Ветровая нагрузка

Нормативное значение ветровой нагрузки определяется умножение нормативного давления ветра на коэффициент, учитывающий высоту здания и аэродинамический коэффициент, учитывающий его форму:

- нормативное значение ветрового давления (оно направлено перпендикулярно поверхностям покрытия и стен и зависит от ветрового района страны); - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте (для большинства зданий из дерева и пластмасс, высота которых не превышает 10м, =1); - аэродинамический коэффициент (зависит от формы здания, его абсолютных и относительных размеров, уклонов, относительных высот покрытия).

Для большинства скатных покрытий, угол наклона не превышает , ветровая нагрузка действует в виде отсоса. Ветровая нагрузка должна обязательно учитываться при расчёте стоек, конструкций треугольной и стрельчатой формы.

Расчётная ветровая нагрузка равна нормативной, умноженной на коэффициент надёжности .

4.3 Нормативное и расчётное сопротивления древесины

Нормативное сопротивление древесины (МПа) является основной характеристикой прочности древесины чистых от пороков участков. Эта величина определяется по результатам многочисленных лабораторных кратковременных испытаний малых стандартных образцов сухой древесины влажностью 12% на растяжение, сжатие, изгиб, смятие и скалывание.

Статическая обработка таких испытаний позволяет определить нормативное сопротивление, для которого доверительная вероятность установлена не ниже 0,95. Это значит из 100% отобранных образцов не менее 95% должны иметь прочность, большую нормативного сопротивления или равную ему.

Расчётное сопротивление древесины - это основная характеристика прочности реальной древесины, т.к. древесина имеет естественные допускаемые пороки (которых не бывает в лабораторных образцах) и работает под нагрузками в течение многих лет.

Расчётное сопротивление древесины получают путём деления нормативных значений сопротивления на коэффициенты надёжности.

Модуль упругости древесины вдоль волокон независимо от породы принимается . Это значение получено путём снижения в 1,5 раза модуля упругости (Е= 15000МПа), полученного из кратковременных испытаний образцов древесины; поперек волокон Е₉₀=400МПа.

Модуль упругости древесины для учета зависимости от условий эксплуатации и классов длительности нагружения необходимо умножать на значения коэффициента , а для конструкций, подвергающихся воздействию повышенной температуры, на значение коэффициента .

 

 

Лекция 5. Расчёт деревянных элементов

5.1. Расчёт центрально растянутых элементов

Растянутые элементы – это нижние пояса ферм, затяжки арок и стержни других сквозных конструкций.

Зависимость древесины при растяжении близка к линейной (рис. 5.1), т.к. древесина работает на растяжение как упругий материал. Разрушение растянутых элементов происходит хрупко, в виде почти мгновенного разрыва наименее прочных волокон по пилообразной поверхности без заметных предварительных деформаций.

Прочность растянутых элементов в тех местах, где они ослаблены отверстиями или врезками учитывается снижающим коэффициентом = 0,8 к расчётному 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 все 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

Расчёт центрально-растянутых элементов по прочности производится по формуле:

; (5.1)

где - расчётная осевая сил; - площадь поперечного сечения элемента нетто.