ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Раздел: Строительство

Явление продольного изгиба, как известно, заключается в том, что гибкий центрально сжатый прямой стержень теряет свою прямолинейную форму (теряет устойчивость) и начинает

выпучиваться при напряжениях, значительно меньших предела прочности.

Теореическая величина критической нагрузки или критического напряжения для абсолютно упругого стержня определяет ся по формуле Эйлера

При шарнирном опирании обоих концов  действительной длине стержня. Это основной случай расчета, по которому рассчитываются, например, все элементы сквозных деревянных конструкций: сжатые элементы поясов и решетки. Для других случаев опирания расчетные длины даны на  68; они несколько превышают теоретические значения, так как в деревянных конструкциях жесткую заделку концов конструктивно осущест- вить затруднительно.

Таким образом, коэффициент ср<1 можно рассматривать как поправочный коэффициент, меньший единицы, на который надо умножить предел прочности, чтобы получить критическое напряжение упругого стержня.

Поскольку при расчете по предельным состояниям пределом прочности R„p является длительное сопротивление древесины, постольку критическое напряжение а,ф и модуль Е должны быть определены с учетом длительного действия нагрузки. По многочисленным испытаниям деревянных образцов на сжатие, произведенных на испытательных машинах с обычными скоростями (т. е. без учета длительного действия нагрузки), отношение — почти неизменно и может быть принято равным 312.

При длительном действии нагрузки предел прочности древесины /?пр снижается. Одновременно снижается и модуль упругости Е. Приближенно принимается, что модуль упругости снижается в том же отношении, что и предел прочности и что, следовательно, отношение длительного модуля упругости к длительному пределу прочности такое же, как и при скоростных испытаниях, т. е.

Формула (6) в соответствии с предпосылкой об упругой работе материала справедлива при критическом напряжении, меньшем предела пропорциональности. За пределом пропорциональности модуль Е становится переменным, зависящим от величины напряжения. Известно, что формулу Эйлера можно распространить и за предел упругости, если ввести в расчет приведенный модуль упругости Ек.

Максимальная (предельная) гибкость сжатых элементов конструкций ограничивается нормами во избежание чрезмерного провисания элементов от собственного веса или их вибраций; она не должна превышать следующих значений: для основных элементов конструкций — 120 (пояса, опорные раскосы и опорные стойки ферм, колонны и т. п.), для прочих элементов— 150, для связей — 200.