Методические указания.

1. Определяется расчетное сопротивление древесины сжатию R_с, МПа по табл. 3 (1) или приложение 2 для сосны и ели 2 сорта. Для бруса задаются размерами сечения, например b =11..13 см. Для других пород древесины, кроме ели и сосны, определяется коэффициент перехода m _n по табл. 4 (1) или приложение 3. По группе конструкций определяется коэффициент условия работы m_в из табл. 5 (1) или приложение 4. Расчетное сопротивление древесины с учетом коэффициентов: R_c*m_n *m_в. МПа→ кПа.

2. Предварительно задаются коэффициентом продольного изгиба φ = 0, 5..0, 7 и определяется требуемая площадь и размеры сечения из условия устойчивости F_тр=N /φ R_с, м²→ см²; b =h=√ F_тр, см.

d=√ (4F_тр/π), см. Размеры сечения нужно округлить до ближайших значений по сортаменту (2) или приложение 5. Диаметр бревна нужно округлить в сторону увеличения кратно 2 см. при d=14..26 см и кратно 1 см при d ≤ 13 см.

3. Если размеры сечения отличаются от ранее принятых в=11…13 см следует уточнить расчетное сопротивление R_c по табл. 3 (1) или приложение 2. Определяется площадь сечения

F= b*h, см²← м²-для бруса, F=π d² / 4 –для бревна.

4. Расчетная длина стойки: ℓ ₀=μ ℓ, м→ см. Коэффициент приведения μ определяется согласно п. 4.21 (1) или рис. 2.

 

 

Рис. 2 Коэффициенты приведения сжатых элементов в зависимости от расчетной схемы элемента.

 

5. Радиус инерции сечения: τ =0, 29b, см - для бруса, τ =0, 25d – для бревна, где b – меньший размер сечения.

6. Определяется гибкость стойки и сравнивается с предельно допустимой величиной:

λ = ℓ ₀ / τ ≤ λ _и, где λ _и = 120 – для основных элементов; λ _и = 150 – для второстепенных по табл. 14 (1). Если условие не выполняется и сечение не удовлетворяет условию гибкости, надо увеличить размеры сечения и пересчитать п. 3, 5 и 6.

7. Определяется коэффициент продольного изгиба по эмпирическим формулам 7 и 8 (1).

φ =А/ λ ² при λ > 70, где А=3000 и при λ ≤ 70, φ =1 –а (λ / 100)², где а = 0, 8.

8. Необходимо проверить устойчивость стойки:

δ = N / (φ *F_рас) ≤ R_c, кПа→ МПа; где F_рас =F.

R_c – с учетом коэффициентов m_n и m_в. Сделать вывод.

Если условие не выполняется, следует увеличить размеры сечения и пересчитать с п. 3. Для бревен учесть явление обега (см. задачу 3, п. 10).

 

Пример 2. Подобрать сечение сжатой стойки из бревна или бруса.

Дано: 1) расчетная схема стойки

 

 

2) расчетное усилие N=190 кН; 3) длина стойки L=5, 0 м; 4) тип сечения – бревно; 5) порода древесины – береза; 6) условия эксплуатации –Б3 (приложение 1, табл. 2).