Основные принципы расчетов

Предельное состояние – состояние, при достижении которого кон-

струкция перестает удовлетворять предъявляемым к ней в процессе экс-

плуатации или возведения требованиям, заданным в соответствии с назна-

чением и ответственностью сооружения.

Предельное состояние:

первой группы (по потере несущей способности или непригодности к эксплуатации)

второй группы (по непригодности к нормальной эксплуатации)

Предельные состояния первой группы связаны с обрушением или

другими формами разрушения конструкций, которые могут угрожать здо-

ровью и жизни людей, и включают в себя следующие расчеты:

• по прочности, чтобы предотвратить хрупкое, вязкое, усталостное и

иного характера разрушение;

• по потере устойчивости формы конструкций (расчет на общую и

местную устойчивость);

• по потере устойчивости положения конструкций (расчет на опро-

кидывание и скольжение).

При расчете конструкций по первой группе предельных состояний

должно соблюдаться условие

т.е. расчетная несущая способность Rd должна превышать расчетное зна-

чение внутренней силы или момента Td или максимальные нормативные

или скалывающие напряжения не должны превосходить расчетные сопро-

тивления материалов.

Предельные состояния второй группы соответствуют состояниям,

при достижении которых конструкция не отвечает эксплуатационным

требованиям, и включают в себя следующие расчеты:

• по определению деформаций или прогибов, влияющих на внеш-

ний вид, эффективное использование конструкции или вызывающих по-

вреждение отделки и других элементов.

В общем виде условие, которое должно соблюдаться при расчете

конструкций по второй группе предельных состояний, представляется как

где Cd – нормальное значение или функция определенных свойств материала

конструкции, связанная с рассматриваемым расчетным воздействием; Ed –

расчетный эффект от воздействия нормативных нагрузок;

– максимальный относительный прогиб конструкции;

 

 

11 Растянутые элементы – это нижние пояса ферм, затяжки арок и

стержни других сквозных конструкций.

Зависимость древесины при растяжении - близка к линей-

ной (рис. 5.1), т.к. древесина работает на растяжение как упругий матери-

ал. Разрушение растянутых элементов происходит хрупко, в виде почти

мгновенного разрыва наименее прочных волокон по пилообразной по-

верхности без заметных предварительных деформаций.

Поэтому работа деревянных элементов при растяжении является

наиболее ответственной и растянутые элементы надо изготовлять, как пра-

вило, из наиболее прочной древесины 1 сорта. Но при отсутствии такого

материала допускается в мало напряженных элементах применять древе-

сину 2 сорта.

Прочность растянутых элементов в тех местах, где они ослаблены от-

верстиями или врезками, снижается в результате дополнительной концен-

трации напряжений у их краев. Это учитывается коэффициентом k0 = 0,8 к расчетному сопротивлению древесины.

При наличии ослаблений в пределах длины равной 20 см в разных

сечениях поверхность разрыва всегда проходит через них. Поэтому при

определении ослабленной площади сечения A infвсе ослабления на этой

длине суммируются, как бы совмещаются в одном сечении (рис. 5.1, г).

Рис. 5.1. Растянутый элемент:

а – схема работы; б – диаграмма деформирования чистой без пороков древесины

при кратковременном растяжении; в – схема разрушения; г – эпюры напряжений

при наличии ослаблений

Расчет центрально-растянутых элементов по прочности производится по формуле

где N d – расчетная осевая сила; A inf– площадь поперечного сечения элемента нетто. При определении A inf ослабления сечения, расположенные на участке длиной до 0,2 м, принимают совмещенными в одном сечении.

По 2-й группе предельных состояний (по деформациям) растянутые

элементы не проверяются.