![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Изгибаемые элементы
В изгибаемом элементе от нагрузок, действующих поперек его продольной оси, возникают изгибающие моменты М. и поперечные силы Q, определяемые методами строительной механики. Например, в середине пролета / однопролетной балки от равномерной нагрузки q возникает изгибающий момент M=ql2/8. От изгибающего момента в сечениях элемента возникают деформации и напряжения изгиба 0, которые состоят из сжатия в одной части сечения и растяжения в другой, в результате элемент изгибается. Древесина работает на изгиб достаточно надежно и может иметь II категорию качества. На рис. 5.4 показаны стандартный образец древесины и диаграмма его прогибов при испытании на изгиб. Диаграмма как и при сжатии, примерно до половины имеет 64 линейное очертание, затем изгибается, показывая ускоренный рост прогибов. Разрушение образца начинается с появления складок крайних сжатых волокон и завершается разрывом крайних растянутых, в результате чего образец ломается при среднем напряжении изгиба 75 МПа. Нормальные напряжения в сечениях изгибаемого элемента распределяются неравномерно по высоте. В начальной расчетной стадии древесина работает упруго и эпюра напряжений изображается прямой линией, показывающей максимальные напряжения сжатия и растяжения у кромок и нулевые у нейтральной оси сечения. При дальнейшем нагружении сжатая часть сечения начинает работать упругопластично, эпюра изгибается и нейтральная ось смещается в сторону растяжения. В стадии разрушения сжатая часть эпюры изгибается еще больше, напряжения сжатия и растяжения достигают предела прочности и элемент ломается. Пороки древесины, длительное действие нагрузок и наличие перерезанных при распиловке волокон уменьшают прочность изгибаемых элементов из реальной древесины в той же степени, что и при сжатии, и она характеризуется следующими сопротивлениями: нормативным Rин = 50 МПа и расчетным RИ==13 МПа. Брусья с размерами сечений 14 см и более имеют меньший процент перерезанных при распиловке волокон, чем доски, и их повышенная прочность при изгибе учитывается коэффициентом условий работы mи1 = 1, 15. При этом расчетное сопротивление равно Rи=15 МПа; бревна совсем не имеют перерезанных волокон и еще прочнее. Коэффициент условий работы их mи2=1, 25 и расчетное сопротивление Rи—16 МПа. От действия поперечных сил Q 3—2411 65 Рис. 5.4. Изгибаемый элемент: я —график деформаций и стандартный образец; б — расчетная схема; в — характер разрушения и эпюры напряжений; г — схема работы сечений при косом изгибе в сечениях изгибаемого элемента возникают напряжения скалывания τ, о которых сказано ниже. Изгибаемые элементы рассчитывают по несущей способности — • прочности на действие изгибающих моментов и поперечных сил от расчетных нагрузок и по прогибам от нормативных нагрузок. Их прочность и жесткость зависят от размеров и форм поперечных сечений, определяющих их геометрические характеристики — момент инерции /, момент сопротивления W и статический момент S. -Для наиболее распространенных сечений деревянных элементов они равны: для прямоугольного с размерами b, h J = bh3/12; W=bh2/6; для круглого диаметром d J=d4/20; W=d3/10. Площади ослаблений при вычислении J и S исключаются. Проверку изгибаемого элемента по прочности по нормальным напряжениям производят на действие максимального изгибающего момента М от расчетных нагрузок по формуле . σ =MIWp< =RИ. (5.6) где Wp — расчетный момент сопротивления (см. гл. 11). Подбор сечения изгибаемого элемента по прочности производят по этой же формуле, но относительно требуемого момента сопротивления WTp, после чего задается один из размеров прямоугольного сечения, b или h, и определяется другой или вычисляется диаметр круглого сечения d.
|