А — шахматная расстановка;

Б — двухрядная расстановка

Таблица 9.10 — Минимальные расстояния между осями нагелей

Основные требования по конструированию и расчету деревянных конструкций

Общие требования

10.1.1 При проектировании деревянных конструкций следует:

а) учитывать производственные возможности предприятий-изготовителей деревянных конструкций;

б) учитывать возможности транспортных средств;

в) использовать древесину с наименьшими отходами и потерями;

г) предусматривать меры по обеспечению устойчивости и неизменяемости отдельных конструкций и всего здания или сооружения в целом в процессе монтажа и эксплуатации.

10.1.2 При конструировании деревянных конструкций должны соблюдаться требования разделов 5–10.

10.1.3 Приопорные зоны большепролетных клееных деревянных конструкций с соотношением h/b ³ 4, а также участки в местах действия сосредоточенных сил, кроме требований разделов 7–9, должны быть рассчитаны на прочность по главным площадкам с учетом всех компонент плоского напряженного состояния.

10.1.3.1 Расчет на прочность клееных деревянных конструкций с учетом всех компонент плоского напряженного состояния производят по формуле

(10.1)

где s₁ — значение главного растягивающего напряжения;

s _х, s _у и t _ху — компоненты плоского напряженного состояния;

f_{t ,a, d} — расчетное значение сопротивления древесины при растяжении под углом a
к направлению волокон.

Здесь f_{t ,a, d} определяют по формуле

(10.2)

где В = f_{t ,0, d} / f_{t ,45, d} – (1 + k)/4;

k = f_{t ,0, d} / f_{t ,90, d}.

Компоненты плоского напряженного состояния s _х и t _ху определяют в соответствии с требова­ниями 7.4 и 7.6.

10.1.3.2 Угол наклона a направления главного растягивающего напряжения s₁ к волокнам древесины определяют по формулам:

10.1.3.3 Величины напряжений s _y, сопоставимые с прочностными характеристиками клееной древесины и фанеры, определяют:

а) в приопорных зонах и в окрестностях действия сосредоточенных поперечных сил на расстояниях, равных высоте поперечного сечения h от линии действия опорной реакции или сосредоточенной силы F:

(10.6)

где — ордината положительной части кривой распределения от единичной сосредоточенной силы;

h — высота поперечного сечения.

При определяют по формуле

(10.7)

где у — расстояние от нейтрального слоя до рассматриваемой фибры.

При рассмотрении участка между двумя сосредоточенными силами, отстоящими друг от друга на расстоянии l ³ h, усилия суммируются (например, опорная реакция и сосредоточенная поперечная сила F);

б) на скошенных кромках под углом a _sk к направлению волокон дополнительные напряжения на площадках, параллельных волокнам, определяют по формулам:

, , (10.8)

где s _х — напряжения, действующие вдоль волокон древесины;

a _sk — угол между линией скоса и направлением волокон древесины;

в) в сжато-изогнутых и внецентренно сжатых элементах клееных деревянных конструкций дополнительные касательные напряжения определяют по формуле

, (10.9)

где N — продольное сжимающее усилие;

е — эксцентриситет передачи усилия N;

b, h — соответственно ширина и высота поперечного сечения элемента.

При этом эксцентриситет е не должен превышать 0,15 h.

10.1.4 В необходимых случаях прочность клееных деревянных конструкций, кроме увеличения геометрических размеров поперечных сечений, может быть обеспечена локализацией главных растягивающих напряжений с помощью ввинченных, в предварительно просверленные под углом от 30° до 45° к волокнам древесины отверстия, стальных винтов или вклеенных стержней (стальных класса S400, стеклопластиковых различных марок первой группы, углепластиковых и др.).

10.1.5 Усилие растяжения стержней N_t в окрестностях действия сосредоточенных поперечных сил определяют по формуле

(10.10)

где N_t — усилие растяжения, приходящееся на стержни;

l_t — длина опасной зоны, которая колеблется в зависимости от вида нагрузок и очертания элемента конструкции и находится в пределах (0,8–2,5) h.

10.1.6 Для элементов постоянной высоты h и при равномерно распределенной нагрузке l_t = 1,2 h.

10.1.7 Криволинейные (гнутые) участки (рисунок 10.1) клееных деревянных конструкций, изгибаемых моментом М, уменьшающим их кривизну, следует рассчитывать по формулам кривых брусьев:

а) по тангенциальным нормальным напряжениям на внутренней и внешней кромках бруса:

(10.11)

(10.12)

где s_q,int, s_q,ext — соответственно тангенциальные нормальные напряжения на внутренней и внеш­ней кромках бруса;

М_d — расчетный изгибающий момент;

r ₀ — радиус кривизны нейтрального слоя;

r ₁ и r ₂ — соответственно радиусы кривизны нижней (ближней к центру кривизны) и верх­ней кромок бруса;

А — площадь поперечного сечения кривого бруса;

у ₀ = l /(A ∙ r) — смещение нейтрального слоя от геометрической оси криволинейного участка;

f_{m , d} — расчетное сопротивление древесины изгибу;

б) по максимальным радиальным нормальным напряжениям

(10.13)

Рисунок 10.1 — Расчетная схема кривого бруса при чистом изгибе

10.1.8 Сжато-изгибаемые элементы с криволинейными участками рассчитывают по формулам кривых брусьев:

а) на сжатой кромке

(10.14)

б) на растянутой кромке

(10.15)

10.1.9 Допускается без увеличения геометрических размеров и радиуса кривизны на криволинейных участках, когда условие формулы (10.13) не выполняется, постановка ввинченных или вклеенных стержней, воспринимающих s _{r , max}. В этом случае усилие, приходящееся на стержни, определяют по формуле

(10.16)

где l ₁ — длина хорды криволинейного участка по внутренней кромке бруса.

10.2 Настилы, обрешетки и прогоны

10.2.1 Расчет настилов, обрешеток и прогонов, работающих на изгиб, следует производить по двум предельным состояниям.

10.2.2 Настилы и обрешетки под кровлю следует рассчитывать как балки (по двухпролетной схеме) на следующие сочетания нагрузок:

а) постоянная и временная от снега — расчет на прочность и жесткость;

б) постоянная и временная от сосредоточенного груза 1 кН с умножением последней на коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,2, — расчет только на прочность.

10.2.3 При сплошном настиле или при разреженном настиле с расстоянием между осями досок или брусков не более 150 мм нагрузку от сосредоточенного груза следует передавать на две доски или на два бруска, а при расстоянии более 150 мм — на одну доску или брусок. При двойном настиле (рабочем и защитном, направленном под углом к рабочему) сосредоточенный груз следует распределять на ширину 500 мм рабочего настила.

10.2.4 Прогоны в покрытиях зданий и сооружений рекомендуется применять спаренными или консольно-балочной конструкции. Шарниры консольно-балочных прогонов следует располагать попарно через пролет, выполняя их в виде косого прируба.

В спаренных многопролетных прогонах из двух досок на ребро стыки досок следует располагать вразбежку на расстоянии 0,2 l от опоры.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: