Компоновка и подбор сечения элементов4.7. На рисунках 2 и 3 показаны примеры компоновки поперечного сечения элементов деревянных конструкций соответственно из цельной и клееной древесины. Многослойные дощатоклееные элементы, формируемые из горизонтальных слоев, предпочтительнее проектировать прямоугольного сечения. Такая форма отвечает требованиям технологичности, более высокой огнестойкости и меньшей опасности расслоения.
Рис. 1. Эпюры моментов сжато-изгибаемого элемента из расчета по деформированной и недеформированной схемам
Рис. 2. Примеры компоновки поперечного сечения элементов из цельной древесины
Рис. 3. Примеры компоновки поперечного сечения элементов из клееной древесины Прямоугольное сечение может формироваться из слоев: одной породы и сорта, одной породы и разного сорта, разных породы и сорта. Если во всех названных сочетаниях средние значения плотности и модуля упругости используемой древесины оказываются близкими, то такое сечение в отношении расчета можно рассматривать как однородное. Если же названные условия не соблюдаются, необходимо в расчетах использовать приведенные значения геометрических характеристик. Приведение осуществляется по модулю упругости к тому из материалов, в котором проверяются напряжения. При компоновке поперечных сечений следует использовать: в растянутых и сжатых (при гибкости λ < 60) клееных элементах пиломатериалы только одной породы и одного сорта; в изгибаемых, сжато-изгибаемых и сжатых (при гибкости λ ≥ 60) клееных элементах пиломатериалы двух сортов, двух пород или разных сортов и пород; в этом случае в крайних зонах на 0, 15 h следует применять более высокопрочные пиломатериалы, а в средней зоне на 0, 7 h менее прочные пиломатериалы. Как правило, формирование более высокопрочных слоев в крайних зонах принимается симметричным. Применять в многослойном прямоугольном сечении более двух разновидностей пиломатериалов не следует. Для наиболее ответственных растянутых элементов сквозных конструкций из клееной и цельной древесины рекомендуется использовать пиломатериалы 1-го сорта, а для сжатых, изгибаемых и сжато-изгибаемых элементов конструкций массового применения - пиломатериалы 2-го и 3-го сортов. В малонапряженных и второстепенных элементах, кроме того, могут применяться пиломатериалы без сердцевины из мягких лиственных пород. 4.8. В растянутых элементах соотношение высоты прямоугольного сечения h и ширины b обусловлено конструктивными соображениями, сортаментом пиломатериалов и требованиями унификации. В сжатых элементах помимо этого приходится учитывать условия их закрепления в двух плоскостях. В изгибаемых и сжато-изгибаемых элементах, когда потеря устойчивости плоской формы изгиба исключается, наиболее экономичным из условий оптимизации является сечение минимально допустимой ширины. При необходимости учета устойчивости плоской формы деформирования подлежат оптимизации безразмерные параметры b / h и l р/ h, где l р - расчетная свободная длина элемента. 4.9. В элементах двутаврового и коробчатого сечений (см. рис. 2 и 3) в первом приближении целесообразно задаваться толщиной стенки δ, шириной поясов b пи отношением высоты балки в осях поясов h 0 к пролету l, определяя необходимую площадь сечения поясов, а затем их высоту, задаваясь шириной. 4.10. В дощатоклееных элементах неоднородного прямоугольного сечения (рис. 4), когда его размеры постоянны, проверку напряжений следует производить, используя приведенные характеристики по формулам: при расчете на устойчивость в случае центрального сжатия N /(φ пр1 F пр1) ≤ R с1, где φ пр1 = 3000/λ 2пр1 и λ пр1= l 0/ r пр1; при расчете на прочность в случае изгиба M / W пр1 ≤ R и1; Mh 0/(W пр2 h) ≤ R и2; QS пр2/(J пр2 b) ≤ R ск2;
Рис. 4. Эпюры нормальных и касательных напряжений неоднородного прямоугольного сечения при расчете на устойчивость плоской формы деформирования в случае изгиба M /(φ M пр1 W пр1) ≤ R и1, где φ M пр1 = φ м h 2[ h 0 + E' 1(h - h 0)/ E' 2]/[ h 03 + E' 1(h 3 - h 03)/ E' 2]; а φ м и K пм определяются по п. 4.14 СНиП II-25-80.
|
