Указания по расчету соединений

Расчетное усилие, действующее на соединение, не должно превышать несущей способности соединения.

Сложное напряженное состояние в соединениях из-за наложения различных напряжений требует опре­деления несущей способности соединения исходя из не­скольких условий.

Несущая способность соединения определяется расчетом соединяемых элементов на смя­тие и скалывание с учетом угла между действующей силой и направ­лением волокон в древесине.

Кроме клеевых, соединения элементов деревянных конструкций практически невозможно сделать жесткими, поэтому при расчете деревян­ных конструкций необходимо учитывать податливость их соединений. Клеевые соединения при расчете конструкций следует рассматривать как неподатливые.

Из опыта эксплуатации деревянных зданий и соору­жений, предельный относительный сдвиг между соеди­няемыми элементами ограничивается 2 мм.

Усилие, которое вызывает предельный сдвиг, принимают за не­сущую способность соединения, если оно меньше несу­щей способности, определенной из условий смятия и скалывания.

Передача сил от одного соединяемого элемента дру­гому осуществляется непосредственно через поверхность их контакта или через рабочие связи.

Сравнение различных видов соединений растянутого симметричного стыка показывает, что наибольшей несущей способно­стью, приведенной к единице контактной поверхности, обладает клеевой шов.

Наибольшую несущую способ­ность среди всех других соединений имеют нагели не­большого диаметра (до 5 мм), устанавливаемые в пред­варительно рассверленные отверстия с шагом, принятым как для цилиндрических нагелей согласно СНиП II-25-80.

Силы трения между соединяемыми элементами оказывают разгружающее действие и в расчете сое­динений элементов деревянных конструкций не учитываются, за исключением случаев однократного, кратковременного действия прижимающих сил (при аварии и монтаже).

Расчет соединений сводится к определению действу­ющих на них усилий и сравнению их с несущей способ­ностью соединения Т.

Расчетную несущую способность соединения, работа­ющего на смятие и скалывание, следует определять по формулам:

а) из условий смятия древесины:

б) из условия скалывания древесины:

где F _cм - расчетная площадь смятия;

F _ск - расчетная площадь скалывания;

- расчетное сопротивление древесины смятию под углом к направлению волокон;

- расчетное среднее по площадке скалывания сопротивление древесины.

Среднее по площадке скалывания расчетное сопротивление скалыванию следует определять по формуле:

где R _ск – расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон (при расчете по максимальному напряжению);

l _ск – расчетная длина плоскости скалывания, принимаемая не более 10 глубин врезки в элемент;

е – плечо сил скалывания, принимаемое равным 0,5 h при расчете элементов с несимметричной врезкой в соединениях без зазора между элементами (рис.10.2, а) и 0,25 h при расчете симметрично загруженных элементов с симметричной врезкой (рис.10.2, б); отношение l _ск / е должно быть не менее 3:

Рис. 10.2. Врезки (врубки) в элементах соединений:

а – несимметричная;

б – симметричная;

h – полная высота поперечного сечения элемента;

β – коэффициент, принимаемый равным 0,25 при расчете соединений, работающих по схеме, показанной на рис. 10.3., (а) и β = 0,125 при расчете соединений, работающих по схеме согласно рис. 10.3., (б), если обеспечено обжатие по плоскостям скалывания.

Рис. 10.3. Схемы скалывания в соединениях.

Для того, чтобы уменьшить опасное влияние растягивающих напряжений поперек во­локон и торцевых усушечных трещин на несущую способ­ность соединения, длина площадки скалывания l _ск должна быть не менее 3 е.

Расчетное сопротивление древесины смятию под углом a к направлению волокон определяется по формуле:

Увеличение длины площадки скалывания l _ск за пределами десяти глубин врезки h _вр в расчете на ска­лывание не учитывается, поскольку, при допускае­мом нормами косослое скалывание может прои­зойти на длине
l _ск = 10 h _вр и при большей длине запроектированной площадки скалывания.

Дата добавления: 2014-01-20