Особенности расчета клееных элементов из фанеры с древесиной
4.23. Расчет клееных элементов из фанеры с древесиной следует выполнять по методу приведенного поперечного сечения.
4.24. Прочность растянутой фанерной обшивки плит (рис. 3) и панелей следует проверять по формуле
, (38)
где М - расчетный изгибающий момент;
Rф.р - расчетное сопротивление фанеры растяжению;
mф - коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления в стыках фанерной обшивки, принимаемый равным при усовом соединении или с двусторонними накладками: mф = 0,6 для фанеры обычной и mф = 0,8 для фанеры бакелизированной. При отсутствии стыков mф = 1;
Wпр - момент сопротивления поперечного сечения, приведенного к фанере, который следует определять в соответствии с указаниями п. 4.25.
4.25. Приведенный момент сопротивления поперечного сечения клееных элементов из фанеры с древесиной следует определять по формуле
, (39)
где yо - расстояние от центра тяжести приведенного сечения до нижней грани обшивки;
Iпр - момент инерции сечения, приведенного к фанере:
, (40)
где Iф - момент инерции поперечного сечения фанерных обшивок;
Iд - момент инерции поперечного сечения деревянных ребер каркаса;
Ед /Еф - отношение модулей упругости древесины и фанеры.
При определении приведенных моментов инерции и приведенных моментов сопротивления расчетную ширину фанерных обшивок следует принимать равной bрас = 0,9b при l ³ 6a и bрас = 0,15b,
при l < 6а (b - полная ширина сечения плиты, l - пролет плиты, а - расстояние между продольными ребрами по осям).
4.26. Устойчивость сжатой обшивки плит и панелей следует проверять по формуле
, (41)
где при ³ 50;
при > 50
(а - расстояние между ребрами в свету; d - толщина фанеры).
Верхнюю обшивку плит дополнительно следует проверять на местный изгиб от сосредоточенного груза Р = 1 кН (100 кгс) (с коэффициентом перегрузки n = 1,2) как заделанную в местах приклеивания к ребрам пластинку.
4.27. Проверку на скалывание ребер каркаса плит и панелей или обшивки по шву в месте примыкания ее к ребрам следует производить по формуле
, (42)
где Q - расчетная поперечная сила;
Sпр - статический момент сдвигаемой части приведенного сечения относительно нейтральной оси;
Rсп - расчетное сопротивление скалыванию древесины вдоль волокон или фанеры вдоль волокон наружных слоев;
bрас - расчетная ширина сечения, которую следует принимать равной суммарной ширине ребер каркаса.
4.28. Расчет на прочность поясов изгибаемых элементов двутаврового и коробчатого сечений с фанерными стенками (рис. 4) следует производить по формуле (17), принимая Wрас = Wпр, при этом напряжения в растянутом поясе не должны превышать Rр, а в сжатом -jRс (j - коэффициент продольного изгиба из плоскости изгиба).
4.29. При проверке стенки на срез по нейтральной оси в формуле (42) значение Rск принимается равным Rф.ср, а расчетная ширина bрас
bрас = ådст, (43)
где ådст - суммарная толщина стенок.
При проверке скалывания по швам между поясами и стенкой в формуле (42) Rск = Rф.ск, а расчетную ширину сечения следует принимать равной
bрас = nhп, (44)
где hп - высота поясов;
n - число вертикальных швов.
4.30. Прочность стенки в опасном сечении на действие главных растягивающих напряжений в изгибаемых элементах двутаврового и коробчатого сечений следует проверять по формуле
, (45)
где Rф.р.a - расчетное сопротивление фанеры растяжению под углом a определяемое по графику рис. 17 прил. 5;
sст - нормальное напряжение в стенке от изгиба на уровне внутренней кромки поясов;
tст - касательные напряжения в стенке на уровне внутренней кромки поясов;
a - угол, определяемый из зависимости
. (46)
Устойчивость стенки с продольным по отношению к оси элемента расположением волокон наружных слоев следует проверять на действие касательных и нормальных напряжений при условии
, (47)
где hст - высота стенки между внутренними гранями полок;
d - толщина стенки.
Расчет следует производить по формуле
, (48)
где kи и kt - коэффициенты, определяемые по графикам рис. 18, 19 прил. 5;
hрас - расчетная высота стенки, которую следует принимать равной hст при расстоянии между ребрами а ³ hст и равной а при a < hст.
При поперечном по отношению к оси элемента расположении наружных волокон фанерной стенки проверку устойчивости следует производить по формуле (48) на действие только касательных напряжений в тех случаях, когда
. (49)
Б. Расчет элементов деревянных конструкций по предельным состояниям второй группы
4.31. Деформации деревянных конструкций или их отдельных элементов следует определять с учетом сдвига и податливости соединений. Величину деформаций податливого соединения при полном использовании его несущей способности следует принимать по табл. 15, а при неполном - пропорциональной действующему на соединение усилию.
Таблица 15
Вид соединения | Деформация соединения, мм |
На лобовых врубках и торец в торец | 1,5 |
На нагелях всех видов | 2 |
В примыканиях поперек волокон | 3 |
В клеевых соединениях | 0 |
4.32. Прогибы элементов зданий и сооружений не должны превышать величин, приведенных в табл. 16
Таблица 16
Элементы конструкций | Предельные прогибы в долях пролета, не более |
1. Балки междуэтажных перекрытий | 1/250 |
2. Балки чердачных перекрытий | 1/200 |
3. Покрытия (кроме ендов): | |
а) прогоны, стропильные ноги | 1/200 |
б) балки консольные | 1/150 |
в) фермы, клееные балки (кроме консольных) | 1/300 |
г) плиты | 1/250 |
д) обрешетки, настилы | 1/150 |
4. Несущие элементы ендов | 1/400 |
5. Панели и элементы фахверка | 1/250 |
Примечания: 1. При наличии штукатурки прогиб элементов перекрытий только от длительной временной нагрузки не должен превышать 1/350 пролета.
2. При наличии строительного подъема предельный прогиб клееных балок допускается увеличивать до 1/200 пролета.
4.33. Прогиб изгибаемых элементов следует определять по моменту инерции поперечного сечения брутто. Для составных сечений момент инерции умножается на коэффициент kж учитывающий сдвиг податливых соединений, приведенный в табл. 13.
Наибольший прогиб шарнирно-опертых и консольных изгибаемых элементов постоянного и переменного сечений f следует определять по формуле
, (50)
где fо - прогиб балки постоянного сечения высотой h без учета деформаций сдвига;
h - наибольшая высота сечения;
l - пролет балки;
k - коэффициент, учитывающий влияние переменности высоты сечения, принимаемый равным 1 для балок постоянного сечения;
с - коэффициент, учитывающий влияние деформаций сдвига от поперечной силы.
Значения коэффициентов k и с для основных расчетных схем балок приведены в табл. 3 прил. 4.
4.34. Прогиб клееных элементов из фанеры с древесиной следует определять, принимая жесткость сечения равной 0,7 ЕIпр. Расчетная ширина обшивок плит и панелей при определении прогиба принимается в соответствии с указаниями п. 4.25.
4.35. Прогиб сжато-изгибаемых шарнирно-опертых симметрично нагруженных элементов и консольных элементов следует определять по формуле
, (51)
где f - прогиб, определяемый по формуле (50);
x - коэффициент, определяемый по формуле (30).