ТКП 45-5.05-146-2009. Мкс 91. 080. 20 к ткп 45 051462009 (02250) Деревянные конструкции. Строительные нормы проектирования
 Скачать 0.75 Mb.
|
|
7.5 Растянуто-изгибаемые и внецентренно растянутые элементы Расчет растянуто-изгибаемых и внецентренно растянутых элементов на прочность по нормаль- ным напряжениям следует производить по формуле ,0, ,0, ,0, inf , t d d d t d t d d m d f N M f A W f σ = + ⋅ ≤ , (7.20) где ,0, t d f — расчетное сопротивление древесины растяжению; , m d f — расчетное сопротивление древесины изгибу; d W — расчетный момент сопротивления поперечного сечения по 7.4.1; inf A — площадь расчетного сечения нетто. В растянутых элементах постоянного сечения с несимметричным ослаблением сечения брутто изгибающий момент следует принимать d d M N e = ⋅ , а эксцентриситет е = h o /2. Здесь h o — глубина ослабления односторонней врезкой. ТКП 45-5.05-146-2009 27 Таблица 7.5 — Значения коэффициента k g,m Форма эпюры моментов h bh l m h bh l m /2 l m /2 M l m β 1/2 β 1/2 M aM l m β 1/(3 – α) β 1/2 M aM l m β 1/(3 – α) β 1/2 M l m /2 C 1/(2 + 2 / ) m с β l 1/(3 – 2 / ) m с β l M l m β 1/2 β 2/5 M l m β 1/4 β 1/2 7.6 Сжато-изгибаемые и внецентренно сжатые элементы 7.6.1 Расчет на прочность по нормальным напряжениям сжато-изгибаемых и внецентренно сжа- тых элементов следует производить по формуле ,0, ,0, inf , d d c d c d m c d N M f A k W σ = + ≤ ⋅ , (7.21) где d M — изгибающий момент от действия поперечной нагрузки; ,0, c d f — расчетное сопротивление древесины сжатию; d W — расчетный момент сопротивления поперечного сечения по 7.4.1; inf A — площадь расчетного сечения нетто; , m c k — коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вслед- ствие прогиба элемента. 7.6.2 Для шарнирно-опертых элементов при симметричных эпюрах изгибающих моментов сину- соидального, параболического, полигонального и близкого к ним очертания, а также консольных эле- ментов коэффициент , m c k определяется по формуле , ,0, sup 1 d m c c c d N k k f A = − ⋅ ⋅ , (7.22) где c k — коэффициент продольного изгиба, определяемый по формуле (7.7). ТКП 45-5.05-146-2009 28 7.6.3 В случае, когда эпюра изгибающих моментов не соответствует очертанию, указанному в 7.6.2, коэффициент , m c k следует умножать на поправочный коэффициент , e k определяемый по формуле , (1 ), e n m c n k a k a = + ⋅ − (7.23) где n a — коэффициент, учитывающий очертание эпюры изгибающих моментов, определяется по таблице 7.6. 7.6.4 При несимметричном нагружении шарнирно-опертых элементов нагрузка раскладывается на симметричную S и кососимметричную K составляющие. Соответствующие им коэффициенты , , m c s k и , , m c k k определяются по формуле (7.22) при одной и той же сжимающей силе d N При этом соответствующие им гибкости / s i λ = l и / (2 ) k i λ = l . Здесь l — длина всего стержня, шарнирно закрепленного по концам, а i — радиус инерции поперечного сечения в плоскости деформирования. 7.6.5 В элементах переменного по высоте сечения в формуле (7.22) следует принимать площадь sup A для максимальной высоты сечения, а коэффициент c k следует умножать на коэффициент , , g n k при- нимаемый по таблице 7.1. 7.6.6 При отношении напряжений изгиба к напряжениям сжатия менее 0,1 сжато-изгибаемые эле- менты следует проверять на устойчивость по формуле (7.5) без учета изгибающего момента. Таблица 7.6 — Значения коэффициента а n Расчетная схема Эпюра моментов а n q l 1 l F 1,22 l F F a a 2,44 · (3 – 4 a 2 /l 2 ) l M 1,62 l M M 0,81 7.6.7 Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов сплошного сечения следует производить по формуле ,0, sup , inst , sup ( ) 1, n d d c c d m c m d N M k f A k k f W + ≤ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ (7.24) где sup A — площадь брутто с максимальными размерами сечения элемента на участке l m ; W sup — максимальный момент сопротивления брутто на участке l m ; n = 2 — для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования на участке l m и n = 1 — для элементов, имеющих такие закрепления; k с — коэффициент продольного изгиба, определяемый по формуле (7.7) для любой гиб- кости участка элемента расчетной длиной l m из плоскости деформирования; ТКП 45-5.05-146-2009 29 k m,c — коэффициент, определяемый по формуле (7.22); k inst — коэффициент, определяемый по формуле (7.19). 7.6.8 При наличии в элементе на участке l m закреплений из плоскости деформирования со сторо- ны растянутой от момента кромки коэффициент k inst следует умножать на коэффициент k r,m , а коэф- фициент k c — на коэффициент k r,c. Коэффициенты k r,m и k r,c для элементов прямоугольного сечения следует определять по формулам: 2 , 2 1 0,142 1,76 1,4 1 1 m r m m h m k h m ⎡ ⎤ = + ⋅ + ⋅ + α − ⋅ ⎢ ⎥ + ⎣ ⎦ l l , (7.25) 2 2 , 2 1 0,75 0,06 0,6 1 1 m m r c m k h h m ⎡ ⎤ ⎛ ⎞ = + + ⋅ + α ⋅ − ⋅ ⎢ ⎥ ⎜ ⎟ + ⎝ ⎠ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ l l , (7.26) где α — центральный угол в радианах участка m l элемента кругового очертания (для прямоли- нейных элементов α = 0); m — количество промежуточных подкрепленных точек (с одинаковым шагом) растянутой кромки на участке l m (при m ≥4 величину m 2 /(m 2 + 1) следует принимать равной 1). 7.6.9 При расчете элементов переменного по высоте сечения, не имеющих закреплений из плос- кости по растянутой от момента кромке или при m <4, коэффициенты k c и k inst , определяемые по фор- мулам (7.7) и (7.19), следует дополнительно умножать соответственно на коэффициенты k g,n и k g,m , приведенные в таблицах 7.1 и 7.5. 7.6.10 В составных сжато-изгибаемых элементах следует проверять устойчивость наиболее на- пряженной ветви, если расчетная длина ее превышает 7 толщин ветви по формуле 1 ,0, sup , sup , d d c c d m c N M k f A k W + ≤ ⋅ ⋅ (7.27) где k c1 — коэффициент продольного изгиба для отдельной ветви, определенный по ее расчетной длине l 1 по 7.3.6; sup A и W sup — площадь и момент сопротивления брутто поперечного сечения элемента. Устойчивость сжато-изгибаемого составного элемента из плоскости изгиба следует проверять по формуле (7.5) без учета изгибающего момента. 7.6.11 Количество срезов связей n c , равномерно расставленных в каждом шве сжато-изгибаемого составного элемента на участке с однозначной эпюрой поперечных сил при приложении сжимающей силы по всему сечению, должно удовлетворять условию sup , , sup 1,5 d c m c i d M S n k R J ⋅ ≥ ⋅ ⋅ , (7.28) где S sup — статический момент брутто сдвигаемой части поперечного сечения относительно нейтральной оси; J sup — момент инерции брутто поперечного сечения элемента; R i,d — расчетная несущая способность одной связи в одном шве; k m,c — коэффициент, определяемый по формуле (7.22). 7.6.12 Расчет на прочность по касательным напряжениям сжато-изгибаемых элементов следует производить по формуле (7.15), при этом расчетную поперечную силу d V следует умножать на коэффициент , 1/ m c k 7.7 Расчетные длины и предельные гибкости элементов деревянных конструкций 7.7.1 Для определения расчетной длины прямолинейных элементов, нагруженных продольными силами по концам, коэффициент 0 μ следует принимать равным: — при шарнирно-закрепленных концах — 1; — при одном шарнирно-закрепленном и другом защемленном конце — 0,8; — при одном защемленном и другом свободном конце — 2,2; — при обоих защемленных концах — 0,65. ТКП 45-5.05-146-2009 30 В случае равномерно распределенной по длине элемента продольной нагрузки коэффициент μ 0 следует принимать равным: — при обоих шарнирно-закрепленных концах — 0,73; — при одном защемленном и другом свободном конце — 1,2. Расчетную длину пересекающихся элементов, соединенных между собой в месте пересечения, следует принимать равной: — при проверке устойчивости в плоскости конструкций — расстоянию от центра узла до точки пересечения элементов; — при проверке устойчивости из плоскости конструкции: а) в случае пересечения двух сжатых элементов — полной длине элемента; б) в случае пересечения сжатого элемента с неработающим — величине l 1 , умноженной на коэффициент μ 0 , определяемый по формуле 0 2 1 1 2 2 2 2 1 1 A A μ = ⋅ λ ⋅ + ⋅ λ ⋅ l l l , (7.29) где l 1 , λ 1 , А 1 — полная длина, гибкость и площадь поперечного сечения сжатого элемента; l 2 , λ 2 , А 2 — длина, гибкость и площадь поперечного сечения неработающего элемента. Величину μ 0 следует принимать не менее 0,5; в) в случае пересечения сжатого элемента с растянутым равной по величине силой — наимень- шей длине сжатого элемента, измеряемой от центра узла до точки пересечения элементов. Если пересекающиеся элементы имеют составное сечение, то в формулу (7.29) следует под- ставлять соответствующие значения гибкости, определяемые по формуле (7.11). 7.7.2 Гибкость элементов и их отдельных ветвей в деревянных конструкциях не должна превы- шать значений, указанных в таблице 7.7. Таблица 7.7 — Предельные гибкости элементов Наименование элементов конструкций Предельная гибкость λ max 1 Сжатые пояса, опорные раскосы и опорные стойки ферм, колонны 120 2 Прочие сжатые элементы ферм и других сквозных конструкций 150 3 Сжатые элементы связей 200 4 Растянутые пояса ферм: в вертикальной плоскости 150 в горизонтальной плоскости 400 5 Прочие растянутые элементы ферм и других сквозных конструкций 200 Примечание — Для сжатых элементов переменного сечения значения предельных гибкостей λ max умножа- ют на , , g n k где коэффициент , g n k принимают по таблице 7.1. 7.8 Клееные элементы из фанеры с древесиной 7.8.1 Расчет клееных элементов из фанеры с древесиной следует выполнять по методу приве- денного поперечного сечения. 7.8.2 При расчете клеефанерных плит и панелей расчетные геометрические характеристики при- веденного поперечного сечения следует определять по формулам: 0 0 ef p p E A A A E = + , (7.30) 0 0 ef p p E J J J E = + , (7.31) ТКП 45-5.05-146-2009 31 0 0 ef p p E S S S E = + , (7.32) 0 ef ef J W y = , (7.33) где А р , J p , S p и E p — площадь поперечного сечения, момент инерции, статический момент фа- нерных обшивок и модуль упругости фанеры; A 0 , J 0 , S 0 и Е 0 — площадь поперечного сечения, момент инерции, статический момент де- ревянных ребер каркаса и модуль упругости древесины; у 0 — расстояние от центра тяжести приведенного сечения до внешней грани обшивки. При определении приведенных моментов инерции и приведенных моментов сопротивления рас- четную ширину фанерных обшивок следует принимать равной b d = 0,9b при l ≥ 6a b и b d = 0,15lb/a b при l <6a b (b — полная ширина сечения плиты, l — пролет плиты, а b — расстояние между продольными ребрами по осям). 2 1 1 2 2 2 a b b 1 a 1 a a 1 b 1 b b b 1 b 1 b 1 a b h t h t h t h t h w h w 1 — продольные ребра каркаса; 2 — фанерные обшивки Рисунок 7.2 — Поперечное сечение клееных плит из фанеры и древесины b w b w b w b b b h w h fc h fc Рисунок 7.3 — Поперечные сечения клеефанерных балок с плоской фанерной стенкой двутаврового и коробчатого сечений ТКП 45-5.05-146-2009 32 7.8.3 Прочность растянутой обшивки плит следует проверять по формуле , , ,0, , d p t d p pt d ef M k f W σ = ≤ ⋅ (7.34) где ,0, pt d f — расчетное сопротивление фанеры растяжению в плоскости листа вдоль наружных слоев; k р — коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления в стыках фанер- ных обшивок, принимаемый равным при соединении на «ус» или с двусторонними на- кладками: k р = 0,6 — для фанеры обычной и k р = 0,8 — для фанеры бакелизированной. При отсутствии стыков k р = 1. 7.8.4 Устойчивость сжатой обшивки плит следует проверять по формуле , , ,0, 0 0 , d p c d pc d pf p p M f E W k W E σ = ≤ ⋅ + (7.35) где ,0, pc d f — расчетное сопротивление фанеры сжатию в плоскости листа вдоль наружных слоев; pf k — коэффициент продольного изгиба. Коэффициент продольного изгиба фанерных обшивок следует определять по формулам: 2 1 ( / ) 1 5000 t pf a h k = − при 1 50 t a h < , (7.36) 2 1 1250 ( / ) pf t k a h = при 1 50 t a h ≥ , (7.37) где a 1 — расстояние между ребрами в свету; h t — толщина фанеры. 7.8.5 Верхняя обшивка плит дополнительно должна быть проверена на местный изгиб от сосре- доточенной нагрузки 1 кН с коэффициентом надежности, равным 1,2, f γ = как пластинка, защемлен- ная в местах приклеивания к ребрам. При вычислении момента сопротивления расчетная полоса об- шивки принимается равной 1,0 м. |