Сжатие с изгибом цельных элементов.

Сжато-изгибаемыми элементами (или внецентрено-сжатыми) называются элементы, находящиеся под одновременным воздействием продольной сжимающей силы и изгибающего момента. Такое НДС возникает в следующих случаях:

- при совместном действии продольной силы и поперечной нагрузки;

- при внецентренном приложении продольной силы;

- при несимметричном ослаблении поперечного сечения сжатого элемента;

- в сжатых криволинейных элементах.

Схема работы сжато-изгибаемых элементов, эпюры изгибающих моментов на рисунке.

Разрушение сжато-изгибаемых элементов начинается с потери устойчивости сжатых волокон, в результате чего появляются складки в верхней зоне сечения, увеличивается прогиб, и элемент ломается.

Сжато-изгибаемые элементы работают достаточно надежно, и для их изготовления применяется древесина 2 сорта.

Расчет сжато-изгибаемых элементов

Сжато-изгибаемые элементы рассчитывают на совместное действие продольной сжимающей силы, основного изгибающего момента от поперечной нагрузки и дополнительного момента, возникающего от действия продольной силы на деформированный элемент.

Точный расчет достаточно сложен, поэтому исходят из условия, что под действием расчетных нагрузок, наибольшее сжимающее краевое напряжение не должно превышать расчетного сопротивления древесины на сжатие вдоль волокон.

Проверка прочности производится по формуле

где , - изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформированной схеме; здесь изгибающий момент от поперечной нагрузки;

- коэффициент изменяющийся от 0 до 1, учитывающий дополнительный момент от продольной силы, здесь коэффициент продольного изгиба; площадь сечения брутто.

При работа стержня рассматривается как продольно изогнутого

,

Поперечная сила сжато-изогнутого элемента будет больше, чем у такого же элемента при наличии только поперечной нагрузки, т.е

Сжато-изгибаемый элемент должен быть проверен на устойчивость плоской формы деформирования

,

где для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования;

для элементов, имеющих такие закрепления;

- коэффициент продольного изгиба из плоскости деформирования;

.

При наличии в элементе на участке l₀ закреплений из плоскости деформирования со стороны растянутой от момента кромки коэффициент следует дополнительно умножать на коэффициент , а коэффициент на коэффициент .