Определение геометрических характеристик поперечного сечения панели

Статический расчет

По расчетной схеме панель представляет собой шарнирно - опертую балку, загруженную равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью q.

Нагрузка, приходящаяся на 1 метр панели, определяется путем умножения нагрузки, найденной по табл. 3.1 на ширину пане­ли " b ".

Таким образом, нормативная и расчетная нагрузки на 1 м. панели определяются:

q_П ^н = *b, (3.8)

q_П = *b. (3.9)

Расчетная схема панели представлена на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Расчетная схема клеефанерной панели.

Максимальный изгибающий момент (Мmax) находится в середи­не пролета панели; максимальная поперечная сила (Qmax) находится на опоре.

Фанера и древесина, применяемые в обшивках и ребрах панелей обладают неодинаковыми модулями упругости. Наиболее напряженным материалом в панелях является фанера, расположенная в зоне максимальных нормальных напряжений, возникающих при изгибе панели (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Распределение нормальных напряжений по поперечному сечению клеефанерной

панели.

Поэтому все геометрические характеристики поперечного сечения панели приводятся к фанере как к наиболее напряженному материалу.

F_пр=F_ф + F_{др ,} (3.10)

где F_ф – площадь сечения сдвигаемой части фанеры относительно центра тяжести панели;

F_др - площадь сечения сдвигаемой части древесины продольных ребер относительно центра тяжести панели;

S_пр=S_ф + S_{др ,} (3.11)

где S_ф – статический момент сдвигаемой части фанеры относительно центра тяжести панели;

S_др - статический момент сдвигаемой части древесины продольных ребер относительно центра тяжести панели

Приведенный момент сопротивления поперечного сечения клееных элементов из фанеры с древесиной следует определять по [1, формула 39]:

, (3.12)

где y _о – расстояние от центра тяжести приведенного сечения до нижней грани обшивки;

y _о = ,

- сумма статических моментов верхней и нижней обшивки, а также продольных ребер относительно нижней грани растянутой обшивки, определяемой по расчетной ширине обшивок “b_расч” и путем приведения к материалу фанеры;

- сумма площадей поперечных сечений обшивок и продольных ребер, определяемых по расчетной ширине обшивок “b_расч” и путем приведения к материалу фанеры;

I _пр – момент инерции сечения, приведенного к фанере [1, формула 39]:

, (3.13)

где I _ф – момент инерции поперечного сечения фанерных обшивок;

I _д – момент инерции поперечного сечения деревянных ребер каркаса;

Е _д / Е _ф – отношение модулей упругости древесины и фанеры [1, п. 3.5 и табл. 11].

Нормальные напряжения при изгибе распределяются неравномерно по ширине обшивки панели. Максимальные напряжения возникают в местах приклейки фанеры к продольным ребрам из-за влияния сдвигающих усилий, возникающих между фанерой и ребрами.

Неравномерность распределения нормальных напряжений по ширине фанерных обшивок учитывается в расчетах введением в геометрические характеристики приведенной ширины “b_расч”, меньшей действительной ширины панели "b" и принимается в зависимости от соотношения длины (l) и шага продольных ребер (а) панели:

b _рас = 0,9 b при l ³ 6 a (3.14)

b _рас = 0,15 b, при l < 6 а (3.15)

Вследствие концентрации нормальных напряжений при изгибе панелей в обшивках (рис.4.2) за расчетные сопротивления принимают в верхней сжатой обшивке R_ф.с и в нижней растянутой обшивке R_ф.р вместо расчетного сопротивления фанеры изгибу R_ф.и.

Рис. 3.6. Распределение нормальных напряжений при изгибе () по ширине фанерной

обшивки.

Дата добавления: 2017-01-13