содержание   ..  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..

§ 27. РАСЧЕТ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СООРУЖЕНИИ ИЗ ДЕРЕВА И ПЛАСТМАСС

 Изгибаемые деревянные элементы — настилы, обрешетки, обшивки, стропильные ноги, прогоны, балки — наиболее распространенные элементы деревянных зданий и сооружений. Поэтому рациональное проектирование их с полным использованием несущей способности ведет к значительной экономии лесоматериала. Балки цельного сечения менее чувствительны к порокам древесины и поэтому их разрешается выполнять из древесины II категории.

Различают два вида работы элементов на изгиб — (рис. 41, а)

 простой изгиб, когда нагрузка действует в плоскости одной из главных осей

инерции поперечного сечения элемента (рис. 41, б); косой изгиб, когда направление нагрузки не совпадает ни с одной из главных осей инерции сечения (рис. 41, в).

Расчет элементов на прочность при простом изгибе производится по формуле

инерции поперечного сечения элемента (рис. 41, б); косой изгиб, когда направление нагрузки не совпадает ни с одной из главных осей инерции сечения (рис. 41, в).

Рис. 41. Изгибаемый элемент: а — расчетная схема элемента; б — напряженное состояние поперечного сечения при простом изгибе; в —. то же, при косом изгибе

Расчет элементов на прочность при простом изгибе производится по формуле

Расчет изгибаемых элементов на скалывание производится в местах наибольших поперечных сил (обычно — возле опор) по формуле

Проверка на скалывание при изгибе цельных деревянных элементов может оказаться решающей для коротких балок (1/h<=5) с боль-шими нагрузками или для балок с двумя сосредоточенными силами возле опор. Для балок цельного сечения покрытий и перекрытий зданий с равномерной нагрузкой проверку на скалывание можно не проводить.

Для изгибаемых элементов из конструкционных пластмасс проверка на скалывание обязательна.

Проверка жесткости изгибаемого элемента состоит в определении наибольшего изгиба от нормативных нагрузок и в сопоставлении его с предельно допустимым (см. приложение 5). Обычно прогиб вычисляется как относительная величина f/l в предположении упругой работы древесины. Влиянием касательных напряжений на прогиб балок прямоугольного сечения обычно пренебрегают и учитывают его лишь при расчете клеедощатых балок таврового сечения с тонкими стенками.

Вычисление прогибов производится по формулам сопротивления материалов в соответствии с расчетными схемами. Для балок симметричного сечения в плоскости изгиба прогибы можно находить по обобщенной формуле

Косой изгиб всегда вызывает увеличение размеров изгибаемых элементов, поэтому следует стремиться к его исключению или ограничению, например, постановкой тяжей в плоскости ската крыши по середине пролета прогонов, уменьшая тем самым в два раза расчетный пролет в плоскости ската.

Расчет пластмассовых элементов на изгиб производится по общим правилам расчета изгибаемых элементов. Особенностью конструкционных пластмасс является то, что многие из них имеют высокую прочность R при малом модуле упругости Е. Поэтому при расчете на изгиб стеклопластиковых балок решающей часто оказывается проверка по второму предельному состоянию. Но в этом случае материал в элементах невозможно полностью использовать по прочности, так как при этом нарушаются пределы его деформирования. Для уменьшения этого экономически невыгодного явления сечениям изгибаемых элементов стремятся придать форму, которая увеличивает геометрические характеристики сечения l и W при одном и том же значении F, например, применяя в балках коробчатые, двутавровые, швеллерные и другие профильные сечения вместо сплошных прямоугольных.

Другой особенностью работы изгибаемых пластмассовых элементов является существенное влияние сдвига на прогиб. Этот дополнительный прогиб, как правило, пропорционален квадрату отношения высоты балки к пролету и соотношению модулей нормальной упругости и сдвига.

содержание   ..  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..