ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ (К СНИП II-25-80) - ЧАСТЬ 4

 

  Главная      Учебники - Лесная таксация     ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ (К СНИП II-25-80) - 1986 год

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  ..

 

 

ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ (К СНИП II-25-80) - ЧАСТЬ 4

 

 

Вид напряженного состояния 

R

вр

, МПа

R

н

ч

, МПа K

п

K

р 

R

н

, МПа 

γ

m

 

R, МПа

То же, «п» 

50 

0,23 

31 

0,55 

17 

1,25 

Сжатие «в» 

35 

0,13 

28 

0,72 

19 

1,1 

12 

То же, «п» 

28 

0,13 

22 

0,66 

15 

1,15 

8,5 

Изгиб из плоскости листа «в» 

68,5 

0,15 

52 

0,55 

28 

1,15 

16 

То же, «п» 

36 

0,17 

26 

0,45 

12 

1,2 

6,5 

Скалывание «в» 

4,5 

0,2 

0,53 

1,6 

1,3 

0,8 

То же, «п» 

4,7 

0,2 

3,2 

0,5 

1,6 

1,3 

0,8 

Срез перпендикулярно плоскости листа «в»

15,5 

0,1 

13 

0,77 

10 

1,1 

То же, «п» 

16 

0,1 

13 

0,77 

10 

1,1 

Фанера клееная из древесины лиственницы марки ФСФ, сортов В/ВВ и ВВ/С, толщиной 8 мм и более 

Растяжение «в» 

42 

0,2 

28 

0,6 

17 

1,25 

То же, «п» 

35 

0,2 

23 

0,6 

14 

1,25 

7,5 

Сжатие «в» 

48 

0,15 

36 

0,8 

30 

1,15 

17 

То же, «п» 

40 

0,15 

30 

0,8 

24 

1,15 

13 

Изгиб из плоскости листа «в» 

52 

0,2 

35 

35 

1,25 

18 

То же, «п» 

32 

0,2 

21 

20 

1,25 

11 

Скалывание «в» 

1,8 

0,24 

1,1 

1,1 

1,45 

0,6 

То же, «п» 

1,6 

0,24 

1,3 

0,5 

Срез перпендикулярно плоскости листа «в»

18 

0,23 

11 

11 

1,45 

То же, «п» 

18 

0,23 

11 

11 

1,45 

П р и м е ч а н и е . «в» - вдоль волокон; «п» - поперек волокон наружных слоев шпона. 

Т а б л и ц а  11 

Расчетные сопротивления, 

МПа 

Расчетные 

сопротивления, МПа 

Марка 

трубы 

Внутренний 

диаметр 

трубы, см 

растяжению и 

сжатию вдоль оси

изгибу

Марка 

трубы 

Внутренний 

диаметр 

трубы, см 

растяжению и 

сжатию вдоль оси

изгибу

5 - 15 

25 

20 

5 - 15 

20 

15 

Ф-1 

20 - 30 

25 

15 

Ф-2 

20 - 30 

15 

10 

Однослойные клееные заготовки из пиломатериалов не ниже 2-го сорта допускается 

применять  во  второстепенных  малонагруженных  растянутых  элементах  с 
напряжениями, не превышающими 5 МПа. 

3.12. Расчетные сопротивления водостойкой и бакелизированной листовой фанеры, 

древесных  плит  следует  нормировать  по  данным  испытаний  стандартных  образцов, 
используя условия (

1

), (

6

), (

9

) и принимая коэффициент m

дл

 для фанеры такой же, как и 

для древесины. 

В таблицах 

9

 и 

10

 представлены необходимые данные по нормированию расчетных 

сопротивлений  древесины  сосны  и  ели,  а  также  многослойной  фанеры  из  березы  и 
лиственницы, при этом принимается m

дл

 = 0,66. 

Расчетные  сопротивления  березовой  фанеры  ФСФ  растяжению  вдоль  волокон 

наружных слоев, стыкованной «на ус» клеями ФР-12 и ФРФ-50, при изгибе в плоскости 
листа  (например,  в  стенках  балок  и  рам  двутаврового  и  коробчатого  сечений) 
умножаются  на  коэффициент  условий  работы  m

ф

 = 0,8, а  модуль  упругости  E

ф

 

повышается на 20 % по сравнению с его значением по табл. 11 

СНиП II-25-80

3.13.  Расчетные  сопротивления  для  фанерных  труб  следует  принимать  с  учетом  их 

диаметра и марки по табл. 

11

Особенности нормирования расчетных характеристик древесных плит 

3.14. Прочностные и упругие характеристики древесных плит (ДВПс, ДСПк, ДСПф, 

ЦСП и МДП) должны определяться по действующим стандартам на методы испытаний 
плит. 

3.15. Нормативные сопротивления древесных плит определяются с обеспеченностью 

0,95 по формуле 

R

н

 = R

вр

(1 - 1,65v), 

а расчетные сопротивления с обеспеченностью 0,99 по формуле 

R = R

н

K

р

m

дл

m

где γ

m

 = (1 - 1,65v)/(1 - 2,33v), K

р

 = 0,8. 

Значения R

вр

R

н

 и R представлены в табл. 

12

Т а б л и ц а  12 

Материалы 

R

вр

, МПа 

m

дл 

γ

m

 

R

н

, МПа R, МПа

Изгиб 

ДВПс 

56,3 

0,123 

0,53 

1,12 

44,9 

14 

ДСПк, ДСПф 

21,6 

0,16 

0,58 

1,17 

16 

5,76 

ЦСП 

14 

0,058 

0,64 

1,05 

12,7 

6,17 

МДП 

11,4 

0,115 

0,64 

1,11 

9,2 

4,26 

Растяжение 

ДВПс 

23,6 

0,171 

0,54 

1,19 

17 

6,15 

ДСПк, ДСПф 

9,39 

0,112 

0,52 

1,10 

7,7 

ЦСП 

4,13 

0,159 

0,64 

1,17 

3,1 

1,35 

МДП 

4,59 

0,153 

0,64 

1,16 

3,4 

1,5 

Сжатие 

ДВПс 

25,06 

0,158 

0,55 

1,17 

18,5 

ДСПк, ДСПф 

16,98 

0,115 

0,53 

1,11 

13,8 

5,26 

ЦСП 

13,93 

0,142 

0,57 

1,15 

10,7 

4,23 

МДП 

9,13 

0,145 

0,57 

1,15 

2,76 

Срез 

ДВПс 

19,05 

0,099 

0,54 

1,09 

16 

6,32 

ДСПк, ДСПф 

9,09 

0,182 

0,54 

1,22 

6,4 

2,25 

ЦСП 

8,77 

0,232 

0,62 

1,34 

5,4 

МДП 

7,76 

0,2 

0,62 

1,20 

5,2 

2,05 

Скалывание 

ДВПс 

2,1 

0,266 

0,54 

1,48 

1,2 

0,34 

ДСПк, ДСПф 

2,76 

0,191 

0,54 

1,23 

1,9 

0,66 

ЦСП 

3,27 

0,196 

0,62 

1,25 

2,2 

0,87 

МДП 

3,28 

0,168 

0,62 

1,19 

2,4 

0,99 

3.16.  Модули  упругости  древесных  плит  E  (табл. 

13

)  нормируются  по  средним 

величинам  кратковременных  испытаний  с  учетом  влияния  ползучести  материала  на 
основании условия 

E = E

вр

K

р

m

дл.E

где E

вр

 - 

кратковременный модуль упругости; 

m

дл.E

 -  коэффициент,  учитывающий  приращение  деформаций  по  времени  при 

длительном нагружении. 

Кратковременные  и  расчетные  значения  модуля  сдвига  G  и  коэффициента 

поперечной деформации μ указаны в табл. 

14

3.17. В зависимости от условий эксплуатации конструкций расчетные сопротивления 

древесных  плит  умножаются  на  коэффициенты  условий  работы  материалов  m

в

приведенные в табл. 

15

Т а б л и ц а  13 

Материалы 

E

вр

, МПа 

m

дл.E

 

E, МПа 

Изгиб 

ДВПс 

6206 

0,117 

0,42 

2085 

ДСПк, ДСПф 

3600 

0,147 

0,43 

1238 

ЦСП 

5091 

0,204 

0,47 

1914 

МДП 

3336 

0,16 

0,47 

1254 

Растяжение 

ДВПс 

5098 

0,127 

0,43 

1754 

ДСПк, ДСПф 

3314 

0,172 

0,46 

1220 

ЦСП 

7494 

0,158 

0,42 

2518 

Материалы 

E

вр

, МПа 

m

дл.E

 

E, МПа 

МДП 

4309 

0,255 

0,42 

1448 

Сжатие 

ДВПс 

5152 

0,166 

0,45 

1855 

ДСПк, ДСПф 

3521 

0,149 

0,45 

1268 

ЦСП 

7343 

0,127 

0,47 

2761 

МДП 

3961 

0,285 

0,47 

1489 

Т а б л и ц а  14 

Материалы 

G

вр

, МПа  G, МПа 

μ 

Материалы 

G

вр

, МПа  G, МПа 

μ 

ДВПс 

2067 

711 

0,24 

ЦСП 

3066 

1104 

0,21 

ДСПк, ДСПф 

1389 

478 

0,23 

МДП 

1709 

615 

0,21 

Т а б л и ц а  15 

Коэффициент условий работы 

Температурно-влажностные 

условия эксплуатации 

конструкций по 

СНиП II-25-80

 

ДВПс 

ДСПк 

ДСПф 

ЦСП 

МДП 

А1, Б1 

А2, Б2 

0,7 

0,6 

0,8 

0,9 

0,9 

А3, Б3 

0,6 

Не допускается 

0,4 

0,7 

0,6 

Б1, Б2, Б3 

0,4 

» 

Не допускается 

0,6 

0,5 

3.18.  Приведенные  в  табл. 

12

 - 

15

  значения  расчетных  сопротивлений,  модулей 

упругости  и  коэффициентов  условий  работы  для  древесных  плит,  в  особенности 
цементно-стружечных, являются предварительными, и подлежат уточнению. 

4. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ 

Упругие характеристики 

4.1.  В  расчетах  элементов  на  прочность  по  деформированной  схеме  и  на 

устойчивость  используются  параметры  жесткости  EJ,  GJ  и  безразмерный  параметр  в 
виде отношения кратковременного модуля упругости 

E

 к временному сопротивлению 

сжатию R

вр

. Это отношение, как и в прежних нормах, принято за константу, независимо 

от  породы  леса,  сорта  и  влажности  материала,  длительности  действия  нагрузки, 
температуры,  размеров  сечения  элементов.  Для  древесины 

E

/R

вр

 = 300, для  фанеры 

E

/R

вр.ф

 = 250. 

Такой  подход  надо  рассматривать  как  известное  допущение.  На  самом  деле 

названные  факторы  оказывают  некоторое  влияние,  изменяя  значения 

E

/R

вр

 

преимущественно  в  большую  сторону.  Данный  параметр  используется  при 
определении  коэффициента  продольного  изгиба  φ,  коэффициента  устойчивости 
плоской  формы  формирования  при  поперечном  изгибе  φ

м

.  В  последнем  случае 

учитывается  сопротивление  сжатию  при  изгибе,  которое  выше,  чем  при  центральном 
сжатии, и для древесины 

E

/R

п.вр

 = 200 - 250, в нормах для поперечного изгиба принято 

- 200. 

Расчетное  критическое  напряжение  R

кр

 = φR

с

  отличается  от  временного 

критического  напряжения  R

вр

кр

 = φR

вр

.  В  ряде  случаев  критические  напряжения 

приходится выражать не в функции φ, а непосредственно через жесткость EJ

Из равенств 

R

вр

кр

 = φR

вр

 = π

2

E

J/[(μl)

2

F], 

R

кр

 = φR

с

 = π

2

E'J/[(μl)

2

F

находим соотношения 

R

вр

кр

/R

кр

 = R

вр

/R

с

 = 

E

/E'

откуда для древесины E'/R

с

 = 

E

/R

вр

 = 300 и E' = 300R

с

, соответственно для фанеры E'

ф

 = 

250R

ф.с

.  Следовательно,  надо  различать  нормируемые  значения  модулей  упругости 

древесины и фанеры при расчете: по предельным состояниям первой группы E'G'; по 
предельным состояниям второй группы EG

В первом случае применяются вероятные минимальные значения модулей упругости 

с обеспеченностью не ниже 0,99; во втором случае - средние значения. 

Величины  модуля  упругости  зависят  не  только  от  скорости  и  длительности 

нагружения, температурно-влажностных условий эксплуатации, но также от породы и 
сорта лесоматериалов. При расчете по второй группе предельных состояний значение 
модуля  упругости  E  в 

СНиП II-25-80

  принято  одинаковым  независимо  от  породы  и 

сорта древесины, однако в будущем необходима его дифференциация. 

4.2.  Упругопластическая  работа  древесины  появляется  в  сжатых  элементах  и 

учитывается  при  их  расчете  на  устойчивость.  Расчет  же  растянутых,  изгибаемых  и 
сжато-изгибаемых  элементов  на  прочность  и  на  устойчивость  плоской  формы 
деформирования  производится  по  упругой  стадии  работы,  так  как  для  клееной  и  тем 
более  цельной  древесины  характерным  является  локальное  хрупкое  разрушение  из-за 
наличия природных пороков и дефектов, вызывающих концентрацию напряжений. 

4.3. Влияние начальных эксцентриситетов и погнутости элементов дополнительно не 

учитывается,  так  как  децентровка,  вызванная  наличием  в  допустимых  пределах 
кромочных  сучков  и  косослоя,  перекрывает  такого  рода  отклонения  от  расчетной 
схемы  и  принимается  во  внимание  при  назначении  расчетных  сопротивлений 
древесины. 

Учет переменности сечения 

4.4.  Типичными  формами  деревянных  элементов  переменного  прямоугольного  и 

двутаврового  сечений  являются  центрально-сжатые,  изгибаемые  и  сжато-изгибаемые 
дощатоклееные  и  клеефанерные  стержни,  у  которых  изменение  высоты  сечения 
подчиняется  линейной  зависимости  от  длины,  а  ширина  прямоугольного  сечения  и 
площадь поясов двутаврового сечения остаются постоянными. 

В расчетах таких элементов на устойчивость при центральном сжатии и при изгибе 

приходится  использовать  момент  инерции  эквивалентного  стержня  постоянного 
сечения, выраженный в виде произведения момента инерции в максимальном сечении 
соответственно  на  коэффициенты  K

жN

  и  K

жM

  в  формулах (16) и (22) 

СНиП II-25-80

учитывающие  переменность  сечения.  Величина  коэффициента  K

жN

  зависит  от 

плоскости, в которой производится проверка устойчивости, и от условий закрепления 
стержня по концам, а коэффициента K

жM

 - от формы эпюры моментов по длине l

р

При  отсутствии  промежуточных  закреплений  растянутой  и  сжатой  кромок  из 

плоскости изгиба расчетная длина l

р

 в формуле (23) 

СНиП II-25-80

 равна всему пролету 

l закрепленного по концам элемента. 

В случае закрепления только сжатой кромки в промежуточных точках числом m при 

равном  шаге  расчетная  длина  l

р

 = l/(m + 1). Форму  эпюры  моментов  и  переменность 

Сечения  (коэффициент  K

жM

)  в  этом  случае  следует  учитывать  в  пределах  участка 

пролета  l

р

,  принимая  при  m  ≥ 4 коэффициент  K

жM

 = 1. В  случае  закрепления  только 

растянутой  кромки  в  промежуточных  точках  числом  m  расчетная  длина  l

р

 = l;  форма 

эпюры  моментов  и  переменность  сечения  (коэффициент  K

жM

)  при  этом  должны 

приниматься для всего пролета. Формулы для определения коэффициентов K

жN

 и K

жM

 

получены путем аппроксимации точных решений. 

4.5.  Для  сжато-изгибаемых  элементов  переменного  сечения  при  их  расчете  по 

деформированной схеме в формуле (30) п. 4.17 

СНиП II-25-80

 φ умножаются на K

жN

, а 

F

бр

 заменяется на F

макс

; при проверке устойчивости плоской формы деформирования по 

формуле (33) п. 4.18 

СНиП II-25-80

 φ и φ

м

 умножаются соответственно на K

жN

 и K

жM

Коэффициенты K

жN

 и K

жM

 в качестве множителей к φ и φ

м

, а не к моменту инерции J 

введены для удобства счета, не искажая конечных результатов, потому что 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  ..