Расчет центрально-сжатых элементов

На сжатие работают стойки, подкосы, верхние пояса и отдельные стержни ферм. В сечениях элемента от сжимающего усилия N, действующего вдоль его оси, возникают почти оди­наковые по величине сжи­мающие напряжения а. Древесина работает на сжа­тие надежно, но не вполне упруго. На рис. 5.2 показа­ны стандартный образец древесины и диаграмма его деформаций при сжатии.

Примерно до половины предела прочности рост де­формаций происходит по закону, близкому к линейному, и древесина работает почти упруго. При дальнейшем росте нагрузки увеличение деформаций все более опережает рост напряжений, указывая на упруго-пластический характер работы древесины. Разрушение образцов происходит при напряжениях, достигающих 40 МПа, пластично в результате потери устойчивости ряда волокон, о чем свидетельствует характерная складка.

Рис. 5.2. Сжатьш элемент: а —график деформаций и стандартный образец; б —расчетная схема, характер разрушения и эпюра напряжения;

в — типы закрепления концов и расчетные длины; / — складки; 2 — разрыв

Пороки меньше снижают прочность древесины при сжатии, чем при растяжении, и поэтому нормативное и расчетное сопротив­ления реальной древесины соответственно выше:.R_c^H=30 МПа,. Rс= 13 МПа (130 кгс/см²). По качеству древесины сжатые элемен­ты относятся к II категории. Расчет на прочность производят по формуле σ_с=N/F_HT<=R_с. Расчет на прочность необходим для коротких стержней, длиной не более 7δ. Более длинные элементы, не закрепленные в поперечном направлении связями, рассчитывают на продольный изгиб, который состоит в потере гибким центрально-сжатым прямым стержнем своей прямолинейной формы, что наз. потерей устойчивости. Прочность стержня при сжатии и потере устойчивости зависит от площади,и формы его сечения, длины и типа закрепления его концов, что учитывается коэффициентом продольного изгиба ф,, называемым также коэффициентом устойчивости. σ_с=N/φF_расч<=R_с. Расчетная площадь сечения F принимается равной полной пло­щади, если она не имеет ослаблений или их площадь не превышает 'Д площади сечения и эти ослабления не выходят на кромку» поскольку они не снижают прочности такого элемента. Большие внутренние ослабления снижают его несущую способность, но меньше, чем их относительный размер, -и расчетная площадь сече­ния равна при этом ⁴/з неослабленной площади. Симметричные наружные ослабления уменьшают прочность элемента прямо пропорционально их размерам, и площадь их исключается. При несимметричных ослаблениях кроме сжатия возникает еще изгиб, о чем сказано ниже.

Поиск по сайту: