Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Топ:
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Интересное:
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Дисциплины:
2021-04-19 | 105 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Деревянные элементы, работающие на центральное растяжение, рассчитывают по наиболее ослабленному сечению:
Коэффициент т0 = 0,8 учитывает концентрацию напряжений, которая возникает в местах ослаблений. При определении FKT необходимо учитывать волокнистую структуру древесины.
Если считать, что площадь и жесткость волокон древесины одинаковы, то в сечении I — 1 (рис. III. 1) все волокна будут загружены одинаково. В первом отверстии у сечения 2 — 2 часть волокон будет перерезана, в связи с чем их усилия будут переданы соседним волокнам, которые окажутся нагруженными сильнее. Таким образом распределение растягивающих напряжений в сечении 3 — 3 будет неравномерным. На расстоянии 5 между отверстиями эта неравномерность будет постепенно выравниваться. Однако если расстояние 5 невелико, то вырав-ниван^ия не произойдет, а так как в сечении 4—4, где находятся два отверстия, часть волокон ими будет также вырезана, то соседние пока сильно нагруженные волокна еще получат дополнительные усилия. В результате усилия в отдельных волокнах могут достичь их предела прочности на растяжение, что приведет к разрыву волокон, передаче усилий с них соседним волокнам и их последующему разрыву. Так как разрыв будет в наиболее слабых местах волокон, то разрушение элемента произойдет по зигзагу, как показано па рис. III. 1.
Из изложенного следует, что при определении площади ослабления FHT надо учитывать расстояния 5 между соседними ослаблениями. В СНиП П-25-80 в связи с
этим устанавливается, что при определении Fm все ослабления, расположенные на участке длиной до 200 мм, следует принимать совмещенными в одном сечении. Применительно к рис. 111,1 по этому требованию при мм FKr = b(h—2d), а при S<200 MM F^ = b(h— —3d).
|
Центральное сжатие
Пластические свойства древесины при центральном сжатии. проявляются значительно сильнее, чем при растяжении, поэтому при расчете на прочность ослабление учитывают только в рассчитываемом сечении, а при расчете на устойчивость, во-первых, особо учитывают зону работы древесины, в которой модуль упругости нельзя считать постоянным, и, во-вторых, принимают во внимание невозможность обеспечения при защемлении элемента угла поворота, равного нулю.
Расчет на прочность производят по формуле
ас - NIF нт ^ Rc. (III. 2)
где Л' — действующее в элементе усилие; FHT — площадь нетто в рассчитываемом сечении.
Расчет на прочность необходим главным образом для коротких стержней, для которых условно длина 76. Более длинные элементы, не закрепленные в поперечном направлении связями, следует рассчитывать на продольный изгиб, который состоит в потере гибким центрально сжатым прямым стержнем своей прямолинейной формы, что называется потерей устойчивости. Потеря устойчивости сопровождается искривлением оси стержня при напряжениях, меньших предела прочности. Устойчивость стержня определяют критической нагрузкой, теоретическое значение которой для абсолютно упругого стержня было в 1757 г. определено Эйлером формулой
где Е — модуль упругости; / — минимальный момент инерции стержня; /о — расчетная длина стержня, зависящая от схемы опирания концов и распределения нагрузки по длине стержня, вычисляемая по формуле /о — \Lol; t — свободная длина стержня; ц0 — коэффициент, который принимают равным: 1) в случае загружения продольными силами по концам стержня: при шарнирно-закрепленных концах, а также при шарнирном закреплении в промежуточных точках элемента 1; при одном шарнирпо-гакрепленном и другом защемленном конце 0,8; при одном защемленном и другом свободном нагруженном конце 2,2; при обоих защемленных концах 0,65; 2) в случае распределенной равномерно по длине элемента продольной нагрузки: 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 — значению /1, умноженному на коэффициент (д0:
где /ь Яь FI — полная длина, гибкость и площадь поперечного сечения сжатого элемента, /2- %-2, Рз — полная длина, гибкость и площадь поперечного сечения неработающего элемента.
Значение ц0 следует принимать не менее 0,5; в) в случае пересечения сжатого элемента с растянутым равной по величине силой — наибольшей длине сжатого элемента, измеряемой от центра узлов до точки пересечения элементов.
Разделим левую и правую части равенства (III. 3) на площадь стержня F:
Так как радиус инерции стержня г= У J/F, а гибкость стержня 7,=f=/0/r, то после подстановки значений гЯ, получим
Известно, что коэффициент продольного изгиба <р является отношением критического напряжения к пределу прочности, т. е. поправочным коэффициентом, на который следует умножить предел прочности, чтобы получить критическое напряжение
В формуле (III.5) выразим акр через значение,
тогда получим
Так как для абсолютно упругого материала £ = const, а предел прочности материала без учета рассеяния для данного материала также постоянен, то можно считать, что
Окончательно будем иметь формулу для определения коэффициента продольного изгиба
Для каждого материала А имеет свое значение. В частности, для древесины А = 3000, для фанеры А = 2500, для полиэфирного стеклопластика А=1097; для органического стекла А —580 и т. д. В связи с тем, что древесина является упругопластическим материалом, ее модуль упругости можно считать постоянным только до предела пропорциональности. На рис. III.2 показана зависимость <т—е при сжатии древесины, из которого видно, что за пределом пропорциональности модуль упругости, характеризуемый углом наклона касательной к горизонтали, резко меняется.
|
Уравнение (III.8) является гиперболической кривой и называется гиперболой Эйлера. Если построить эту кривую, то будет видно (рис. III.3), что при малых гиб-костях, когда критическое напряжение превышает предел пропорциональности, коэффициент продольного изгиба получается больше I, чего по существу быть не может.
Вопросом расчета на продольный изгиб при работе стержня за пределом пропорциональности занимались многие ученые за рубежом, например, Энгессер, Карман. Тетмайер, а в России Ф. С. Ясинский, который обращал большое внимание на явление продольного изгиба за пределом упругой работы и указывал на необходимость в этом случае для каждого материала находить соответствующую экспериментальную кривую. В СССР такая работа для древесины была проведена ЦНИИПС. Для кривой ЦНИИПС Д. А. Кочетковым было подобрано
Д. А. Кочетковым было подобрано
аналитическое выражение, которое используется и в настоящее время:
Для древесины коэффициент а = ОД для фанеры а — = 1. В точке?, = 70 кривая ЦНИИПС и гипербола Эйлера имеют общую касательную. Кривую ЦНИИПС используют при гибкостях 0 — 70, а формулу Эйлера при Я>70. Формула Эйлера может быть распространена и за предел пропорциональности, если ввести в расчет приведенный модуль упругости Ек, например для прямоугольного сечения
где Еа —переменный модуль упругости, определяемый по экспери-
ментальной диаграмме сжатия материала (см. рис. III. 2) в той ее точке, для которой ищут критическую гибкость.
Зная, как определить коэффициент продольного изгиба, расчет на продольный изгиб выполняют по формуле
где fpac-c — расчетная площадь поперечного сечения элемента, которая принимается равной: 1) при ослаблениях, не выходящих на кромки (рис. Ш-.4,'а): а) если их площадь не превышает 25% FOP, то /•'расч^-Рбр; б) если площадь ослаблений превышает 25 % Fep, то
при симметричных ослаблениях, выходящих на
кромку (рис. 1П.4, б), Fpnc4=FST. Здесь Fop — площадь сечения брутто, FS-, — площадь сечения нетто,
|
|
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!