- для навантажень, прилеглих до кінця елемента (рисунок 11.3 а)
(11.7)
(рисунок 6.3 б)
(11.8)
де h - висота перерізу елемента або 40 мм; приймається більша з величин.
Для елементів з дискретними опорами за умови, що а > h і lx > 2h (рисунок 11.3 в), робоча довжина обчислюється, як
(11.9)
де h - висота перерізу елемента або 40 мм; приймається більша з величин.
(11.10)
де І -довжина зони контакту згідно з рисунком 11.4;
lej - фактична довжина розподілу згідно з рисунком 11.4.
Фактична довжина розподілу не повинна поширюватись більше ніж на / або за грань довжини зони контакту.
К-НЧ Шіі |
|
|
/1 |
:3 |
А |
aw***?*»* |
ішт? Г . |
|
|
кч-кч Ш ШІІ |
|
|
/1:3 ї '* |
11' |
і Ьяш |
. V. |
|
h >2,56
<1
11Ш.
/ 1:3
TO
4
-4 ►
k-'h
j
h
2h>5b
a - b/h > 2,5 при суцільній опорі; б - при дискретній опорі
Рисунок 11.4 - Визначення робочих довжин для елементів
^у£+кт^мА< (п.п)
fm,y,dfm,z,d
km^l£ +(11.12)
fm,y,d fm,z,d
Де Gm y,d'Gm zd~ розрахункові напруження згину відносно головних осей, як показано на рисунку 11.1;
fm у d> fm z d ~ відповідні розрахункові опори на згин.
Примітка. Коефіцієнт кт враховує перерозподіл напружень і вплив неоднорідності матеріалу у поперечному перерізі.
- для цільної деревини, клеєної деревини і фанерованих пиломатеріалів (LVL) для прямокутних перерізів- кт = 0,7;
для інших перерізів-кт=1,0.
Для решти конструкційних виробів на основі деревини та всіх перерізів кт = 1,0.
задовольнятись наступна умова:
де т j - розрахункове напруження зсуву;
fv ^ - розрахунковий опір зсуву для конкретних умов.
Примітка. Розрахунковий опір зсуву при коченні приблизно дорівнює подвійній величині опору на розтяг перпендикулярно до волокна.
Рисунок 11.5 - Елемент із складовою напруження зсуву, паралельною волокну (а); елемент з обома компонентами напружень (б), перпендикулярними до волокна (зсув кочення)
'I
з
f4
h
и.
Рисунок 11.6 - Умови на опорі, за яких можна знехтувати зосередженою силою F
при визначенні зусиль зсуву
<
(11.14)
^tor,d — ^shapefv,d ’
при
1,2
(11.15)
shape
min
1+0,15-
b
2,0
де x(or - розрахункове напруження при крученні;
fv,d~ розрахунковий опір зсуву;
Khape- коефіцієнт, що залежить від форми поперечного перерізу;
h- більший розмір поперечного перерізу;
b- менший розмір поперечного перерізу.
наступні вирази:
(11.16)
fc,Q,d
®c,a,d —'
sin2 a + cos2 a
^c,90 fc,90,d
де ac d - стискальні напруження під кутом а до волокна;
кс %-коефіцієнт,наведенийу 11.1.5, який враховує вплив будь-яких напружень,
перпендикулярних до волокна.
Рисунок 11.7 - Стискальні напруження під кутом до волокна
U ,o,d
(11.17)
®m,y,d , ®m,z,d
- + k,„<1,
ft,Q,d fm,y,dfm,z,d
a
t,o, d
(11.18)
+ k„
ft,0,dfm,y,dfm,z,d
11.2.3.2 Застосовуються величини km, наведені у 11.1.6. 11.2.4 Спільна дія згину та осьового стиску 11.2.4.1 Повинні задовольнятись наступні умови:
* m,y,d ® m,z, d
+ <1.
/ 2 °c,0,d
m.z, d fm,z,d
m,y,d
fm,y,d
(11.19)
+ k„
<1,
+ -
fc, 0,
f Л2 ac,0,d
(11.20)
+ k„
+ •
f,
f,
fc,0,c
m,z,d
®m,y,d ®m,z,d
m,y,d
<1.
X у |
j fc,0,k |
71 |
£о,05 |
kz І |
fc,0,k |
J |
£q,05 |
(П-22)
71 у £<5,05
де Ху іХге1<у - гнучкість при згині відносно осі у (прогин у напрямку осі z);
Хг і Xrel z - гнучкість при згині відносно осі z (прогин у напрямку осі у);
£q,05- п’ятивідсоткова величина модуля пружності паралельно волокнам.
CTc,0,rf®m,y,d, Cm,z,d..
+ —+km <1,(11.23)
^c>yfc,Q,dfm,y,dfm,z,d
ac,0,d . am,y,d ®m,z,d
+ km ——-— + — <1.(11.24)
kc ,zfc ,0,dfm,y,d fm,z,d
де kc y = 1 ,(11.25)
ky +yjky - Xrei y
kCiZ= 2 (11.26)
kz +yjkz — kreiz
ky =0,5(1 +Pc(Kcl,y- 0,3) +4/,y).(11-27)
kz =0,5(l + Vc(Xrel>z-0,3) +X.2re(>z),(11.28)
(3C-коефіцієнтдля елементів у межах прямолінійності, визначених у розділі 10:
[0,2 для суцільної деревини с [0,1 для клеєної деревини і LVL
(11-30)
У ®m,crit
де om>crit - критичне стискальне напруження, обчислене згідно з класичною теорією стійкості при застосуванні п’ятивідсоткових величин жорсткості.
Критичні стискальні напруження повинні визначатись, як
_My>Crit _К.у]Е0'05 h^0,05 I tor.
°m,crit ———>Ц1.31}
Wyef У
де £005 - величина модуля пружності при деформації, що дорівнює 0,05 %;
G0>05 - величина модуля зсуву при зсуві, що дорівнює 0,05 %;
Іг - менше значення моменту інерції відносно осі z;
Itor - момент інерції кручення;
Іе/ - розрахункова довжина балки у залежності від умов обпирання і конфігурації навантаження відповідно до таблиці 6.1;
Wy - більше значення моменту опору відносно у.
Для хвойних порід з цільним прямокутним перерізом ат сг/( повинні визначатись, як
0,78 b
£0,05.(11-32)
Ч/
де І)- ширина балки;
И- висота балки.
®m,d —K'rit fm,d ’(11.33)
де от j - розрахункові згинальні напруження; fm d ~ розрахунковий опір згину;
kcrit - коефіцієнт, що враховує зниження опору згину внаслідок випучування із площини. Таблиця 11.1- Розрахункова довжина як співвідношення до прольоту
Тип балки |
Тип навантаження |
/*//•> |
Балка на двох опорах |
Постійний момент |
1,0 |
|
Рівномірно розподілене навантаження |
0,9 |
|
Зосереджена сили у середині прольоту |
0,8 |
Консоль
|
Рівномірно розподілене навантаження |
0,5 |
|
Зосереджена сила у вільному кінці |
0,8 |
а) Співвідношення між фактичною довжиною lej' прольотом 1 є обґрунтованим для балок із закріпленими від кручення опорами і навантаженням біля центра ваги. Якщо навантаження прикладене до стиснутої грані балки, lef збільшується на 2h, при навантаженні до розтягнутої грані балки може збільшуватись на 0,5й. |
1дляге1т<0,75
Рс =
1,56 - 0,75Х і для 0,75 < А.гс/< 1,4
(11.34)
—і—для1,4 < 7.гс/ ш
reljn
ґ2
Gm,d
+^<1,(11.35)
kcrit ft
WcW
m,d у
де amd - розрахункові згинальні напруження; ас d - розрахункові стискальні напруження; fc о d ~ розрахунковий опір стиску паралельно волокнам; ксл - визначається за виразом (11.26).
N
aN=-,(11.36)
А
де с дг - осьове напруження;
N - осьова сила;
А- площа поперечного перерізу.
як
6 М.
Vm,a,d=Vm,0j -—Г'(П-37)
ЬИ
У найбільш віддаленому волокні похилої грані напруження повинні задовольняти наступні умови:
Gm,a,d -km,afm,d ’(11.38)
де от а d - розрахункове згинальне напруження під кутом до волокна; fm d ~ розрахунковий опір згину; кт,а - повинен обчислюватись:
для розтягувальних напружень, паралельних похилій грані,
1
л2 / г2
Jm,d 2 tan а
ft;90,с
tana
У
для стискальних напружень, паралельних похилій грані,
1
* |
|
N |
2 |
( f Л J m,d 2 |
|
|
tana |
+ |
tan a |
|
|
У |
|
yft,90,d J |
к
(11.39)
fm,c
1+
+
0>75 fv,c
(11.40)
h-
®m,a,d
1 - поперечний переріз
Рисунок 11.8 - Односкатна балка
°m,d*brfm,d>(11-41)
де kr - враховує зменшення міцності внаслідок згину листів при виготовленні.
Примітка. У криволінійних і з випуклим гребенем балках гребенева зона подовжується за криволінійну частину балки.