Растянуто-изгибаемые и сжато-изгибаемые элементы. Часть 1

Растянуто-изгибаемые элементы работают одновременно на растяжение и изгиб. Так работают, например, растянутый нижний пояс фермы, несущий дополнительно внеузловую поперечную нагрузку. Так же работает стержень, в котором растягивающее усилие действует с эксцентриситетом относительно оси, поэтому такие элементы в нормах называются внецентренно-растянутыми.

В сечениях растянуто-изгибаемого элемента от продольной растягивающей силы N возникают равномерные растягивающие напряжения, а от изгибающего момента M — напряжения изгиба, состоящие из сжатий на одной стороне сечения и растяжения на другой. Эти напряжения суммируются, благодаря чему растягивающие напряжения увеличиваются, сжимающие уменьшаются. Наибольшие напряжения растяжения возникают в крайних сечениях в месте действия максимального момента. Здесь и начинается разрушение элемента от разрыва растянутых волокон древесины.

Расчетное сопротивление древесины растянуто-изгибаемого элемента принимается таким же, как при растяжении R_р. По качеству древесины эти элементы относятся к I категории. Искривление оси элемента при изгибе несколько уменьшает изгибающие моменты за счет возникающего эксцентриситета продольных сил f и соответствующего момента, противоположного моменту от нагрузок. В запас прочности этот момент не учитывается.

Расчет растянуто-изгибаемых элементов производят по прочности с учетом всех ослаблений. При этом проверяют, чтобы максимальные растягивающие напряжения не превзошли расчетного сопротивления растяжению.

Подбор сечений растянуто-изгибаемых элементов производят путем последовательных попыток. Непосредственный подбор сечений затрудняется зависимостью от размеров сечений напряжений растяжения и изгиба. Дополнительную равномерную нагрузку q,которую может выдерживать растянутый элемент, определяют по формуле:

M = (R_p-N /F_нт)Wр(R_и/R_p); q = 8M/l².

Сжато-изгибаемые элементы работают одновременно на сжатие и изгиб. Так работают, например, верхние сжатые пояса ферм, нагруженные дополнительно межузловой поперечной нагрузкой. В криволинейных элементах и элементах, нагруженных продольной силой, действующей эксцентрично относительно оси сечений, возникает изгиб совместно со сжатием, поэтому в нормах такие элементы называют также внецентренно-сжатыми.

В сечениях сжато-изгибаемого элемента возникают равномерные напряжения сжатия от продольных сил N и напряжения сжатия и растяжения от изгибающего момента М, которые суммируются.