Расчет элементов на скалывание и смятие

Расчет элементов на смятие производится на действие сжимающей силы N от расчетных нагрузок, площади смятия А и расчетного сопротивления древесины RCMaпо формуле

С помощью этой формулы можно подобрать требуемую площадь смятия, а также определить несущую способность сминаемой площади, переписав ее относительно искомых величин.

Пороки древесины в большинстве случаев не уменьшают прочность ее при смятии и она не ограничивается.Скалывание древесины происходит в продольных сечениях элементов, параллельных их осевым плоскостям, от действия скалывающих усилий Т. Эти усилия действуют в большинстве случаев вдоль волокон древесины и от них возникают скалывающие напряжения т. Прочность древесины при скалывании очень мала ввиду ее волокнистого строения. Волокна древесины имеют относительно слабые связи между собой, которые легко разрываются при скалывании. Элементы при скалывании разрушаются хрупко, почти мгновенно, и распадаются на части без заметных

предварительных деформаций при средних напряжениях скалывания т = 6,8 МПа.

Пороки древесины в разной степени влияют на прочность древесины при скалывании. Основные пороки — сучки — не снижают ее прочности при скалывании. Трещины в зонах действия значительных скалывающих напряжений не допускаются. Прочность древесины при скалывании поперек волокон более чем в два раза ниже.

Скалывание при изгибе (рис. 2.8, а) возникает от действия парных сдвигающих сил Т, действующих в противоположных направлениях. Эти силы вызываются поперечными силами Qи по длине элемента изменяются так же. При действии равномерной нагрузки qв однопролетной шарнирно опертой балке поперечные силы достигают максимума у опор и имеют значение Q= ql/2. По высоте сечения скалывающие напряжения т распределяются неравномерно. Максимальное значение в прямоугольных сечениях они имеют на нейтральной оси в половине высоты сечения и снижаются до нуля у его кромок. По ширине сечения они не изменяются.

Расчет изгибаемых элементов на скалывание при изгибе производится на действие максимальных поперечных сил Q(МН) от расчетных нагрузок по формуле

где S — статический момент скалываемой части сечения относительно его нейтральной оси; у прямоугольного сечения с размерами bи hон равен — момент инерции всего сечения; RCK—расчетное сопротивление скалыванию; принимается максимальное RCK= 1,6 МПа. В большинстве цельных изгибаемых элементов напряжения скалывания к моменту их разрушения от изгиба далеко не достигают предела прочности при скалывании и расчетная проверка не требуется. Только при расчете очень коротких балок и больших сосредоточенных близ опор нагрузках такая проверка необходима.Скалывание в соединениях от двух скалывающих сил Т, действующих в противоположных направлениях, в результате сжатия или растяжения соединения показано на рис. 2.8, б. В площади скалывания при этом возникают скалывающие напряжения т. Если обе скалывающие силы приложены к одному концу площади скалывания, то скалывающие напряжения по ее длине распределяются особенно неравномерно. Они имеют наибольшие значения в зоне приложения сил Т и наименьшие у свободного конца. Если силы Т приложены к обоим концам площади скалывания, то скалывающие напряжения распределяются более равномерно, симметрично и имеют большие значения у концов и меньшие в середине длины площади скалывания.

когда кроме скалывающих сил Т имеется еще сжимающая

сила N, которая уменьшает растягивающие напряжения.

Работа древесины на скалывание в соединениях является особенно ответственной, и разрушение здесь может привести к разрушению всей конструкции. Поэтому качество древесины соединений должно быть особенно высоким, а трещины не должны допускаться совсем.

При расчете рассматривается скалывание при неравномерном распределении сдвигающих усилий по длине площади скалывания.. расчет на скалывание при изгибе выполниется по следующей формуле: Тэтта=Q*S/Il меньше или равно R скалывания

Q- поперечная сила. рисунок 1

Расчетное сопротивлениескалывания- это средне расчетное сопротивление, которое определяется по следующей формуле, как расчетное сопротивление скалывания вдоль волокон

R скалывания среднее = Rск/[1+бэтта*lск/l ]

Тэтта меньше или равно R ск средне Бэтта- коефициент, взятый из СНиПа, где

бэтта=0,25-при одностороннем скалывании и бэтта=0,125-при промежуточном скалывании.

Тэтта= Т ск/Аск

Lск- длина площади скалывания

Е-плечо сил скалывания, которое принимается 0,5 h-при односторонней врезке

Е=0,25 h при двусторонней врезке. Рисунок 2

Дата добавления: 2015-04-24