Расчет деревянных конструкций по 2-ой группе предельных состояний: сущность метода, условие прочности и устойчивости.

Принципы нормирования нормативных и расчетных сопротивлений древесины.

Свойства материала характеризуются нормативным значением (X_k), которое соответствует квантилю в предполагаемой статистической функции распределения, установленной соответствующим стандартом на испытания.Расчетные значения (X_d) свойств материала определяются по формуле

X_d=X_k/(g_mg_n),

где g_m — коэффициент надежности по материалу;

g_n — коэффициент надежности по назначению.

Расчетная несущая способность (R_d) конструкции или соединения определяется из расчетных значений свойств материала, геометрических данных и результатов воздействий по формуле

R_d=R(X_d,a_d,...). (5.7)

Расчетную несущую способность (R_d) конструкции или соединения допускается определять по результатам испытаний.

Нормативные значения сопротивлений следует определять испытанием стандартных образцов в предположении линейной зависимости между нагрузкой и напряжением до разрушения.

Размеры поперечного сечения рекомендуется назначать в соответствии с сортаментом пиломатериалов по ГОСТ

Расчет деревянных конструкций по 1-ой группе предельных состояний: сущность метода, условие прочности и устойчивости.

Предельные состояния подразделяют на две группы:

а) первая группа — по потере несущей способности или непригодности к эксплуатации;

б) вторая группа — по непригодности к нормальной эксплуатации.

Предельные состояния первой группы связаны с обрушением или другими формами разрушения конструкций, которые могут угрожать здоровью и жизни людей.

Состояния, предшествующие обрушению конструкции, также следует считать как предельные по потере несущей способности.

Предельные состояния первой группы включают в себя следующие расчеты:

— по прочности, чтобы предотвратить хрупкое, вязкое, усталостное и иного характера разрушение;

— по потере устойчивости положения конструкций (расчет на опрокидывание и скольжение);

— по потере устойчивости формы конструкций (расчет на общую и местную устойчивость).

Предельные состояния по несущей способности

При расчете конструкций на прочность должно соблюдаться следующее условие:

T_d<R_d,

где T_d — расчетное значение внутренней силы или момента (или соответствующего вектора нескольких внутренних сил или моментов);

R_d — соответствующая расчетная несущая способность.

При рассмотрении предельных состояний первой группы необходима проверка, чтобы конструкция не превращалась в механизм, если воздействия не превышают их расчетных значений, принимая во внимание все конструкционные свойства с их расчетными значениями.

Расчетные значения нагрузокследует объединять в комбинации по следующим правилам:

— основные комбинации

åg_G,jG_k,j+g_Q,1Q_k,1+åg_Q,iy_Q,iQ_k,i;

— особые комбинации

åg_G,jG_k,j+D_d+y_1,iQ_k,i+åy_2,iQ_k,i,

где G_k,j — нормативные значения постоянных воздействий;

Q_k,1 — нормативное значение одного из временных воздействий;

Q_k,i — нормативные значения остальных временных воздействий;

D_d — расчетное (заданное) значение особого воздействия;

g_G,j — коэффициенты надежности для постоянных воздействий;

g_A,j — коэффициенты надежности для особых воздействий;

g_Q,i — коэффициенты надежности для временных воздействий;

y_i,i — коэффициенты сочетаний.

При расчете деревянных элементов по предельным состояниям первой группы (расчет на устойчивость и прочность по деформированной схеме) необходимо применять вероятные минимальные модули упругости и модули сдвига с обеспеченностью не ниже 0,99, которые определяются из выражения

Е_0,nom = 300 f_c,0,d, E_v,nom= 120 f_v,0,d , (6.1)

где f_c,0,d и f_v,0,d — расчетные сопротивления древесины соответственно сжатию и скалыванию вдоль волокон.

Модули упругости и сдвига древесины в зависимости от условий эксплуатации и классов длительности нагружения необходимо умножать на значения коэффициента (k_mod), а для конструкций, подвергающихся воздействию повышенной температуры, на значения коэффициента (k_t)

Расчет деревянных конструкций по 2-ой группе предельных состояний: сущность метода, условие прочности и устойчивости.

Предельные состояния второй группы соответствуют состояниям, при достижении которых конструкция не отвечает эксплуатационным требованиям.

Предельные состояния второй группы включают в себя следующие расчеты:

— по определению деформаций или прогибов, которые влияют на внешний вид или эффективное использование конструкции, или вызывающие повреждение отделки и других элементов;

— по образованию или чрезмерному раскрытию и распространению трещин в конструкциях в зависимости от требований к их трещиностойкости.