Сложное сопротивление.

Сложное сопротивление — одновременное действие на брус нескольких простых видов деформаций: растяжения-сжатия, сдвига, кручения и изгиба. Например, совместное действие растяжения и кручения.

Косой изгиб.

Косой изгиб — это изгиб, при котором плоскость действия изгибающего момента не совпадает ни с одной из главных плоскостей инерции сечения бруса.

В общем случае при косом изгибе в поперечных сечениях возникают четыре внутренних силовых фактора: поперечные силы Qx, Qy и изгибающие моменты Mx , My. Таким образом, косой изгиб можно рассматривать как сочетание двух плоских поперечных изгибов во взаимно перпендикулярных плоскостях. Влиянием поперечных сил на прочность и жесткость бруса обычно пренебрегают.

Нейтральная линия при косом изгибе всегда проходит через центр тяжести сечения.

Условие прочности при косом изгибе:

где ymax, xmax — координаты точки сечения, наиболее удаленной от нейтральной оси.

Для сечений, имеющих две оси симметрии, максимальные напряжения будут в угловых точках, а условие прочности:

где Wx , Wy — осевые моменты сопротивления сечения относительно соответствующих осей.

Если материал бруса не одинаково работает на растяжение и на сжатие, то проверку его прочности выполняют по допускаемым и растягивающим и сжимающим напряжениям.

Прогибы при косом изгибе определяют, используя принцип независимости действия сил, геометрическим суммированием прогибов вдоль направления главных осей:

Изгиб с растяжением (сжатием).

При таком виде сложного сопротивления внутренние силовые факторы приводятся к одновременному действию продольной силы N и изгибающего момента M.

Рассмотрим случай центрального растяжения бруса в сочетании с косым изгибом. На консольный брус действует сила F, составляющая некоторый угол с продольной осью бруса и не лежащая ни в одной из главных плоскостей сечения. Сила приложена в центре тяжести торцевого сечения бруса:

К расчёту на прочность бруса при изгибе с растяжением:

a — нагружение бруса; б — внутренние силовые факторы в поперечном сечении;

Разложим силу F на три составляющие. Тогда внутренние силовые факторы приобретут следующий вид:

Напряжение в произвольно выбранной точке Д, имеющей координаты (хд, уд), пренебрегая действием поперечных сил, будут определяться по формуле:

где А — площадь поперечного сечения.

Если сечение имеет две оси симметрии (двутавр, прямоугольник, круг), наибольшее напряжение определяют по формуле:

Условие прочночти имеет вид:

Также как и в случае косого изгиба, если материал бруса не одинаково работает на растяжение и на сжатие, то проверку прочности проводят по допускаемым растягивающим и сжимающим напряжениям.

Внецентренное растяжение или сжатие.

При таком виде сложного сопротивления продольная сила приложена не в центре тяжести поперечного сечения бруса.

К расчёту на прочность бруса при внецентренном растяжении

a — нагружение бруса; б — внутренние силовые факторы в поперечном сечении;

Приведём силу F к центру тяжести:

где уF , xF — координаты точки приложения силы F.

В произвольной точке Д, с координатами (хд, уд), нормальное напряжение определяется по фомуле:

Условие прочности для бруса, изготовленного из материала, одинаково сопротивляющегося растяжению и сжатию, имеет вид:

Для бруса, который неодинаково работает на растяжение и на сжатие проверка прочности по допускаемым растягивающим и сжимающим напряжениям.

Кручение с изгибом.

Сочетание деформаций изгиба и кручения характерно для работы валов машин.

Напряжения в сечениях вала возникают от кручения и от изгиба. При изгибе появляются нормальные и касательные напряжения:

Эпюры напряжений в сечении бруса при кручении с изгибом

Нормальное напряжение достигает максимума на поверхности:

Касательное напряжение от крутящего момента Mz достигает максимума также на поверхности вала:

Из третьей и четвёртой теории прочности:

При кручении с изгибом условие прочности имеет вид:

Qp³’‹=%¢ØÂ×»sëyD·^f­ûë=3µ(-ˆpftå,iŠÿŸ ±*ªHÒœ 9uœ|Q Ï(°ŒƒaÖ¤Ì髉ºïu=*bÐsÏä:úÌk²³´š4€ûäYu»¼¸f§ºÜãÌ[4TºîLN08¿4´3ˆtýí&m|nYÂnÛ³œI]Ñüdøó³É‡løÇx÷sY®~¶™ŸXä’«2Iƒ¹@üÜDv=’uÖïÄd,`Oæ¹ ÄY¡V¾0E5¹cWgd»7’LfÖª¸X¤(sÑ]«27Á»žYÕÕgÌ0å-tÛ3.|ψ’ˆ÷ƒžï2ßF´ áF²Ey’)€{S’ݨ 5©¢:Á©ՊQùH’_E4)åÕÙ`Ýmø°âÙù4çÛãõów;°sHh9¿k׋WÚq½ƒd%7‹¦ú-7!)äbV*Ä’5†•(‘èFb[#5·poM{Jâlã3ß»©ï¶E™O˜èŒ?ïósL´ôM-¦úóáÐ&Z:&ò},}pâ7Ëÿ$?IþžýZéçù ¤MŸà’°@¾‡ŸHÈ¡ uJùÈ®aÜ ™èLˆ9³-o£D¢CÀD¾Cø»­Ÿ/›»Ë©b½×¶s@÷Ø6{À¬%s_W¼Ú`âA»»èsqB*>Ð¥ô ]cÛKQúÊÓõ·z!þð’á;7³gHW7H&ŸÛ»ø™ßѬŠ{OJ°=8Ee6¾È &YÐÂ`Î&óø#¥Ó¯·ŒWÌ° å[Öú°£ Ï)çâ áӀк»¯·>åÌ=Š@°™™›±H@ßš»!jÅG1Õ^å+[ÞK7Nó9bˆoàvo7YÏ ¸Â%ØB-hãý’¦Ÿp˜¨~¿¡¤õ™»‘¦™¹ìVWÍI;jPÞdãÊNò¨ì#’2eY/ߤU §’Üi’ó™Ø»yÚ»™Y+åhwƒÈbú²çIø!ñm[$·Óêå†8¶Î¤lÃkoõº3?øH2Õ´ÕÊÐÎe»Ð»øÂ:[Ð{ÒÜ LbMƒêQF -[Nκ`¡mClœJ­¶ÆûºÎ&eO¾?Ù|:xYÊ’ ³^¦X)ýÞG06lÁŽÄ²µŒµ`yEÏÁÕsÊpO~ÄíßY§q»ÙeX¾‹çåÀ†Ï ±½Ü-ƒ­$[)Xà´¯sd’%jëj»ô€mÊ»êø&}9″xƒaõ©PbcÈ2j8VÂÜkÔ±$.â³t nk$Ÿöö°õªzab-«»8ˆAÓ^­Ï>ç=‰¥(zÎ/ª± M¹›áù†jVÅ;»ß³™ ‘½F˜Û¬-æ» R‹)q!ØXÇ#ce†ß$ÑK6¢ãÙìð¼Ë32L Yó@Úeás[ B,éE€»Ë,pR™=°ºf+9 7­ÓZû|8G…oI8´†=wÞýÊRß(Nœã²Œã)êšwk.ý)Ó»ýdf5P‰Tåû fúxGpæ³!šdÛ† ZfŽºH3èãqCTüÆOÆ Q?s´ç³Îv_¥Ç^?¥ÕJ€Ž†;àÒ¬j’+o£ƒr¶.z¥Ãíîk| $¯¼ƒ9Ëð=6²ôJ²eeQ1ÀC{Þš)8•=h†X!þ7È*§RáT-Êqb¥,¶Ìké&È1§·*x»s]¿-]»ÊéTJÁªcÖàéÐ)À›öÙÈqÞXO¹W³¼™ †¯ä ã«´5XœHk‰›£)+^$ Îw ¸ð¶Å¤½ïaÝ°@e±•‰SŠÃU­¨ã¹æu¾Tx¯»ÞoN™ñV-x›Ê‡]©ŠrËŒ%tó~ðÊbŽ_2˜ÊÏa-Göò-Ûæðö!Óõž U¾FFî®ûæŒWÕAa*ê¥Hœ.)ê;hÇãéNÿß|u_ÿíþýÑQQŽÌÓÿÝ?ÿéâLjÑæI™)|½H-#¯«Î?üçò-1zŠ»™ ] *)-Õ6Ã*åÓê-uÐz¨»ôЛo*KÕœêJõj€kªƒ$Èc òPaU›™•ì`OÇd¤^ýv’Êèٮ߳ÿð ¯ânùz+aÉóð(Ž{LÑQJ¹’Ь[N9&ìñM§_!†jmÎaØ)úï80èÊœ€T›ÇRÕ¦¼4j2 Ý®_™Î-;3ˆ0[ÄG+t oteÔk Ç81 îtÍʬ¤×¤ºn-RñX`Dæ˜ jôÅ=lƒÖû¾.$n¦:êx)!»S¡õhéc;diELa½zã1¡¹ŸØ¨CÎêˆ4Þ>’·eÛ°ÂMQrõÛ‹_ÔVÈLî2J³Ç«JPMh È1ÒÞ’Ðñ®+>¦bUpeˆÊøü¶¹*|X8‹êH’s‹õûLO›AÎMµŠ™ìô˜rokÇ’sk[L#œñ>Ê*±Ís¹‡V«ãÖò_¦¼Ûü¤€¹bÏ·èRÜv•] §60™qÅæLû¢ «ãƒòíŒà§?}dŒ´e} f0QL` †L›ä¾` ¾S %#Å@¡TCÁ½Ÿb¬¡ Ó,ƒáyÐRÌL j ÚƬ÷ÚÇâN¾ýRZçá:íà» 4HÁý†çIX ä-jàÎÇ `2o& ¢YÛcCý­%ì ÈPyí½ÄX$VVÍ…ãUÐeôŠvíåi$ì¬ÕPwÚ=Ð!€¾ê™Î’ áÛZo~ ›3ábºÜõ+çÙL’á!×/7ØóÔË/ïuýÒ2pÀeÂõ[?LeÆõûÎL¥ŠåÛúnR2Å°?+xÍ`ÝÎâŠÕ8ÃðÏDÏ©+ÜJWTŸ?e¶÷¡òMr­Ø3¾5(Oi岶ò¤¼§4¤®ædO¾G›¼Èk$ ¦Ã®{¤ÎÖðÌ­·u³@è’¹©þ’Æ?²Û£.=A¨ŒY蘯GÝfÌøwZê«^¹c0ýÒÖñ¡8>c/©~ƒc-³óqE°çgT µAhzF±Æ¿gÓZÉ-Ìøl¢õiÐQ-Z+b¥Á Õäwª¥Ù½!¾o˜º5œ7×n_ÛðÌ™nká«;»Ó»F‡Z»-«{¤ú]Ôóp’Ö7¥â)Žë‹P¼%WqO/x’í[W&Ȩ0rÝwk|’:ô­ J䪪G»YÐBiXHÒ»óÈÏÆÍ’ÙÄ@ºsæ$ºúÒ»ñšàÙžSÅÜø転gR ­f(.˜›{n4Fã ù†ËuéQÙ’î9ÎÒä«1Î%ý4ûKD0ûœ}

^ERÞôÒÛ= -¤R´ö»_aÓ†AÀpD½ !žóÍÆAò™êöÓiwpúÆêI9 (6ëúNQxóˆÑºV¢Ð֣ŤÔþ$2alxv«È×™gtbWœÝéñh¡»%Ãg*Ïtü%+àç«jnx$Y’×háãܽ >ÙˆõFø»1Fö-;k_wÊŠ !áºR#£Ÿ²®ºZ×ãÖùqŒš‰«ŠÅsìèe=J¦¬üá«n§§w’ªV¦Hè,N/¹Å7*±%AI/hC’ôøçtÖA.xáñ¬×zô’ñ{>@ü$ MÒèX0ÌßXŒg©Z½w’I!Dz÷•H…¬hQ‹…ËÒz`‡[ÅwùìŽ0…1¹î’xÛg¹NRxlEìk`mú@¹ùc:ZaºÞ©Ãúöë寸ü’•´rÚVc²¨jo»ÇÏiS°j:.’Ãq1qpLnvš}G¡IõíàÙs8Ø2¥!{D8ià}?`˜w¢Þ9黵ܼ,¾*ǃ@¨Ã 5&A r·ì=Ã¥’ Há8™NIrÒu›¢û-8ä¥ %ð!«.Ûò —ú›;U$x©ªÎ0ÑG:ÒIó§2é ¼¯l;wŽ»•÷æl? •äŠãç0²Š^&7áJf¾°4:bŒ®¿¨sxîÂt°’€P­Ó¶¤¥ÏÛ¿^´^’»¥ºApí¯Üs‡‹3r0 ‘-Ô˜2ŠGRÒwœ­AiúèG1p …¦8 GRdŠ£¸-Žˆ>Q8òghm»º*áúƒ ÿDë?!Ì´¾ßëÆ·ðÜ)gq8âpésTãÎ)j°Fç²úpævèTê@; ŠdŒ´sH¹‹P³AGénJ¦¿@ 0çSMÊÀöi»µt-P=ªÑ›?¢•‹r~s½•¦’*IªŠ=™6ÚîƒøWU,Ó:è?b€»5È9 Æ µHÜR>c»ò{dŠƒ!H’)Æ E¦X‹1ghIýQä¹âLN»¥¼PvÆW™Œ…+GËìöµ›YÆë5éSZróåèwáKn§ùZ&!¨ÛUnpÀó†Jøb9zD8€Œ CDöšæeÌYIõs§=éÈmA²RÊgtG#$Óž•Ñ`»)>´œzŽ?R¯~eYBº±âGæ+ùuIÒ1½×(æ8ˆY¿€ŸÌ)±‰Ãx©¼}/ß¾ãÙ¹†Yŵá°Õ/N½øŒ³Ã%¯ «Ò žÊ•ééÝÖ Ã¹ë$Â=*ÅŽB«UãA;°-õªè5dó}^ÍI¤ž_!Ü¿ïíâ›n-.f¦h°¡uF>b é4#ê‹f¥³òÛ4•(·V÷4-?¾çYÇöíÛqb©6)ºŽ%œ±£Ñy4î&ŠêÌÖµ9uÆ’æÜçUCœ.pB†Kø^‰ø’Œú¡ß#ÎEU¥PÅg0Á¡y5n¢c¦ºÊDÕ4¤u&{«¿>I‰Í ȨJ¼ðVŽcfcll mL²Sƒ­ö×1b¸Á&ص‡Wð¾$­÷ ƒ»WYCÒB…PÞDóªGb3([q­!E‰Ã³í-2ÒzñKi@ÔÚø-·^a­;»@ÚŠ=*›æöš©¿Ôn)÷åªv[-ËTnG§Í´ÖçÁ:[óf¶­téÄ1°)¥ÔâÔ…¬F1˜/…Ʊ`÷pt»s4Ö´’´AÄý»¦Æ™¶®®eŽ,R74œTõ†År4_zð»&jG¾ÂM/žb»»xçì 蟧ª-[óa|¥ØLŽ7!ð[K˜n°…h]»…’@.uaM »ååb¨ÉOq7JTéŽ ‰mÆß#Xì» #R¥ºû´s¨X¦±Z Þ]»€ÂùLŠVÃ÷^m±Ú€ ·ñ-r°ÁȬÌìÐG´òýayÏ*|á™Wt,&nT ¹¡»ÄTsßêñfF8™mÛ¢ WËVÎF’Kˆƒ³ïy# dÑ¥‡Š·ÐПÕqÀ&’ùí¦,òªÆ=_|YZ›`éF»ø;%‡s(~?ný6‰1ÂW/YVnš;°òBÍc©vîd-{~£m[XÏþƒEÜ8d’éœL:ÈwÓ JݯB¹-/ é†ùO´xÅ&ó»f·É}ŠšáÃ×íC.§skÒÖÈ­HG!΋¨ûIuC3àeT«‡vWß>¸º¶pˆtW¿ËcôÜXëô-)»1ü-lÿ…?þ¨,ý‹Í›Ìèõì) %a…h¹-E@3Âûk€HWªÉxáôYÄÜUqBŸ$¹»›

buildingbook.ru

При расчёте на прочность деревянных конструкций необходимо знать его расчётное сопротивление. Для деревянных конструкций есть несколько типов расчётных сопротивлений: на изгиб, сжатие, смятие, скол вдоль и поперёк волокон, растяжение вдоль и поперёк волокон, сжатие и смятие поперек волокон. Вначале рассмотрим, как вычисляется расчётное сопротивление деревянных конструкций, затем рассмотрим его расчёт на примере вычисления расчётного сопротивления на изгиб для доски балки перекрытия.

Методика расчёта взята из СП 64.133330.2017, который можно скачать по этой ссылке.

Расчётное сопротивление древесины определяем по формуле 1 СП 64.13330.2017:

где RA — расчётное сопротивление древесины согласно таблицы 3 СП 64.13330.2017 в зависимости от сечения и сорта древесины

Таблица 3 СП 64.13330.2017:

Напряженное состояние и характеристика элементов	Расчетное сопротивление, МПа, для сортов древесины
Обозначение	1	2	3
1 Изгиб, сжатие и смятие вдоль волокон:
а) элементы прямоугольного сечения [за исключением указанных в б), в)] высотой не более 50 см. При высоте сечения более 50 см [см. 6.9в)]	21	19,5	13
б) элементы прямоугольного сечения шириной от 11 до 13 см при высоте сечения от 11 до 50 см	22,5	21	15
в) элементы прямоугольного сечения шириной более 13 см при высоте сечения от 13 до 50 см	24	22,5	16,5
г) элементы из круглых лесоматериалов без врезок в расчетном сечении	—	24	15
2 Растяжение вдоль волокон:
а) элементы из цельной древесины	15	10,5	—
б) клееные элементы	18	13,5	—
3 Сжатие и смятие по всей площади поперек волокон	2,7	2,7	2,7
4 Смятие поперек волокон местное:
а) в опорных частях конструкций, лобовых врубках и узловых примыканиях элементов	4,5	4,5	4,5
б) под шайбами при углах смятия от 90° до 60°	6	6	6
5 Скалывание вдоль волокон:
а) при изгибе элементов из цельной древесины	2,7	2,4	2,4
б) при изгибе клееных элементов	2,4	2,25	2,25
в) в лобовых врубках для максимального напряжения	3,6	3,2	3,2
г) местное в клеевых соединениях для максимального напряжения	3,2	3,2	3,2
6 Скалывание поперек волокон в соединениях:
а) элементов из цельной древесины	1,5	1,2	0,9
б) клееных элементов	1,05	1,05	0,9
7 Растяжение поперек волокон элементов из клееной древесины	0,23	0,15	0,12
8 Срез под углом к волокнам 45°	9	7,5	6
То же 90°	16,5	13,5	12
Примечания:
1 В конструкциях построечного изготовления величины расчетных сопротивлений на растяжение, принятые по пункту 2а) настоящей таблицы, следует снижать на 30%.
2 Расчетное сопротивление изгибу для элементов настила и обрешетки под кровлю из древесины 3-го сорта следует принимать равным 13 МПа.

Расчетные сопротивления для других пород древесины устанавливают путем умножения величин, приведенных в таблице 3, на переходные коэффициенты mп, указанные в таблице 5.

Таблица 5 СП 64.13330.2017

Древесная порода	Коэффициент mп для расчетных сопротивлений
растяжению, изгибу, сжатию и смятию вдоль волокон RP , RИ , RС ,RСМ	сжатию и смятию поперек волокон RС90 , RСМ90	скалыванию RСК
Хвойные
1 Лиственница, кроме европейской	1,2	1,2	1
2 Кедр сибирский, кроме кедра Красноярского края	0,9	0,9	0,9
3 Кедр Красноярского края	0,65	0,65	0,65
4 Пихта	0,8	0,8	0,8
Твердые лиственные
5 Дуб	1,3	2	1,3
6 Ясень, клен, граб	1,3	2	1,6
7 Акация	1,5	2,2	1,8
8 Береза, бук	1,1	1,6	1,3
9 Вяз, ильм	1	1,6	1
Мягкие лиственные
10 Ольха, липа, осина, тополь	0,8	1	0,8
Примечание — Коэффициенты mп, указанные в таблице, для конструкций опор воздушных линий электропередачи, изготавливаемых из не пропитанной антисептиками лиственницы (при влажности 25%), умножаются на коэффициент 0,85.

mДЛ — коэффициент длительной прочности, принимаемый по таблице 4 СП 64.13330.2017 в зависимости и того, для чего служит конструкция

Таблица 4 СП 64.13330.2017

Обозначение режимов нагружения	Характеристика режимов нагружения	Приведенное расчетное время действия нагрузки, с	Коэффициент длительной прочности mДЛ
А	Линейно возрастающая нагрузка при стандартных машинных испытаниях	1-10	1,0
Б	Совместное действие постоянной и длительной временной нагрузок, напряжение от которых превышает 80% полного напряжения в элементах конструкций от всех нагрузок	108-109	0,53
В	Совместное действие постоянной и кратковременной снеговой нагрузок	106-107	0,66
Г	Совместное действие постоянной и кратковременной ветровой и (или) монтажной нагрузок	103-104	0,8
Д	Совместное действие постоянной и сейсмической нагрузок	10-102	0,92
Е	Действие импульсивных и ударных нагрузок	10-1-10-8	1,1-1,35
Ж	Совместное действие постоянной и кратковременной снеговой нагрузок в условиях пожара	103-104	0,8
И	Для опор воздушных линий электропередачи — гололедная, монтажная, ветровая при гололеде, от тяжения проводов при температуре ниже среднегодовой	104-105	0,85
К	Для опор воздушных линий электропередачи — при обрыве проводов и тросов	10-1-10-2	1,1

Пmi — произведение коэффициентов условий работ согласно п.6.9 СП 64.13330.2017. Рассмотрим все коэффициенты:

п.6.9 а) для различных условий эксплуатации конструкций — коэффициент mВ, указанный в таблице 9:

Таблица 9 СП 64.13330.2017

Условие эксплуатации (таблица 1)	1А и 1	2	3	4
Коэффициент mВ	1	0,9	0,85	0,75

Условия эксплуатации указаны в таблице 1 СП 64.13330.2017

Таблица 1 СП 64.13330.2017

Класс условий эксплуатации	Эксплуатационная влажность древесины, %	Максимальная относительная влажность воздуха при температуре 20°С, %
1 (сухой)	1а	Не более 8	40
1б	Не более 10	50
2 (нормальный)	Не более 12	65
3 (влажный)	Не более 15	75
4 (мокрый)	4а	Не более 20	85
4б	Более 20	Более 85
Примечания 1 Допускается в качестве «эксплуатационной» принимать «равновесную» влажность древесины (рисунок А.1 Приложения А СП 64.13330.2017). 2 Допускается кратковременное превышение максимальной влажности в течение 2-3 нед. в году.

п.6.9 б) конструкций, эксплуатируемых при установившейся температуре воздуха ниже плюс 35°С, — коэффициент mТ=1; при температуре плюс 50°С — коэффициент mТ=0,8. Для промежуточных значений температуры коэффициент принимают по интерполяции;

п.6.9 в) изгибаемых, внецентренно сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных элементов прямоугольного сечения высотой более 50 см значения расчетных сопротивлений изгибу и сжатию вдоль волокон — коэффициент mб, указанный в таблице 10:

Таблица 10 СП 64.13330.2017

Высота сечения, см	50 и менее	60	70	80	100	120 и более
Коэффициент mб	1	0,96	0,93	0,90	0,85	0,8

п.6.9 г) растянутых элементов с ослаблением в расчетном сечении и изгибаемых элементов из круглых лесоматериалов с подрезкой в расчетном сечении — коэффициент mо=0,8;

п.6.9 д) элементов, подвергнутых глубокой пропитке антипиренами под давлением, — коэффициент mа=0,9;

п.6.9 е) изгибаемых, внецентренно сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных деревянных элементов, в зависимости от толщины слоев, значения расчетных сопротивлений изгибу, скалыванию и сжатию вдоль волокон — коэффициент mСД, указанный в таблице 11:

Таблица 11 СП 64.13330.2017

Толщина слоя, мм	10 и менее	19	26	33	42
Коэффициент mСД	1,2	1,1	1,05	1,0	0,95

п.6.9 ж) гнутых элементов конструкций значения расчетных сопротивлений растяжению, сжатию и изгибу — коэффициент mГН, указанный в таблице 12:

Таблица 12 СП 64.13330.2017

Напряженное состояние	Обозначение расчетных сопротивлений	Коэффициент mГН при отношении rK/a
150	200	250	500 и более
Сжатие и изгиб	Rc, Rи	0,8	0,9	1	1
Растяжение	Rр	0,6	0,7	0,8	1
Примечание — rK — радиус кривизны гнутой доски или бруска; a — толщина гнутой доски или бруска в радиальном направлении.

п. 6.9 и) в зависимости от срока службы — коэффициент mc.c, указанный в таблице 13:

Таблица 13 СП 64.13330.2017

Вид напряженного состояния	Значение коэффициента mc.c при сроке службы сооружения
≤50 лет	75 лет	100 лет и более
Изгиб, сжатие, смятие вдоль и поперек волокон древесины	1,0	0,9	0,8
Растяжение и скалывание вдоль волокон древесины	1,0	0,85	0,7
Растяжение поперек волокон древесины	1,0	0,8	0,5
Примечание — Значение коэффициента mc.c для промежуточных сроков службы сооружения принимаются по линейной интерполяции.

п. 6.9 к) для смятия поперек волокон при режимах нагружения Г-К (таблица 4, приведена выше) — коэффициент mcм=1,15.

Пример расчёта расчётного сопротивления

Для примера рассмотрим расчёт расчётного сопротивления на изгиб для балки из доски сечением 50х200 из сосны 1-го сорта.

RAИ=21 МПа (п.1а таблицы 30)

mДЛ =0,53 (режим Б таблицы 4)

mв=0,9 коэффициент для условий эксплуатации подбирается по таблице 9 СП 64.13330.2017 согласно условиям эксплуатации по таблице 1 СП 64.13330.2017. При влажности воздуха до 65% (для жилых помещений) данный коэффициент равен 0,9

mT =1- коэффициент условий работы при температуре эксплуатации для температуры ниже +35°С равен единице.

mб =1 коэффициент условий работы в зависимости от высоты сечения при высоте сечения ниже 50 см равен 1.

mо — не применяется т.к. наша конструкция не относится к ситуациям п.6.9 г.

mа- не применяется т.к. доску мы не пропитываем антипиренами;

mСД — не применяется т.к. данный коэффициент используется для клееных элементов;

mГН — не применяется т.к. данный коэффициент используется для гнутых элементов;

mc.c =1 коэффициент условий работы для срока службы менее 50 лет. Срок службы здания регламентирован ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований Таблица 1. Для здания и сооружений массового строительства в обычных условиях эксплуатации (здания жилищно-гражданского и производственного строительства) принимается не менее 50 лет.

mcм — не применяется т.к. в нашем случае режим нагружения будет Б.

Итого Пmi равен:

Пmi= mв*mT*mб*mc.c =0,9*1*1*1=0,9

Вычисляем расчётное сопротивление изгибу:

Rи=RAИ *mДЛ*Пmi=21*0,53*0,9=10,017 МПа

СНиП II-23-81 => Таблица 51, а.. Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе труб для стальных конструкций…

Ключевые особенности

Все прочие элементы, входящие в состав стали, призваны улучшать его характеристики, в зависимости от их количества. Соответственно, определяется классификация марок сталей по качеству. Легированные присадки обеспечивают противостояние коррозии и делают готовый сплав более функциональным. Набор таких добавок присутствует в низкоуглеродистой стали марки с245. По этой же причине хотелось бы остановиться на ней поподробнее.

Это сталь специального назначения. Номинальная плотность — 7,85 г/см³. Эта марка включает в себя магний и кремний для окисления металла и освобождения его от закиси железа. Это свойство ухудшает состав материала. Механические характеристики сплава не претерпевают изменения от этого. Помимо этого, марганец благотворно влияет на серу, которая в некоторых случаях делает металл более хрупким. Марка стали с245 аналоги имеет следующие:

• Ст3пс5;
• Ст3 сп5.

Нормативные и расчетные сопротивления стали на сжатие растяжение изгиб

Нормативные сопротивления.

Основными характеристиками сопротивления материалов силовым воздействиям являются нормативные сопротивления Rтн Rвн устанавливаемые нормами проектирования строительных конструкций.

Механические свойства материалов изменчивы, поэтому нормативные сопротивления устанавливают на основе статистической обработки показателей механических свойств материалов, выпускаемых нашей промышленностью. Значения нормативных сопротивлений устанавливают такими, чтобы обеспеченность их составляла не менее 0,95.

Значение нормативного сопротивления стали равно значению контрольной или браковочной характеристики, устанавливаемой соответствующими государственными стандартами и имеет обеспеченность не менее 0,95.

Для углеродистой стали и стали повышенной прочности и алюминиевых сплавов за основную характеристику нормативного сопротивления принято значение предела текучести, поскольку при напряжениях, равных пределу текучести, в растянутых, изгибаемых и других элементах начинают развиваться пластические деформации, а сжатые элементы начинают терять устойчивость.

Расчетные сопротивления материала.

Расчетные сопротивления материала R и Rв определяют делением нормативного сопротивления на коэффициент надежности по материалу:

Коэффициент надежности по материалам .Значение механических свойств металлов проверяется на металлургических заводах выборочными испытаниями. Механические свойства металлов контролируют на малых образцах при кратковременном одноосном растяжении, фактически же металл работает длительное время в большеразмерных конструкциях при сложном напряженном состоянии. В прокатных профилях могут быть минусовые допуски. Возможно попадание в конструкции материала со свойствами ниже установленных в ГОСТе. Влияние этих факторов на снижение несущей способности конструкций учитывают коэффициентом надежности по материалам.

Нормативное сопротивление стали

Нормативное сопротивление материала — наибольшее сопротивление в материале, которое установлено нормами на основе статистических результатов испытания стандартных образцов.

Расчетное сопротивление материала — сопротивление, используемое в расчетах строительных конструкций и оснований и определено по формуле:

— нормативное сопротивление материала;

— коэффициент надежности по материалу.

Обеспеченность нормативного сопротивления стали равно 0,95 (это значит, что из 100 образцов 5 образцов имеют сопротивление ниже нормативного).

Виды нормативных сопротивлений стали:

-) — предел текучести стали равный по ГОСТам и ТУ;

-) — временное сопротивление равное по ГОСТам и ТУ.

Виды расчетных сопротивлений стали:

-) — расчетное сопротивление стали на растяжение, сжатие и изгиб по пределу текучести;

-) — расчетное сопротивление стали на растяжение, сжатие и изгиб по временному сопротивлению;

-) — расчетное сопротивление стали на срез.

Расчетное сопротивление , определяются по таблице 51* СНиПа в зависимости:

-) от класса стали;

-) от вида проката (листовой, фасонный);

-) от толщины элемента

Нагрузки и воздействия

Назначение и применение

Сталь данной марки предназначена для строительных конструкций, ее специально выпускают для применения в строительстве стальных конструкций со сварными, а также другими соединениями. В этой марке есть все необходимые добавки для длительной эксплуатации сооружений.

Данная марка также применяется в производстве горячекатаных изделий — швеллера, в том числе и специальные, двутавровые балки, уголки, листового, широкополосного универсального проката и гнутых профилей. Металл применяется и в других отраслях промышленности.

По качеству все марки стали могут быть — обыкновенного качества, качественные, с повышенным качеством и высококачественные. По химическому составу они разделяются на углеродистые и легированные. Под качеством подразумевается сочетание свойств, которые создаются в процессе изготовления стали. К ним относятся — химический состав, однородность строения металла, механические свойства и технологичность.

Физические и механические свойства

Все характеристики и физические свойства в различном температурном режиме и других условиях:

• твердость — НВ 10-1= 131МПа;
• удельный вес — 7700-7900 кгс/м2

При температуре 20оС сталь марки С245, сортамент лист размерами 2-3,9 мм обладает следующими механическими свойствами при температуре =20оС:

• временное сопротивление разрыву прочности (прочностной предел при растяжении) — 370 МПа;
• предел пропорциональности (предел текучести при остаточной деформации) — 245 МПа;
• относительное удлинение материала после разрыва — 20%;
• стальной лист размерами 4-10 мм имеет почти схожие механические характеристики, отличается только одним показателем — относительным удлинением после разрыва, оно составляет 25%.

Сталь С245 и ее свойства

Она является сталью специального назначения. В данной марке присутствуют кремний и магний, которые раскисляют металл и освобождают его от закиси железа. Это свойство способно ухудшить состав стали. Механические свойства сплава от этого не меняются, кроме этого, марганец положительно влияет на серу, которая может сделать металл хрупким.

Аналогами данной марки стали можно назвать — Ст3пс5 и Ст3сп5, химический состав у них регулируется определенными стандартами. Каждая марка стали имеет свою буквенную расшифровку, так в марки С245 буква «С» означает — строительная, а 245 — предел текучести.

Хром придает стали С245 твердость и антикоррозийные свойства, почти таким же действием обладает никель. Медь в составе сплава повышает теплопроводность и вязкость. Все эти свойства дают возможность успешно применять сталь. Все низкоуглеродистые марки металлургической продукции отличаются хорошей свариваемостью.

Физические и механические характеристики

Любые физические свойства и характеристики температурных режимов при прочих условиях находят отражение в определенных параметрах. Это твердость и удельный вес. Первое составляет 10−1= 131МПа. Что до удельного веса, он варьируется от 7700 до 7900 кгс/м². Когда температура доходит до отметки 20 градусов Цельсия, металл, выпускаемый в листах размером от 2 до 3,9 мм, имеет следующие характеристики:

1. Временное сопротивление на разрыв прочности 370 мПа.
2. Расчетное сопротивление стали с245 — 245 мПа.
3. Относительное удлинение на разрыв — 20%.

Почти аналогичные механические характеристики имеют листы металла с размерами от 4 до 10 мм. Отличия касаются лишь одного показателя. Это относительное удлинение после разрыва. Оно равно 25%.

Химический состав

Каждая категория стали характеризуется своим определенным химическим составом. Он во многом определяет область применения создаваемых заготовок и сложности, которые возникают при термической обработке.

Химический состав стали Ст3 делает ее одним из самых распространенных материалов, которые можно встретить на рынке. Без этого металла сложно себе представить современные строительные работы.

Ключевыми моментами, которые касаются химического состава, назовем следующее:

1. Как ранее было отмечено, основными химическими элементами являются железо и углерод. Первый элемент имеет концентрацию 97%, углерода всего 0,14-0,22%. Именно углерод определяет показатель твердости и некоторые другие физико-химические свойства структуры.
2. В состав структуры включается относительно небольшое количество легирующих элементов. Основными элементами стали хром и никель, концентрация которых составляет 0,3%. В этой же концентрации в состав включается медь.

Химический состав

При большом количестве разновидностей сталей у рассматриваемой жестко контролируется концентрация вредных примесей, которыми являются фосфор и сера. Кроме этого, в состав в большой концентрации входит азот, на который приходится около 0,1 массы.

( 2 оценки, среднее 5 из 5 )

Литература:

1. Wunderlich, «Geschichte der Medicin» (Штуттгардт, 1958).
2. А.В. Ланцова, Е.В. Санарова, Н.А. Оборотова и др. Разработка технологии получения инъекционной лекарственной формы на основе отечественной субстанции производной индолокарбазола ЛХС-1208 // Российский биотерапевтический журнал. 2014. Т. 13. № 3. С. 25-32.
3. Guardia, «La Médecine à travers les âges».
4. https://xn--80axfaegeoa.xn--p1ai/Theory/Theory-9.html.
5. https://building-structures.ru/content/%D0%A0%D0%B0%D1%81%D1%87%D0%B5%D1%82%20%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2%20%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D1%85%20%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B9.pdf.
6. https://buildingbook.ru/rasch-sopr-dereva.html.
7. https://mehmanxona.ru/stanki/raschetnoe-soprotivlenie-stali-s245.html.
8. З.С. Смирнова, Л.М. Борисова, М.П. Киселева и др. Противоопухолевая активность соединения ЛХС-1208 (N-гликозилированные производные индоло[2,3-а]карбазола) // Российский биотерапевтический журнал 2010. № 1. С. 80.
9. З.С. Смирнова, Л.М. Борисова, М.П. Киселева и др. Противоопухолевая эффективность прототипа лекарственной формы соединения ЛХС-1208 для внутривенного введения // Российский биотерапевтический журнал. 2012. № 2. С. 49.
10. Patil H., Tiwari R. V., Repka M. A. Recent advancements in mucoadhesive floating drug delivery systems: A mini-review. Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2016; 31: 65–71.DOI: 10.1016/j.jddst.2015.12.002.
11. Wunderlich, «Geschichte der Medicin» (Штуттгардт, 1958).