Строительные конструкции

Раздел: Строительство

Диаграмма деформации сжатого деревянного образца (см.  21.1), полученная при машинном испытании с постоянной скоростью загружения, вначале имеет вид наклонной кривой с большим радиусом кривизны. На этом участке работы возникают преимущественно упругие деформации. Далее с увеличением напряжений диаграмма начинает резко отклоняться вниз. Здесь возникают и развиваются остаточные пластические деформации.

Как видно из диаграммы, с самого начала приложения нагрузки отсутствует линейная пропорциональность между напряжениями и деформациями. Практически, однако, первый участок от 0 до а принимают условно прямым, допуская, что деформация и на этом участке подчиняется закону Гука.

Влияние пороков и местных ослаблений в элементах, работающих на сжатие, более пластично, чем при работе на растяжение. Вследствие этого местные перенапряжения, вызываемые наличием эксцентрицитетов и пороков, несколько выравниваются. Поэтому расчетное сопротивление Rc и Rcm для древесины сосны и ели при расчете конструкций групп Al, А2 и Б1 на сжатие и смятие вдоль волокон по нормам (см.  2 [1]) принято равным 13 МПа (130 кгс/см2), т. е. выше, чем для растяжения. Однако концентрация напряжений от конструктивных ослаблений сечений все же возникает, и размер ее зависит как от размеров ослабления и от расположения их в сечении. Концентрации при небольших симметричных - ослаблениях, не выходящих на кромки, как показали исследования МИСИ им. В. В. Куйбышева, существенны и зависят от размеров врезок ( 21.3). Следует также различать работу сжатых элементов, ослабленных врезками и отверстиями симметрично и несимметрично; последние рассчитывают как внецент- ренно-сжатые (см. § 7).  

Короткие центрально-сжатые элементы (у которых отношение длины к меньшей ширине сечения не превышает 7) необходимо рассчитывать только на прочность, а длинные — на прочность и устойчивость.

При проверке на устойчивость учитывают возможность потери устойчивости гибкого элемента при напряжении, меньшем предела прочности древесины, т. е. при критическом напряжении.

При определении гибкости К следует учитывать, что расчетная длина элемента при изгибе относительно главных осей сечения может быть разной, так как могут быть разными относительно этих осей условия закрепления концов элемента. Поэтому расчет элементов на устойчивость необходимо производить по двум осям.

Для деревянных несущих конструкций промышленных и гражданских сооружений, таких же конструкций из пластмасс предельная гибкость основных сжатых элементов (пояса, опорные раскосы и стойки) не должна превышать 120, для второстепенных—150 и для связей— 200.

Гибкость пересекающихся элементов, надежно связанных между собой в месте пересечения, определяют по п. 4.18 Норм [1].

Элементы из пластмасс, работающие на сжатие, рассчитывают на прочность и устойчивость по формулам, рекомендуемым для расчета деревянных конструкций. При длительном действии постоянной нагрузки коэффициент продольного изгиба для этих расчетов определяют по первой части формулы (21.4) с учетом R и Е, измененных на соответствующие коэффициенты длительности. Данная формула неприменима, когда напряжения в стержнях превосходят предел пропорциональности. Предельное значение гибкости, соответствующее данному положению, определяют по теории Энгессера и Кармана. Для некоторых пластиков построены различными способами с учетом индивидуальных особенностей пластмассы графики значений <р в зависимости от гибкости. Такие графики приведены в работе [10] и справочниках по пластмассам.