СНиП II-25-80 (с изм 1988) (524626), страница 4
Текст из файла (страница 4)
4. Расчет элементов деревянных конструкций
А. Расчет элементов деревянных конструкций по предельным состояниям первой группы.
Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы
4.1. Расчет центрально-растянутых элементов следует производить по формуле
где N – расчетная продольная сила;
Rp – расчетное сопротивление древесины растяжению вдоль волокон;
Fнт – площадь поперечного сечения элемента нетто.
При определении Fнт ослабления, расположенные на участке длиной до 200 мм, следует принимать совмещенными в одном сечении.
4.2. Расчет центрально-сжатых элементов постоянного цельного сечения следует производить по формулам:
а) на прочность
б) на устойчивость
где Rс – расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон;
j – коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно п. 4.3;
Fнт – площадь нетто поперечного сечения элемента;
Fрас – расчетная площадь поперечного сечения элемента, принимаемая равной:
при отсутствии ослаблений или ослаблениях в опасных сечениях, не выходящих на кромки (рис. 1, а), если площадь ослаблений не превышает 25% Ебр, Ерасч = Fбр, где Fбр – площадь сечения брутто; при ослаблениях, не выходящих на кромки, если площадь ослабления превышает 25% Fбр, Fрас = 4/3 Fнт; при симметричных ослаблениях, выходящих на кромки (рис. 1, б), Fрас = Fнт.
4.3. Коэффициент продольного изгиба j следует определять по формулам (7) и (8);
при гибкости элемента l £ 70
при гибкости элемента l > 70
где коэффициент а = 0,8 для древесины и а = 1 для фанеры;
коэффициент А = 3000 для древесины и А = 2500 для фанеры.
4.4. Гибкость элементов цельного сечения определяют по формуле
где lо – расчетная длина элемента;
r – радиус инерции сечения элемента с максимальными размерами брутто соответственно относительно осей Х и У.
4.5. Расчетную длину элемента lо следует определять умножением его свободной длины l на коэффициент m0
lо = lm0 (10)
согласно пп. 4.21 и 6.25.
4.6. Составные элементы на податливых соединениях, опертые всем сечением, следует рассчитывать на прочность и устойчивость по формулам (5) и (6), при этом Fнт и Fрас определять как суммарные площади всех ветвей. Гибкость составных элементов l следует определять с учетом податливости соединений по формуле
где lу – гибкость всего элемента относительно оси У (рис. 2), вычисленная по расчетной длине элемента lо без учета податливости;
l1 – гибкость отдельной ветви относительно оси I–I (см. рис. 2), вычисленная по расчетной длине ветви l1; при l1 меньше семи толщин (h1) ветви принимаются l1 = 0;
mу – коэффициент приведения гибкости, определяемый по формуле
где b и h – ширина и высота поперечного сечения элемента, см:
nш – расчетное количество швов в элементе, определяемое числом швов, по которым суммируется взаимный сдвиг элементов (на рис. 2, а – 4 шва, на рис. 2, б – 5 швов);
lо – расчетная длина элемента, м;
nс – расчетное количество срезов связей в одном шве на 1 м элемента (при нескольких швах с различным количеством срезов следует принимать среднее для всех швов количество срезов);
kс – коэффициент податливости соединений, который следует определять по формулам табл. 12.
Таблица 12
Коэффициент kc при | ||
Вид связей | центральном сжатии | сжатии с изгибом |
1. Гвозди | 1 10d2 | 1 5d2 |
2. Стальные цилиндрические нагели | 1 5d2 | 1 2,5d2 |
а) диаметром £ 1/7 толщины соединяемых элементов | 1 5d2 | 1 2,5d2 |
б) диаметром > 1/7 толщины соединяемых элементов | 1,5 ad | 3 ad |
3. Дубовые цилиндрические нагели | 1 d2 | 1,5 d2 |
4. Дубовые пластинчатые нагели | _ | 1,4 dbпл |
5. Клей | 0 | 0 |
Примечание. Диаметры гвоздей и нагелей d, толщину элементов а, ширину bпл и толщину d пластинчатых нагелей следует принимать в см.
При определении kс диаметр гвоздей следует принимать не более 0,1 толщины соединяемых элементов. Если размер защемленных концов гвоздей менее 4d, то срезы в примыкающих к ним швах в расчете не учитывают. Значение kс соединений на стальных цилиндрических нагелях следует определять по толщине а более тонкого из соединяемых элементов.
При определении kс диаметр дубовых цилиндрических нагелей следует принимать не более 0,25 толщины более тонкого из соединяемых элементов.
Связи в швах следует расставлять равномерно по длине элемента. В шарнирно-опертых прямолинейных элементах допускается в средних четвертях длины ставить связи в половинном количестве, вводя в расчет по формуле (12) величину nс, принятую для крайних четвертей длины элемента.
Гибкость составного элемента, вычисленную по формуле (11), следует принимать не более гибкости l отдельных ветвей, определяемой по формуле
где åIiбр – сумма моментов инерции брутто поперечных сечений отдельных ветвей относительно собственных осей, параллельных оси У (см. рис. 2);
Fбр – площадь сечения брутто элемента;
lо – расчетная длина элемента.
Гибкость составного элемента относительно оси, проходящей через центры тяжести сечений всех ветвей (ось Х на рис. 2), следует определять как для цельного элемента, т. е. без учета податливости связей, если ветви нагружены равномерно. В случае неравномерно нагруженных ветвей следует руководствоваться п. 4.7.
Если ветви составного элемента имеют различное сечение, то расчетную гибкость l1 ветви в формуле (11) следует принимать равной:
определение l1 приведено на рис. 2.
4.7. Составные элементы на податливых соединениях, часть ветвей которых не оперта по концам, допускается рассчитывать на прочность и устойчивость по формулам (5), (6) при соблюдении следующих условий:
а) площади поперечного сечения элемента Fнт и Fрас следует определять по сечению опертых ветвей;
б) гибкость элемента относительно оси У (см. рис. 2) определяется по формуле (11); при этом момент инерции принимается с учетом всех ветвей, а площадь – только опертых;
в) при определении гибкости относительно оси Х (см. рис. 2) момент инерции следует определять по формуле
I = Iо + 0,5Iно, (15)
где Iо и Iно – моменты инерции поперечных сечений соответственно опертых и неопертых ветвей.
4.8. Расчет на устойчивость центрально-сжатых элементов переменного по высоте сечения следует выполнять по формуле
где Fмакс – площадь поперечного сечения брутто с максимальными размерами;
kжN – коэффициент, учитывающий переменность высоты сечения, определяемый по табл. 1 прил. 4 (для элементов постоянного сечения kжN = 1);
j – коэффициент продольного изгиба, определяемый по п. 4.3 для гибкости, соответствующей сечению с максимальными размерами.
Изгибаемые элементы
4.9. Расчет изгибаемых элементов, обеспеченных от потери устойчивости плоской формы деформирования (см. пп. 4.14 и 4.15), на прочность по нормальным напряжениям следует производить по формуле
где М – расчетный изгибающий момент;
Rи – расчетное сопротивление изгибу;
Wрас – расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента. Для цельных элементов Wрас = Wнт; для изгибаемых составных элементов на податливых соединениях расчетный момент сопротивления следует принимать равным моменту сопротивления нетто Wнт, умноженному на коэффициент kw; значения kw для элементов, составленных из одинаковых слоев, приведены в табл. 13. При определении Wнт ослабления сечений, расположенные на участке элемента длиной до 200 мм, принимают совмещенными в одном сечении.
Таблица 13
Обозначение коэф- | Число слоев | Значение коэффициентов для расчета изгибаемых составных элементов при пролетах, м | |||
фициентов | в элементе | 2 | 4 | 6 | 9 и более |
2 | 0,7 | 0,85 | 0,9 | 0,9 | |
kw | 3 | 0,6 | 0,8 | 0,85 | 0,9 |
10 | 0,4 | 0,7 | 0,8 | 0,85 | |
2 | 0,45 | 0,65 | 0,75 | 0,8 | |
kж | 3 | 0,25 | 0,5 | 0,6 | 0,7 |
10 | 0,07 | 0,2 | 0,3 | 0,4 |
Примечание. Для промежуточных значений величины пролета и числа слоев коэффициенты определяются интерполяцией.