Тема 5.2. Расчет элементов конструкций из дерева

Наименование практической работы №1. Расчет центрально-сжатого (или растянутого) деревянного элемента.

Цель - научится подбирать сечение растянутого или сжатого элемента, проверять прочность и устойчивость принятого сечения.

Норма времени - 2 час.

Литература:

1. СНиП П-25-80 Деревянные конструкции.

2. ГОСТ 8486-86 Е. Сортамент пиломатериалов.

3. Зубарев Г.Н. Конструкции из дерева и пластмасс: Москва: Академия, 2004г.

Отчетный материал. Две-три решенные задачи (по выбору преподавателя). Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы.

1. Какие проверки выполняют для растянутых и сжатых деревянных стержней?

2. Что обозначают буквенные символы: R_p, R_c, m_n, m_в, F_нт, λ, φ. Как их определить и от чего они зависят?

3. Как учитываются пороки древесины в расчете?

4. Как учитывается влажность среды и условий эксплуатации в расчете.

5. Какое сечение является оптимальным для сжатых элементов.

6. Предложите способы зашиты деревянной стойки от гниения при условиях эксплуатации, которые указаны в вашем варианте.

7. Какие вы знаете способы защиты древесины от возгорания?

8. Назовите диаметры, длины и их градацию для бревен строительных, подтоварника и жердей.

9. Какие пиломатериалы называют обрезными? Что такое обзол

10. Как учесть явление сбега в расчете бревенчатых стоек?

11. Каков порядок проверки устойчивости деревянных стоек?

12. Как подобрать сечение сжатых деревянных элементов (порядок расчета)?

13. Какие грани доски называют пластью, кромкой, ребром?

 

Задача 1. Подобрать сечение растянутой подвески из бруса или доски, ослабленной отверстием под болт.

Дано: 1) расчетное усилие N, кН. 2) порода древесины. 3) группа конструкций по условиям эксплуатации 4) диаметр болта d_б, мм (приложение 1, табл. 1)

Методические указания:

1. Определяется расчетное сопротивление древесины растяжению R_р МПа по табл. 3 (1) для сосны и ели 1 сорта или приложение 2 настоящих методических указаний. Если по условию задачи дана другая порода древесины, то по табл. 4 (1) или приложение 3 определяется коэффициент перехода m_n. По группе конструкций определяется коэффициент условия работы m_в – табл. 5 (1) или приложение 4. Расчетное сопротивление древесины с учетом коэффициентов R_р*m_n*m_в, МПа→ кПа.

2. Из условия прочности определяется требуемая площадь сечения: F_тр=N / R_р, м²→ см².

3. Требуемые размеры сечения бруска или доски определяются по формуле: b= h = √ F_тр, см.

4. По сортаменту пиломатериалов (2) или приложение 5 принимается размеры сечения b и h, мм→ см, с запасом.

5. Определяется площадь принятого сечения подвески, площадь ослабления и площадь с учетом ослабления.

 

 

F= b * h, см², F_осл= b * d_б, см²

F_нт= F – F_осл, см²→ м².

 

 

Рис. 1. Схема работы и сечения подвески.

6. Проверяется прочность принятого сечения δ =N / F_нт ≤ R_р, кПа→ МПа. Где R_р, МПа – с учетом m_n и m_в. Необходимо сделать вывод.

Если условие не выполняется, нужно увеличить сечение и пересчитать п.5 и п. 6.

Пример 1. Подобрать сечение растянутой подвески из бруса или доски, ослабленной отверстием под болт.

Дано: 1) расчетное усилие N=90 кН; 2) порода древесины – липа; 3) группа конструкций по условиям эксплуатации – В1; 4) диаметр болта d_б=16 мм (приложение 1, табл. 1).