Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
III.1. Расчет деревянных элементов на растяжение, поперечный и продольный изгиб
При центральном растяжении
Порядок расчета: 1) составить расчетную схему и определить геометр.размеры, 2) сбор нагрузок, 3) определение опорных реакций, 4) определение усилий (M, N,Q), 5) подбор сечения.
1) σр = Nрмах/Ант≤Rр = 10 МПа, где σр – растягивающее напряжение в элементе; Nрмах – максимальное растягивающее усилие; Ант – площадь сечения; Rр – расчетное сопротивление растяжению.
2) Прямая задача (подбор сечения)
σр = Nрмах/Ант≤Rр = 10 МПа, Ант = Nрмах/Rр,
b*h = Nрмах/Rр, где b – задано, h = Nрмах/(Rр b),
АНТо = Nрмах/Rр,
а) Ант= b*h – b2dотв = b(h – 2dотв)
б) Ант= b*h – bdотв = b(h – dотв)
σр = Nрмах/Ант≤Rрm, где
m = 0,8 – коэф-т, учитывающий ослабление сечение отверстием.
Обратная задача
σр = Nрмах/Ант≤Rрm,
Nрмах = АнтRрm, т.е. при известном сечении необходимо определить Nрмах (мах-ое растягивающее усилие)
Для растянутых элементов используется 1 сорт древесины (нижние пояса ферм и затяжек арок и нисходящие раскосы).
При поперечном изгибе (балка на 2-х опорах)
Расчет выполняется по двум группам предельных состояний:
1) I группа – расчет изгибающего элемента по несущей способности (по прочности)
1) прямая задача (подбор сечения)
σизг – напряжение элементов при изгибе, Мизгмах – максим-ый изгибающий момент, q - поперечная погонная равномерно распределенная нагрузка, ℓ – пролет балки, W – момент сопротивления,
W=bh2/6; Wo=πd3/32≈d3/32
σизг =Mmax/W≤Rизг. W= Mmax/Rизг.
а) для бруса W=bh2/6=Mmax/Rизг, задаем b
б) для бревна Wo=πd3/32≈d3/32
σизг =Mmax/W≤Rизг. Wо= Mmax/Rизг.
d3/32=Mmax/Rизг.
2) обратная задача (по известному сечению определим qmax)
Ммах=qℓ2/8,
σизг =Mmax/W≤Rизг=>
2) II группа – расчет изгибаемого элемента по жесткости (или по прогибам)
, где f/ℓ - относительный прогиб балки, qп – нормативная нагрузка при γt=1, ℓ - пролет балки, Еg – модуль упругости древесины (Ед = 1*104 МПа), J – момент инерции.
Если f/ℓ>[f/ℓ]пред, тогда
, где [f/ℓ]пред – предельный прогиб
J=bh3/12=число. Задаемся b =>
Для изгибаемых элементов используется 2 сорт древесины.
III.2. Расчет деревянных элементов на косой изгиб, растяжение с изгибом, сжатие с изгибом
Косой изгиб(прогон на скате крыши)
Косоизгибамые элементы работают по 2 группе предельных состояний.
1 группа – расчет косоизгибаемых элем-в по несущей способности (прочности)
Где Wх – момент сопротивления Wх=bh2/6, Wу=bh2/6, qх – скатная составляющая, qу – нормальная составляющая
При α = 45о; sinα = cosα => Mxmax = Mymax
2-ой способ определения Mxmax и Mymax
Mxmax = Mmax sinα
Mymax = Mmaxcosα
2 группа: расчет по жесткости косоизгибаемого элемента (по прогибам)
fx , fy – прогибы относительно х и у
Jх=bh3/12, Jу=bh3/12
Используется древесина 2 сорта.
На растяжение с изгибом работают нижние пояса ферм и узловые нагрузки
III.11.Конст-ые и рач-ные схемы гнутоклеенной дер-ой рамы и рамы из Г-образных полурам, метод расчета, конст-ие опорного узла
Рамные конст-ции отлич-ся от арочных своим очертанием, к-рое сильно влияет на распределение изгиб-их моментов в пролете. Рамы могут воспринимать гориз-ые нагрузки, обеспечивая поперечную устойчивость зд-ния без защемления стоек и без устройства жестких поперечных стен. Рекомен-ся делать рамы 3-хшарнирными, т. к. в статически определимых сис-мах не происходит перераспределение усилий при деформировании под длительно дейст-ей нагрузкой.
Конструирование опорного узла.
III.3.Конст-ые схемы работы соед-ий дерев-ых элементов с изгиб-ми болтами, стальными стержнями, гвоздями. Методы их расчета
Соедин-я на болтах работ-х на изгиб
Чтобы избежать раскалыв-е древесины предусмотрено болтовое соед-е.
1). Прямая расстановка болтов в соед-и.
III.4.Конст-ые схемы работы соед-ий на болтах, работающих на растяжение, особенность их расчета
Расчет дерев-х эл-ов на растянутых болтах.
III.5.Конст-ые схемы работы соед-ий на гвоздях и винтах, работающих на выдергиваниее, особенность их расчета
Соед-е на винтах работ-х на выдергивание
III.6.Конст-ые схемы работы соед-ий на продольно- и поперечно вклеенных стальных стержнях, особенность их расчета
Соед-я с вклеенными стержнями.
III.7.Конст-ые и расчетные схемы дер-ых ферм и метод их расчета. Пример констр-ия опорного узла треугольной деревянной фермы (лобовая врубка)
Фермы-плоская стержневая геометрически изменяемая констр-я балочного типа (нижний пояс растянут, а верхний сжат).
лобовая врубка –соед-е, в к-м усилие эл-та, работающего на сжаьте, передается другому эл-ту без рабочих связей.Соедин-емые врубкой эл-ты д.б.скреплены вспомогательными связями-болт, хомуты, скобы.
hвр≤⅓h, h-высота сеч-ия нижнего пояса. lск≥1,5h
*расчет врубки на смятие:
σсм=Nс/Aсм≤Rсмα, Aсм=b*hвр/cosα,
Rсмα =Rс/1+( (Rс / Rсмα=90)-1)sin³α, Rс=13мПа,
Rсмα=90=6,5мПа,А- площадь сеч-я торца эл-та верх-го пояса.* расчет на скалывание
III.8.Конст-ые и расчетные схемы металло-дер-ых ферм и метод их расчета. Обеспечение геом-ой неиз-сти ферм. Пример констр-ия опорного узла треугольной или сегментной металло деревянной фермы.
Опорный узел треугольной металло-деревянной фермы
III.10.Конст-ые и расчетные схемы дер-ых арок с затяжками и без затяжек и метод их расчета. Пример констр-ия конькового узла деревянной арки.
Коньковый узел треугольной клееной деревянной арки
3-болт,4-монтажный болт, 5-фасонка, 6-диафрагма.
Стальные крепления арки состоят из опорного листа и 2 фасонок, соединенных сваркой, с отверстиями для болтов. Фасонки предвар-но соед-ют болтами с концами полуарок, а опрные листы при монтаже арки соед-ют монт-ми болтами м/у собой. В коньковом узле с дерев-ми накладками провер-ся на смятие торец арки от сжимающего усилия N. Накладки рассчитывают на изгиб от момента M=Q*e1/2. Кол-во болтов опред-ют:
VA,VB-реактивные усилия в болтах от попер-ой силы Q при нагр-ии несимм-ой нагрузкой,Тmin-мин-ая несущая спос-сть одного болта в одном рабочем шве, nб-кол-во болтов в ряду, nср-кол-во рабочих срезов болта.
III.12.Конст-ые схемы трехслойных конст-ций покрытия из пластмасс. Особенности расчета конст-ций из пластмассы. Пример констр-ия и расчета клеефанерной плиты покрытия.
Клеефанерные плиты покрытий и перекрытий и панели стен являются ограждающими конструкциями заводского изготовления.
Расчет клеефанерной панели. 1.расчет панели покр-ия на общий изгиб. 1.1.расчет панели по несущей способности.
lc=ln-0,05м, qн = (gн + sn)∙B ,кН/м, sn =100кн/м=1Кн/м²
Расчет верхней обшивки на сжатие при изгибе(по прочности и устойч-ти):
R=10мПа- расчетное сопротивление фанеры сжатию,
φ – коэф-т фанеры зависит от расстояния м/у ребрами. При а/δ>50→φ=1250/ (а/δ)²,
а/δ ≤ 50→φ=1-(а/δ)²/5000,
W- момент сопр-я сеч-я приведеного к фанери=Jпр.ф/z.
Расчет нижней обшивки на растяжение при изгибе:
kф=0,6 – коэффициент, учитывающий ослабление сечения стыка, при отсутствии стыка kф =1,0.
R=13мПа, Модуль упругости фанеры – Еф = 8500 МПа, древесины – Ед = 10000 МПа, коэффициент приведения сечения к фанере n = Ед/ ЕФ
; ; Q=., qт=;
- приведенный момент сопротивления поперечного сечения панели.
Iпр=Iобш+- приведенный момент ширины панели.
Iобш =2·в· δф · (z-0,5δф)2;.
Рис. 6.2. Расчетная схема сечения панели.
где bрасч=0,9·bn; Sф - cтатический момент фанерной обшивки относительно нейтральной оси сечения;
Sф=b·δф·(z-0,5· δф), z=h/2.
Из трех полученных значений нагрузок за расчетную принимается . Учитывая кратковременный характер нагружения, определяем кратковременную нагрузку.
где Rдл=0,67 – коэффициент, учитывающий длительное действие нагрузки.
Величина относительного прогиба:
Проверка: >.
Iпр=Iобш+ - приведенный момент инерции обшивки;
Iпр=Iобш+ - приведенный момент инерции обшивки;
Iобш=2· b·δф·(z-0,5· δф )м4 - момент инерции обшивки.
III.1.При продольном изгибе(сжатии)
1. На продольный изгиб работают стойки, колонны до 6 м.
а) обычные стойки.
σсж – напряжение сжатия, Nсмах – максим-ое сжимающее усилие, Асеч – площадь сечения, φmin – коэффициент устойчивости (коэффициент продольного прогиба), Rс – расчетное сопротивление сжатию.
Порядок расчета: 1) задаемся сечением (b, h), 2) Определение φmin по графику табл. λмах, где
λмах – максимальная гибкость,
λмах = μℓст/r= ℓо/r, где
μ – коэф-т, учитывающий форму закрепления, ℓст – длина стойки
μℓст = ℓо – расчетная длина, r – радиус инерции
б) Короткие стойки (у которых ℓст ≤ 7h, φ=1)
Для сжатых элементов используют 2 сорт древесины (сосна, ель)