ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Раздел: Строительство

Расчет деревянных конструкций производится в настоящее время по разработанному в СССР методу предельных состояний, основы которого заключаются в следующем.

Целью расчета любой конструкции является получение надлежащей гарантии в том, что за время своего существования она будет удовлетворять требованиям эксплуатации. При этом на изготовление и монтаж конструкции должно быть затрачено возможно меньшее количество материалов и труда. Деревянная конструкция перестает удовлетворять требованиям эксплуатации и переходит в предельное состояние, если она:

а)         теряет способность сопротивляться внешним воздействиям, т. е. нарушается ее прочность или устойчивость (первое предельное состояние);

б)        получает недопустимые деформации — прогибы, колебания (второе предельное состояние).

Возможность наступления предельного состояния зависит от многих факторов, из которых основными являются:

а)         внешние нагрузки;

б)        качество и механические свойства материала;

в)         условия работы конструкции или ее элементов.

Внешние нагрузки, например снеговая, указываемые в нормах в виде определенных постоянных величин, в действительности обладают известной изменчивостью и могут превысить нор

мативные величины. Учет этой изменчивости производится вве^ дением коэффициента перегрузки (я>1), на который надо умножить нормативную нагрузку, чтобы получить расчетную.

Показатели прочности древесины также обладают извесгным разбросом и уклоняются в ту и другую сторону от средних величин, устанавливаемых на основании испытаний большого числа стандартных образцов.

Минимальное вероятное значение длительного сопротивления древесины, определенное путем испытаний малых чистых (без пороков) стандартных образцов, называется нормативным длительным сопротивлением. При переходе от нормативных сопротивлений к расчетным учитывается влияние пороков, размеров сортиментов и пр.

Эти факторы учитываются коэффициентом однородности материала (&<1). Нормативное сопротивление, умноженное на коэффициент однородности, дает величину расчётного сопротивления.

Помимо учета изменчивости нагрузок и рассеяния показателей качества материала, учитываются также (путем введения коэффициентов условий работы т) разные условия работы конструкции и ее элементов: например, концентрация напряжений в местах отверстий и врезок, форма сечения элементов, неравномерность распределения скалывающих напряжений по длине площадки скалывания, дополнительные напряжения изгиба в составных элементах на податливых связях и пр.

Основное требование, которому должен удовлетворять расчет, может быть записано в следующем виде: наибольшая возможная (предельная) нагрузка должна быть меньше наименьшей несущей способности конструкции, определенной с учетом рассеяния показателей качества материала и с учетом условий работы конструкции.

Для перехода к нормативному длительному сопротивлению следует величину 550 кг/см2 умножить на экспериментальный коэффициент кжлит, учитывающий длительность действия нагрузки и представляющий собой отношение длительной прочности древесины к ее пределу прочности, определяемому при стандартных испытаниях образцов. Учитывая, что в большинстве случаев практики конструкции рассчитываются не только на постоянно действующие, но также на временные нагрузки, благодаря чему вероятная продолжительность нахождения конструкций под полной расчетной нагрузкой сравнительно невелика, в расчеты вводится несколько повышенный коэффициент &ДЛИт » учитывающий ограниченно длительное сопротивление чистой древесины &ДЛИт =0,67. что дает величину нормативного сопротивления 550-0,67=370 кг/см2. Затем вводится коэффициент однородности, учитывающий влияние размеров и пороков элементов конструкции. По данным испытаний &0дн =0,27, откуда расчетное сопротивление 370-0,27=100 кг/см2, что и принято в нормах.

В тех случаях, когда превалирует постоянная нагрузка, величина ДЛИт снижается на 20%: длит =0,8-0,67=0,53, что близко к экспериментально найденному пределу длительного сопротивления, равному в среднем 0,5. В этом случае расчетное сопротивление принимается: 100 • 0,8=80/ег/сж2. Ниже указываются случаи расчета, когда следует вводить коэффициент 0,8.