди и винты(раб на выдергивание),вклеенные в древесину стержни. Кроме того применяют стяжные болты, скобы, подвески, хомуты.Рабочие растянутые связи крепят к деревянным элементам с помошью гек и контрогаек с обязательной постановкой шайб. Связи рассчитывают на растяжение по ослабленному нарезкой сечению где F - площадь поперечного сечения нетто; m-коэф условий работы Площадь шайб находят из условий работы древесины на смятие. Площадь шайбы расчит по формуле: , геде R_см-расч сопротивл древесины смятию под шайбой. Диаметр стяжного болта принимают , толщина стягиваемого пакета не менее12мм, стальные накладки , размер квадратной шайбы при толщине

Стальные хомуты для подвески балок

№27 Клеевые соединения Клеевые соединения применяют в основном при сплачивании деревянных и пластмассовых эл., а также для склеивания их между собой. В отдельных случаях их используют при наращивании и создании узлов, также для вклеивания в древесину стержней, шайб и т.д. После склеивания деревянных эл-тов их по-в должна быть острогана, а других мат-лов-очищена и обработана. Толщину досок для склеивания принимают не более 33мм(после острожки). При склеивании прямолин эл-тов до 42мм. Ширина досок должна соответствовать номинальной ширине клен эл-та с учётом припусков на обработку и сушку.При склеивании досок между собой и с фанерой под прямым углом ширина дсок-до 100мм, под другим углом – 150мм.Стыкование досок по длине осущ с помощью зубчатых соединений11-20(ГОСТ19414-79*), для склеивания фанеры 11-10 и 11-5, а также соединение «на ус».Клеевые соединения считаются равнопрочными с древесиной.

Соединения внахлестку, зубчатое, лобовое, на ус

Клеевые соединения

№28 Деревянные конструкции цельного сечения. Деревянные настилы, обрешетка

Конструкции цельного сечения(из одной доски, одного бруса, одного бруска)напимер(настилы, прогоны,балки цільного сеч,стропила) Конструкция настила зависит от их назначения.В покрытиях с трёхслойной рубероидной кровлей, наклеенной на мастике, прим настил из двух слоёв досок. Настилы бывают:-сплошные и сквозные; однослойные и двухслойные. При двухслойных настилах верхний слой – защитный, а нижний рабочий и рассчитывается. В сквозном настиле зазоры небольшие, если расстояние большое – это обрешетка. Настилы бывают поперечные и наклонные. Продольный наклонный настил крепится к прогонам. Вып из тонких досок(16,19,22,25мм). Расстояние между прогонами большим быть не может 80-150см.

1-настил; 2-прогон;3-несущая конструкция. В некоторых случаях целесообразно выполнять настилы и обшивки из заранее заготовленных щитов заводского изготовл. Щит должен укладываться на 3 прогона. Настил расчит на 2 сочетания нагрузок: 1-нагр от всей кровли и снега; 2-собств вес настила и монтажная сосредоточ нагрузка 100кг с коэф надёжности 1,2.

от монтажной нагр

Обрешетку из брусков расп вдоль здания проверяют на косой изгиб. Настилы обрешетки и подшивки закрепляют к конструкции гвоздями.

№29 Системы деревянных прогонов

В покрытиях применяют прогны: разрезные, консольно-балочные, неразрезные.

Данная система простая но прим редко

Вып из брёвен или брусьев. Шарнир вып косыми прирубами. Если а=0,1465l

прогиб в 2.5 раза меньше

а=0,2113l ;

Применяют при небольшех пролётах.

; Поперечная сила Q, по ней рассчитываются гвозди. ; ;

Т_гв-несущая способность гвоздя.

№30 Крепление прогонов. Косой изгиб прогонов. Мероприятия по восприятию скатной составляющей.

При расположении настилов вдоль ската их опирают непосредственно на прогоны. Расстояние между стропилами и прогонами принимают 1-1.5м. В двухскатнух крышах стропила соседних скатов соед в коньке гвоздями или болтами.В этом случае скатные составляющие нагрузки уравновешиваются и прогоны не будут испытывать косого изгиба. При уклонах кровли до30⁰ скатную составляющую ввиду её незначительной величины не учитывают.В чердачных перекрытиях прогоны опирают на торцевые стены и стойки наслонной сист стропил, в бесчердачных на несущие конструкции. В подвесных покрытиях прогоны подвешивают к конструкциям. К стенам прогоны закрепляют стальными анкерами.

№31 Деревянные стропила.

Для опирания настилов и обрешетки крыши, укладываемых вдоль здания, предусматривают наклонные балки – стропила, выполняемые из досок или тонкомерных брёвен. При расположении настилов вдоль ската их опирают непосредственно на прогоны. Расстояние между стропилами и прогонами принимают 1-1.5м. В двухскатнух крышах стропила соседних скатов соед в коньке гвоздями или болтами.В этом случае скатные составляющие нагрузки уравновешиваются и прогоны не будут испытывать косого изгиба. Стропила рассчитывают как свободно лежащиенаклонные балки на двух опорах(прогонах). Постоянную от покрытия, снеговую и ветровую берут из ДБН В.1.2-2-2006. Ветровую нагр учитывают только при углах наклона кровли >30⁰. Вертикальную распред нагрузку собирают с грузовой площади и разбивают на нормальную и скатную. При уклонах кровли до30⁰ скатную составляющую ввиду её незначительной величины не учитывают и стропильные ноги рассчитывают только на поперечный изгиб. При больших уклонах кровли строп ноги рассчитывают на сжатие с изгибом.

1 -покрытие кровли

2-обрешетка

3 – стропила

4-утеплитель

5-подшивка

6-пароизоляция

7-прогон

№32 Панельные конструкции. Асбоцементные панели.

П литы и панели являются ограждающими конструкциями заводского изготовления. Основным типом являются трехслойные ребристые плиты и панели с полками из фанеры, асбест листов, древесных плит.Плиты с асбестоцем плоскими полками по конструкции не отличаются от фанерных. Полки толщиной не менее 8мм крепятся к рёбрам оцинкованными шурупами размером5х60мм с шагом20-60диаметров шурупа. Асбест плиты стыкуются впритык на синтетическом клею с односторонними накладками шириной не менее 16 толщин листа. При кровле из волнистых асбестоцем листов обыкновенного или унифицированного профилей верхнюю полку не делают, а внутренние полости плит защищают от увлажнения полиэтиленовой плёнкой.

35. Дощат. клееные балки

36. Дер.фанерн. балки с плоской стенкой

1. Фанерная стенка

2. Дощатые пояса

Ребра жесткости.

38. Дощатоклееные арки.

39. Узлы дощатоклееных арок.

33. Фанерные плиты.

34. Составные балки (на пласт нагелях, на вклеенных стержнях).

Общий вид брусчатой балки из 3-х брусьев

1-брусья

2-монтажные болты

3-опорная подушка

37. Деревянные арки. Кружальные арки. Треугольные арки.

К плоским распорным несущим конструкциям относятся арки и рамы. Наиболее рациональными являются арки и рамы, распор которых воспринимается фундаментами или контрфорсами. Их рекомендуется принимать в покрытиях зданий, где требуется использовать внутренний объем.

Арки проектируют, обычно, трехшарнирными. При этом отсутствуют монтажные стыки, облегчаются фундаменты и уменьшается трудоемкость изготовления и транспортирования монтажных блоков. При возможности изготовления и транспортирования допускается использование арок пролетом до 30 м.

Арки бывают сплошные, состоящие из криволинейных и прямолинейных блоков различного очертания:

-треугольного

-кругового

-стрельчатого

-многоугольного

Наиболее распространены клееные многослойные арки.

Треугольная арка с затяжкой: