Особенности работы элементов при косом изгибе
Явление косого изгиба возникает в элементах прямоугольного сечения, когда направление действующей нагрузки не совпадает с направлением одной из главных осей сечения (рис. 3.4, а). В условиях косого изгиба работают прогоны скатных покрытий.
|
|
б>
Косой изгиб существенно увеличивает размеры поперечного сечения элементов, его следует избегать с помощью конструктивных мер, например устройства подкладки под прогоны (рис. 3.4, б). Скатная составляющая нагрузки может быть также погашена устройством жесткого косого настила либо постановкой тяжей в плоскости ската крыши в середине пролета прогонов.
В элементах круглого сечения косой изгиб не возникает, так как все его оси являются осями симметрии.
Сжато-изгибаемые элементы
Особенности работы сжато-изгибаемых элементов
Схема работы сжато-изгибаемых элементов, эпюры изгибающих моментов и нормальных напряжений по высоте поперечного сечения элемента даны на рис. 3.5.
Сжато-изгибаемыми (или внецентренно-сжатыми) называются элементы, находящиеся под одновременным воздействием продольной сжимающей силы и изгибающего момента. Такое сложное напряженное состояние элементов 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 (в верхних поясах сегментных ферм).
|
|
|
Максимальные сжимающие напряжения возникают в крайних волокнах сечения в зоне действия расчетного изгибающего момента. Разрушение сжато-изгибаемого элемента начинается с потери устойчивости сжатых волокон, в результате чего появляются складки в верхней зоне сечения, увеличивается прогиб, и элемент ломается.
|
|
На сжатие с изгибом работают многие деревянные элементы: арки, рамы, верхние пояса ферм при внеузловой нагрузке. Сжато-изгибаемые элементы работают достаточно надежно, для их изготовления применяется древесина 2-го сорта.
Расчет элементов
Сжато-изгибаемые элементы рассчитываются на совместное действие сжимающей силы, основного изгибающего момента от поперечной нагрузки и дополнительного момента, возникающего от действия продольной силы на деформированный элемент. Точный расчет таких элементов достаточно сложен, так как здесь неприменим принцип независимости действия сил. 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:
|
|
|
σ = N / Fрасч. + Mд / Wрасч. ≤ Rс (3.21)
где Мд— изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформированной схеме.
В большинстве реальных случаев работы конструкций Мд определяется по формуле:
Mд = M / ξ(3.22)
где М— изгибающий момент в расчетном сечении без учета дополнительного момента от продольной силы;
ξ— коэффициент, изменяющийся от 0 до 1, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента и определяемый по формуле:
ξ = 1 – N / φRсFбр
(3.23)
где N — значение сжимающей силы в расчетном сечении (для трехшарнирных арок ) N0 — значение сжимающей силы в коньковом узле);
Fбр —площадь сечения, определенная при максимальной высоте сечения;
φ — коэффициент, определяемый по формуле (3.5).
Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых деревянных элементов производится по формуле:
N/ φRсFбр + ( M /φмRиWбр)n≤1
(3.24)
Где: φ — коэффициент продольного изгиба, определяемый по формуле (3.5) для гибкости элемента с расчетной длиной lр из плоскости деформирования;
φм — коэффициент, определяемый по формуле (3.14); п — показатель степени, зависящий от наличия закреплений растянутой зоны из плоскости деформирования: п =2 для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования, п = 1 для элементов, имеющих такие закрепления.
|
|
|
При наличии в элементе на участке lр закреплений из плоскости деформирования со стороны растянутой от момента кромки коэффициент φм следует дополнительно умножать на коэффициент kпМ, определяемый по формуле (24) СП [2], а коэффициент φ — на коэффициент kпNопределяемый по формуле (34) СП [2]. При отношении напряжений от изгиба к напряжениям от сжатия менее 0,1, сжато-изгибаемые элементы проверяются также на устойчивость по формуле (3.10) без учета изгибающегомомента.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 443; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!