Расчет внецентренно-сжатых и сжато-изогнутых элементов из цельной и клееной древесины

Расчет конструкций допускается выполнять с использованием численных методов при соблюдении следующих требований:

1. полное соблюдение моделирования анизотропных свойств древесины;

— для сжатых и сжато-изгибаемых элементов с гибкостью 35 расчет необходимо вести по деформированной схеме;

— проверку напряжений необходимо производить для наиболее опасных участков. При этом должны соблюдаться следующие условия:

_i,d k₁f_i,,d,

_d k₁f_с,,d,

где _i,,d — усредненное расчетное напряжение, действующее перпендикулярно проверяемому сечению, расположенному под углом ( к волокнам древесины;

_d — усредненное расчетное напряжение, действующее касательно проверяемому сечению.

,

где f_i,0,d, f_i,90,d— расчетные сопротивления древесины, соответствующие напряженному состоянию;

k₁— коэффициент, учитывающий концентрацию местных напряжений на проверяемом участке.

Коэффициент (k₁) допускается определять из условия

где А — площадь участка, на котором проверяются усредненные расчетные напряжения.

Допускается проектирование деревянных элементов на основании испытаний, проведенных в соответствии с нормативными требованиями.

Растяжение вдоль волокон

Должны быть выполнены следующие условия:

_t,0,d f_t,0,d,

_t,0,d = N_d/A_inf;

где N_d — расчетная осевая сила;

A_inf — площадь поперечного сечения элемента нетто.

Ослабления сечения, расположенные на участке длиной до 0,2 м, принимают совмещенными в одном сечении.

Растяжение поперек волокон

Для равномерно напряженного объема (V) должны соблюдаться условия:

_t,90,d f_t,90,d— для цельной древесины; _t,90,d k₂f_t,90,d— для клееной древесины,

где k₂ = 0,8 учитывает снижение прочности клеевого шва поперек волокон.

Сжатие вдоль волокон

Должно быть выполнено следующее условие

_с,0,d f_с,0,d,

Для элементов с гибкостью  35 следует также провести проверку на устойчивость

_с,0,dk_cf_с,0,d,

где _с,0,d = N_d/A_d ,

A_d — расчетная площадь поперечного сечения, принимаемая равной:

— площади сечения брутто (A_sup), если ослабления не выходят на кромки и площадь ослабления не превышает 25 %;

— площади сечения нетто (A_inf), с коэффициентом 4/3, если ослабления не выходят на кромки и площадь ослабления превышает 25 %;

— площади сечения нетто (A_inf), если ослабления выходят на кромки;

k_c — коэффициент продольного изгиба, определяемый в зависимости от гибкости элемента.

при _rel;

при  >_rel;

;

 = max

где _y и _z — соответствуют прогибу в направлении осей (y) и (z) (изгиб относительно осей (y) и (z)).

Гибкость элементов цельного, постоянного по длине сечения определяется по формуле

,

где l _d— расчетная длина элемента;

i — радиус инерции сечения элемента в направлении соответствующей оси.

Расчетную длину элемента (l _d) следует определять умножением его свободной длины (l) на коэффициент (m₀), учитывающий закрепление элемента и нагрузку, действующую на элемент

l _d = m₀ l