Составные элементы на податливых связях

7.3.6 Составные элементы на податливых связях, опертые всем сечением, следует рассчитывать на прочность и устойчивость по формулам (7.4) и (7.5), при этом и определяют как суммарные площади всех ветвей.

Гибкость составных элементов l следует определять с учетом податливости связей по формуле

, (7.11)

где — гибкость всего элемента относительно оси у (рисунок 7.1), вычисленная по расчетной длине элемента без учета податливости;

— гибкость отдельной ветви относительно собственной оси, вычисленная по расчетной длине (при принимают );

— коэффициент приведения гибкости.

Коэффициент приведения гибкости определяют по формуле

, (7.12)

где b, h и l_d — ширина, высота поперечного сечения и расчетная длина элемента, м;

n ₁ — суммарное количество швов сдвига в элементе (на рисунке 7.1 — по четыре шва для каждого элемента);

n ₂ — расчетное среднее количество срезов связей в одном шве на 1 м элемента;

— коэффициент податливости соединений, определяемый по таблице 7.2.

Рисунок 7.1 — Составные элементы:

а — с прокладками;

Б — без прокладок

7.3.7 При определении коэффициента следует руководствоваться следующими правилами:

— диаметр гвоздей следует принимать не более 0,1 толщины соединяемых элементов;

— если размер защемленных концов гвоздей менее 4 d, то срезы в примыкающих к ним швах
в расчете не учитывают;

— в соединениях на стальных цилиндрических нагелях следует учитывать толщину более тон­кого из соединяемых элементов;

— при расчете диаметр дубовых нагелей следует принимать не более 0,25 толщины более тонкого из соединяемых элементов.

Связи в швах следует расставлять равномерно по длине элемента.

Таблица 7.2 — Значения коэффициента k_k

Вид связей	Силовое воздействие
центральным сжатием	сжатием с изгибом
1 Гвозди	1/(10 d ^2)	1/(5 d ^2)
2 Стальные цилиндрические нагели:
при d £ h 1/7	1/(5 d ^2)	1/(2,5 d ^2)
при d > h 1/7	1,5/(h 1 d)	3/(h 1 d)
3 Дубовые цилиндрические нагели	1/ d ^2	1,5/ d ^2
4 Клей
Примечание — Диаметры гвоздей и нагелей d и толщину соединяемых элементов h 1 следует принимать в сантиметрах.

 

7.3.8 Гибкость составного элемента, вычисленную по формуле (7.11), следует принимать не более гибкости отдельных ветвей, определяемой по формуле

, (7.13)

где — расчетная длина элемента;

— сумма моментов инерции брутто поперечных сечений отдельных ветвей относительно собственных осей, параллельных оси у (см. рисунок 7.1);

A _sup — площадь сечения брутто элемента.

Изгибаемые элементы

7.4.1 Расчет изгибаемых элементов на прочность по нормальным напряжениям следует производить по формуле

, (7.14)

где — расчетный изгибающий момент;

— расчетное сопротивление изгибу;

— расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента.

Для элементов из цельной древесины .

При определении ослабления сечений, расположенные на участке длиной до 200 мм, следует принимать совмещенными в одном расчетном сечении.

Для составных элементов на податливых связях значения коэффициента для элементов из одинаковых слоев приведены в таблице 7.3.

7.4.2 Расчет изгибаемых элементов на прочность при скалывании следует производить по формуле

, (7.15)

где — расчетная поперечная сила;

— статический момент брутто сдвигаемой части поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси;

— момент инерции брутто поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси;

— расчетная ширина сечения элемента;

— расчетное сопротивление древесины скалыванию при изгибе.

Таблица 7.3 — Значения коэффициентов k_w и k_i

Обозначение коэффициентов	Количество слоев в элементе	Значения коэффициентов для расчета изгибаемых составных элементов при величине пролета, м
			9 и более
kw		0,70 0,60 0,40	0,85 0,80 0,70	0,90 0,85 0,80	0,90 0,90 0,85
ki		0,45 0,25 0,07	0,65 0,50 0,20	0,75 0,60 0,30	0,80 0,70 0,40
Примечание — Для промежуточных значений величины пролета и количества слоев коэффициенты определяются интерполяцией.

 

7.4.3 Расчет элементов цельного сечения на прочность при косом изгибе следует производить по формуле

(7.16)

где и — составляющие расчетного изгибающего момента для главных осей сечения Х и У;

и — расчетные моменты сопротивления поперечного сечения относительно главных осей Х и У.

7.4.4 Количество срезов связей равномерно расставленных в каждом шве составного элемента на участке с однозначной эпюрой поперечных сил, должно удовлетворять условию

, (7.17)

где — расчетная несущая способность связи в данном шве;

и — изгибающие моменты в начальном А и конечном В сечениях рассматриваемого участка.

При наличии в шве связей разной несущей способности, но одинаковых по характеру работы (например, нагелей и гвоздей), их несущие способности следует суммировать.

7.4.5 Для изгибаемых элементов, не имеющих постоянного подкрепления сжатой кромки из плоскости изгиба, следует производить проверку устойчивости плоской формы деформирования по формуле

, (7.18)

где — максимальный изгибающий момент на рассматриваемом участке ;

— момент сопротивления брутто на том же участке;

— коэффициент устойчивости изгибаемого элемента.

7.4.6 Коэффициент для изгибаемых элементов прямоугольного поперечного сечения, шарнирно закрепленных от смещения из плоскости изгиба и закрепленных от поворота вокруг продольной оси в опорных сечениях, следует определять по формуле

(7.19)

где — расстояние между точками закрепления сжатой кромки от смещения из плоскости изгиба;

b — ширина поперечного сечения;

h — максимальная высота поперечного сечения на участке l_m;

k_f — коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке l_m, определяемый по таблице 7.4.

При подкреплении из плоскости изгиба в промежуточных точках растянутой кромки элемента на участ­ке l_m коэффициент k _inst следует умножать на коэффициент k_r,m, определяемый по формуле (7.25).

Таблица 7.4 — Значения коэффициента k_f

Форма эпюры моментов	Значения коэффициента kf
при свободной растянутой кромке	при закрепленной растянутой кромке
	1,75 - 0,75a при 0 < a £ 1	3/(2 + a) при 0 < a £ 1
	2 – (0,5 + a)^2 при –1 £ a £ 0	3/(2 + a) при –2 £ a £ 0
	1,35 + 1,45 (c / lm)^2	1,35 + 0,3 (c / lm)
	1,13	1,13
	2,54	2,32

 

7.4.7 При расчете изгибаемых элементов с линейно меняющейся по длине высотой и постоянной шириной поперечного сечения, не имеющих закреплений из плоскости его растянутой кромки, коэффициент следует умножать на дополнительный коэффициент зависящий от формы эпюры моментов по длине l_m и принимаемый по таблице 7.5.