Расчет и конструирование центрально-растянутых элементов. Несущаяспособность растянутого элемента

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего  профессионального образования

«Московский государственный открытый университет»

Губкинский институт (филиал)

Кафедра: строительного производства

Методические указания

по практическим занятиям                                                                                                                                    

по дисциплине

Конструкции из дерева и пластмасс

для специальности 270102

Промышленное и гражданское строительство

Разработал ст. преподаватель кафедры строительного производства

Губкин – 2009

Н.И.

«Конструкции из дерева и пластмасс»

Методические указания

к проведению практических занятий

по темам курса для студентов специальности 270102

Промышленное и гражданское строительство

Рецензент: к.т.н. – доцент   

©  Губкинский институт (филиал)

Московского государственного открытого университета

Расчет  и конструирование центрально-растянутых элементов

Практикум

2 часа

Пример 1.

Найти несущую способность растянутого элемента (см. рис. 3.1).

Рис.1. К расчету растянутого элемента

Исходные данные принимаем по таблице 1 (3.1)

Таблица 1

№ п/п	Исходные данные
	А					Б
	h, мм	b, мм	А, мм	С, мм	d, мм	Материал	Группа конструкций	Сорт древесины
1	200	150	120	300	16	Лиственница	А1	1
2	250	150	225	150	14	Ель	Б3	1
3	275	100	250	120	20	Береза	В1	1

Решение

Определяем несущую способность элемента при заданных условиях по формуле:

где m_o – коэффициент, учитывающий наличие ослаблений, равный 0,8;

m_п – коэффициент перехода на породу дерева,  для лиственницы равен 1,2 (см. табл. 7П приложения);

m_в – коэффициент, учитывающий условия эксплуатации (группу конструкций), равен 1,0 (см. таблицу 8П приложения);

R_р- расчетное сопротивление древесины (сосны, ели), принимается по п.2. а табл. 6П приложения), равно 10 МПа.

Для вычисления А_нт выбираем самый опасный участок, где на расстоянии 200 мм имеет место наибольшая площадь ослабления (не попадающих при перемещении вдоль волокон одно на другое). Такой участок будет на участке с отверстиями 1,2 и 3.

Вариант I.

Определяем несущую способность растянутого элемента по формуле (см. в решении выше).

Вариант II.

Определяет несущую способность растянутого элемента по формуле (см. в решении выше).

Вариант III.

Определяем несущую способность растянутого элемента по формуле (см. в решении выше)

Анализируя результаты вариантности аналитического расчета, определяем, что критически оптимальным вариантом будет решение I варианта.

Практикум

2 часа

Пример 2.

Подобрать размеры поперечного сечения центрально-растянутого элемента, имеющего ослабления. Исходные данные принять по таблице (см. табл.2), можно без учета  столбцов с размерами b и  h, а схемы принимаем по рис.2.

Рис.2. К расчету растянутого элемента

Схема А                                                                         

Схема Б

Исходные данные принимаем по таблице 2 (3.2)

Таблица 2

№ п/п	Исходные данные
	А							Б
	N, кН	h, мм	b, мм	a, мм	с, мм	d, мм	№ схемы по рис.2	Материал	Условие эксплуатации	Сорт
1	60	100	100	-	10	-	а	Сосна	А1	1
2	120	250	150	-	25	-	а	Пихта	Г1	1
3	150	275	100	175	-	10	б	Клен	Б1	2

Решение

Вариант I.

Для решения задачи используем формулу (2.1) и найдем требуемую площадь нетто по формуле:

При заданных условиях задачи находим  т_о= 0,8; т_в = 1,0; т_п = 1,0 : R_р= 10 МПа.

Определяем требуемую площадь нетто растянутого элемента:

В соответствии с сортаментом и учетом ослаблений в верхней и нижней кромок на глубину с = 10 мм принимаем сечение размером 100×100 мм.

Тогда:

или при сечении 125×75 мм

Вариант II.

Используем  те же формулы (вариант 1)

В соответствии с сортаментом и учетом ослаблений в верхней и нижней кромок на глубину с = 25 мм принимаем сечение размером 100×100 мм.

Тогда:

или при сечении 90×75 мм

Вариант III.

Расчет ведем аналогично (вар.1)

Тогда

или при сечении 85×75 мм.

Площади принятых сечений больше минимально рекомендуемой, которая будет равна нормальной – 50 см².

Анализируя полученные результаты расчетов сечений, приходим к выводу, что все подобранные сечения имеют достаточный запас прочности и можно конструктивно оставить подобранные сечения без изменения.