24-3

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Каковы наиболее существенные факторы, определяющие выбор между использованием цельной древесины и клееных конструкций в контексте деревянного строительства?

  • Преимущественно архитектурная выразительность сооружения, так как клееные конструкции предоставляют большую свободу форм и возможность создания уникальных дизайнерских решений.
  • Наличие природных запасов древесины и возможность её обработки традиционными методами, а также необходимость минимизации металлических элементов для улучшения огнестойкости и устойчивости к химическим воздействиям. (correct)
  • Исключительно стоимость материала, при этом цельная древесина всегда является более экономичным вариантом, не зависящим от пролета или требуемого сечения.
  • Сложность логистики и транспортировки больших объемов цельной древесины, что делает клееные конструкции предпочтительными для удаленных строительных площадок.

Какие конструктивные меры следует предпринять для исключения работы прогонов на косой изгиб в ровном покрытии?

  • Применение дополнительных стальных балок для усиления прогонов и предотвращения их деформации под воздействием косых нагрузок.
  • Установка автоматической системы управления нагрузкой, которая перераспределяет вес кровли в зависимости от направления ветра.
  • Увеличение поперечного сечения прогонов до максимально возможных размеров, чтобы повысить их устойчивость к деформациям.
  • Использование вспомогательных стропильных ног, расположенных по прогонам и скрепленных с ними, а также соединения друг с другом в коньке здания, для восприятия скатной составляющей. (correct)

В контексте расчета деревянных элементов на сжатие, какие факторы необходимо учитывать при определении расчетной площади поперечного сечения элемента?

  • Только наличие ослаблений, не выходящих на кромки, при этом их площадь не должна превышать 50% от общей площади брутто.
  • Площадь ослаблений, независимо от их расположения, всегда вычитается из общей площади сечения, строго определяя площадь нетто.
  • Исключительно порода древесины и ее влажность, так как эти факторы оказывают наибольшее влияние на несущую способность элемента при сжатии.
  • Площадь ослаблений, выходящих на кромку, и применение коэффициентов, зависящих от процентного соотношения площади ослаблений к общей площади сечения. (correct)

Каким образом учитывается влияние пороков древесины на прочность при расчете растянутых изгибаемых элементов?

<p>Уменьшение прогиба от дополнительного момента, который обычно возникает от продольных сил, игнoрируется при расчете. (C)</p> Signup and view all the answers

В чем заключается основная идея расчета сжато-изгибаемых деревянных стержней по теории краевых напряжений, предложенной профессором Завриевым?

<p>Предположение о достижении предельного состояния, когда краевое напряжение сжатия становится равным расчетному сопротивлению материала. (B)</p> Signup and view all the answers

Какие основные факторы влияют на выбор коэффициента μ₀ при расчете на продольный изгиб?

<p>Схема опирания концов стержня и распределение нагрузки по его длине. (D)</p> Signup and view all the answers

Какое допущение делается при приближенном расчете деревянных элементов на изгиб по нормальным напряжениям и почему?

<p>Считается, что модули упругости растянутой и сжатой зоны равны, и принимается прямолинейное распределение напряжений по высоте элемента. (A)</p> Signup and view all the answers

В каких случаях при расчете деревянных конструкций необходимо учитывать податливость соединений?

<p>Во всех случаях, кроме клеевых соединений, так как они считаются абсолютно жесткими. (B)</p> Signup and view all the answers

В чем заключается принцип дробности при конструировании соединений растянутых деревянных элементов и какова его цель?

<p>Замена одного сосредоточенного соединения несколькими рассредоточенными, чтобы увеличить площадь скалывания и избежать хрупкого разрушения. (A)</p> Signup and view all the answers

Какие факторы необходимо учитывать при расчете соединений на смятие и скалывание с учетом угла между силой и направлением волокон древесины?

<p>Расчетные сопротивления древесины смятию и скалыванию под углом к направлению волокон, а также площадь смятия и скалывания. (A)</p> Signup and view all the answers

Каковы основные преимущества и недостатки контактных соединений деревянных элементов без рабочих связей?

<p>Высокая устойчивость к деформациям при колебаниях температурно-влажностного режима и простота изготовления, но ограниченная несущая способность. (C)</p> Signup and view all the answers

Какие меры следует предпринять для повышения сопротивляемости древесины смятию в контактных соединениях, работающих на сжатие перпендикулярно к волокнам?

<p>Использование подкладок из твердых пород древесины, металлических профилей или деревянных вставок в опорной части стоек. (B)</p> Signup and view all the answers

На какие виды разрушений необходимо проверять лобовую врубку при расчете опорных узлов брусчатых ферм?

<p>На смятие древесины, скалывание площадки и разрыв ослабленного врубкой нижнего пояса. (C)</p> Signup and view all the answers

Какие факторы учитываются при расчете среднего сопротивления скалыванию для лобовой врубки согласно СП 64?

<p>Расчетное сопротивление древесины скалыванию, длина плоскости скалывания и плечо сил сдвига. (C)</p> Signup and view all the answers

В чем заключается основная функция монтажного (аварийного) болта в опорных узлах ферм на лобовых врубках?

<p>Временное закрепление нижнего конца верхнего пояса в случае скалывания зуба растянутого пояса. (C)</p> Signup and view all the answers

Каковы основные типы шпонок, используемых для сплачивания деревянных элементов, и как они работают?

<p>Призматические и наклонные шпонки, работающие на смятие и скалывание, при этом наклонные шпонки создают дополнительный распор между соединяемыми элементами. (D)</p> Signup and view all the answers

Какие факторы следует учитывать при расчете соединений на призматических шпонках?

<p>Смятие и скалывание древесины шпонок и сплачиваемых элементов. (A)</p> Signup and view all the answers

В чем заключается основное преимущество тавровых металлических шпонок по сравнению с деревянными призматическими шпонками?

<p>Простота сборки, упрощенное изготовление гнезда и возможность расположения большего количества шпонок. (B)</p> Signup and view all the answers

Почему с появлением клееных деревянных элементов расширились возможности применения шпонок в строительных конструкциях?

<p>Ослабление поперечного сечения в соединении клееных элементов составляет не столь ощутимую долю. (D)</p> Signup and view all the answers

Чем обусловлено снижение интереса к применению шпонок в определенный период времени?

<p>Сильное ослабление поперечного сечения деревянных элементов из-за устройства гнезда под шпонки. (A)</p> Signup and view all the answers

Как силы трения учитываются в расчете соединений элементов деревянных конструкций?

<p>Силы трения, как правило, не учитываются, за исключением случаев однократного кратковременного действия прижимающих сил при аварии или монтаже. (C)</p> Signup and view all the answers

Какие особенности необходимо учитывать при выполнении соединений на врубках?

<p>Необходимо обеспечивать плотное прилегание соединяемых элементов и правильное центрирование узла, а также учитывать глубину врубки в зависимости от высоты элемента. (D)</p> Signup and view all the answers

Каким образом определяют расчетный момент сопротивления изгибу для элементов, усиленных композиционными материалами?

<p>по формулам строительной механики с учетом приведенного сечения, принимая во внимание различие в модулях упругости древесины и композита, а также степень их сцепления. (C)</p> Signup and view all the answers

Как учитывается влияние длительной нагрузки на прогиб деревянных элементов при расчете по предельным состояниям второй группы?

<p>путем умножения мгновенного прогиба, вычисленного от нормативной нагрузки, на коэффициент ползучести, зависящий от влажности древесины и условий эксплуатации. (D)</p> Signup and view all the answers

Какие дополнительные факторы, помимо прочности и жесткости, необходимо учитывать при проектировании деревянных конструкций, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности или агрессивной среды?

<p>консервацию древесины, вентиляцию конструкции и стойкость соединений к коррозии. (C)</p> Signup and view all the answers

В чем заключается принципиальное отличие расчета на устойчивость плоской формы деформирования балок с односторонним и двусторонним опиранием сжатой полки?

<p>двустороннее опирание позволяет увеличить расчетную длину участка, теряющего устойчивость, что влияет на величину критического напряжения. (A)</p> Signup and view all the answers

Каким образом учитывается влияние перекоса сечения на несущую способность деревянных элементов, работающих на изгиб?

<p>путем проверки элемента на устойчивость плоской формы деформирования с учетом эксцентриситета приложения нагрузки. (B)</p> Signup and view all the answers

При расчете составных деревянных балок на податливых связях (гвозди, болты) как определяется распределение нагрузки между отдельными элементами сечения?

<p>с учетом податливости связей и деформативности элементов, решается система уравнений, учитывающая совместную работу всех элементов. (A)</p> Signup and view all the answers

Как учитываются особенности работы клеевых соединений в деревянных конструкциях?

<p>в расчетах учитывается толщина клеевого слоя, марка клея, порода древесины и направление волокон, также необходимо учитывать ползучесть клеевого шва при длительных нагрузках. (D)</p> Signup and view all the answers

Как повлияет увеличение влажности древесины на несущую способность сжатых элементов?

<p>несущая способность уменьшится, требуя перерасчета конструкции с учетом снижения прочностных характеристик материала. (D)</p> Signup and view all the answers

Какие меры необходимо предпринять при проектировании деревянных конструкций, чтобы минимизировать риск возникновения биологического разрушения древесины?

<p>необходимо обеспечивать хорошую вентиляцию, избегать контакта с влагой, применять антисептики и конструктивные решения, предотвращающие скопление воды. (C)</p> Signup and view all the answers

В чем основное различие между расчетом на прочность и расчетом на устойчивость элементов деревянных конструкций?

<p>расчет на прочность гарантирует отсутствие разрушения материала, а расчет на устойчивость – сохранение первоначальной формы конструкции под нагрузкой. (D)</p> Signup and view all the answers

Какие факторы необходимо учитывать при выборе типа соединения деревянных элементов в конструкции?

<p>величину и характер действующих усилий, породу древесины, требуемую долговечность, условия эксплуатации, технологичность изготовления и экономическую целесообразность. (C)</p> Signup and view all the answers

Каким образом можно повысить огнестойкость деревянных конструкций без значительного увеличения их массы?

<p>использовать конструктивные решения, обеспечивающие медленное прогревание сечения, комбинировать глубокую пропитку антипиренами с облицовкой негорючими материалами. (C)</p> Signup and view all the answers

Какие преимущества имеет использование древесины с контролируемой сушкой по сравнению с древесиной естественной влажности в строительных конструкциях?

<p>более высокая прочность, стабильность размеров, устойчивость к гниению и меньшая склонность к растрескиванию. (C)</p> Signup and view all the answers

Каким образом можно компенсировать снижение прочности древесины при ее пропитке антисептиками и антипиренами?

<p>вводить поправочные коэффициенты, учитывающие снижение прочностных характеристик после пропитки, и применять конструктивные решения, повышающие надежность соединений. (A)</p> Signup and view all the answers

В контексте расчета деревянных элементов на центральное растяжение, какое утверждение наиболее точно описывает влияние расположения ослаблений на расчетную площадь поперечного сечения, если расстояние между ними составляет менее 200 мм?

<p>Ослабления, расположенные на участке длиной до 200 мм, принимаются как совмещенные, и их общая площадь вычитается из общей площади сечения однократно. (A)</p> Signup and view all the answers

В расчете деревянных элементов на центральное сжатие, какое из утверждений наиболее полно отражает учет ослаблений при расчете на прочность и устойчивость?

<p>При расчете на прочность ослабления учитываются в рассчитываемом сечении, а при расчете на устойчивость, помимо зоны непостоянного модуля упругости, принимается во внимание невозможность идеального защемления. (A)</p> Signup and view all the answers

Формула Эйлера для критической нагрузки центрально-сжатого стержня $\displaystyle N_{кр} = \frac{{\pi^2 EI}}{{L_0^2}}$ основана на ряде допущений. Какое из перечисленных допущений является наиболее критичным применительно к древесине, учитывая ее упругопластические свойства?

<p>Материал стержня является абсолютно упругим и подчиняется закону Гука до разрушения. (A)</p> Signup and view all the answers

Коэффициент $\mu_0$ в формуле для расчетной длины стержня $L_0 = \mu_0 L$ зависит от различных факторов. В каком случае значение $\mu_0$ будет наибольшим из представленных ниже?

<p>Один конец стержня защемлен, а другой свободный и нагрузка приложена на свободном конце. (B)</p> Signup and view all the answers

Кривая Цинипс и гипербола Эйлера используются для определения коэффициента продольного изгиба $\varphi$. В чем заключается принципиальное различие в их применении при расчете деревянных элементов?

<p>Кривая Цинипс эмпирически корректирует гиперболу Эйлера для учета упругопластических свойств древесины при малых гибкостях, где гипербола дает завышенные значения. (D)</p> Signup and view all the answers

При расчете на продольный изгиб, расчетная площадь поперечного сечения $f_{расч}$ может отличаться от фактической площади $f_{нетто}$ или $f_{брутто}$ в зависимости от типа и размера ослаблений. В каком случае $f_{расч}$ принимается равной $f_{нетто}$?

<p>Если ослабления симметричны и выходят на кромки сечения. (C)</p> Signup and view all the answers

В приближенном расчете деревянных элементов на изгиб по нормальным напряжениям делается допущение о равенстве модулей упругости растянутой и сжатой зон. Каковы основные последствия этого допущения для точности расчета?

<p>Приближенный расчет может привести к переоценке несущей способности элемента на изгиб, особенно для элементов с большой высотой сечения. (A)</p> Signup and view all the answers

При расчете изгибаемых элементов на устойчивость плоской формы деформирования, коэффициент устойчивости изгиба $\varphi_m$ зависит от ряда параметров. Какой фактор оказывает наиболее значительное положительное влияние на величину $\varphi_m$, способствуя повышению устойчивости?

<p>Увеличение ширины сечения элемента (b). (B)</p> Signup and view all the answers

В расчете прогиба деревянных элементов, особенно для элементов из пластмасс или высоких деревянных элементов, необходимо учитывать влияние касательных напряжений. Почему учет касательных напряжений становится более важным в этих случаях?

<p>Модуль сдвига пластмасс и древесины относительно мал по сравнению с модулем упругости, что увеличивает деформации сдвига. (B)</p> Signup and view all the answers

При косом изгибе прямоугольного сечения, для достижения наименьшей площади поперечного сечения по условию прочности, какое соотношение между высотой (h) и шириной (b) сечения должно соблюдаться?

<p>$h = b \cdot \cot(\alpha)$ (A)</p> Signup and view all the answers

В теории краевых напряжений, применяемой для расчета сжато-изгибаемых деревянных стержней по профессору Завриеву, какой критерий принимается за исчерпание несущей способности стержня?

<p>Достижение краевым напряжением сжатия значения, равного расчетному сопротивлению древесины сжатию. (A)</p> Signup and view all the answers

Дополнительный изгибающий момент в сжато-изгибаемых элементах возникает из-за деформации стержня под действием поперечной нагрузки и продольной сжимающей силы. Каково основное последствие учета этого дополнительного момента при расчете?

<p>Учет дополнительного момента приводит к увеличению расчетных напряжений и уменьшению несущей способности элемента. (B)</p> Signup and view all the answers

Коэффициент $\xi$ (кси) учитывает влияние дополнительного момента от продольной силы при деформации сжато-изгибаемых стержней. В каком диапазоне значений изменяется $\xi$ и какое значение соответствует максимальному влиянию дополнительного момента?

<p>$\xi$ изменяется от 0 до 1, значение 0 соответствует максимальному влиянию дополнительного момента. (C)</p> Signup and view all the answers

В отличие от сжато-изгибаемых элементов, в растянуто-изгибаемых элементах продольная растягивающая сила приводит к уменьшению прогиба. Однако, при расчете растянуто-изгибаемых деревянных элементов, дополнительный момент от продольных сил обычно не учитывается. Почему?

<p>Древесина при растяжении более чувствительна к порокам, и запас прочности обеспечивается без учета дополнительного момента, для консервативности. (B)</p> Signup and view all the answers

При выборе между цельной и клееной древесиной для строительных конструкций, какое из утверждений наиболее точно отражает ключевое преимущество клееной древесины?

<p>Клееная древесина позволяет создавать элементы больших поперечных сечений и сложных форм, недоступные для цельной древесины. (B)</p> Signup and view all the answers

Соединения деревянных элементов по способу передачи усилий разделяются на контактные, механические и клеевые. В чем заключается принципиальное отличие механических соединений от контактных?

<p>Механические соединения используют рабочие связи (шпонки, нагели, болты) для передачи усилий, в то время как контактные соединения передают усилия непосредственно через поверхности соприкосновения. (C)</p> Signup and view all the answers

Принцип дробности применяется в соединениях растянутых деревянных элементов для повышения их вязкости. Каков основной механизм, обеспечивающий увеличение вязкости при использовании принципа дробности?

<p>Увеличение общей площади скалывания древесины за счет распределения нагрузки на несколько рассредоточенных связей. (D)</p> Signup and view all the answers

Расчет соединений деревянных элементов на смятие и скалывание учитывает угол между силой и направлением волокон древесины. Почему необходимо учитывать этот угол?

<p>Сопротивление древесины смятию и скалыванию различно вдоль и поперек волокон, и угол определяет проекцию силы на эти направления, влияющие на прочность. (C)</p> Signup and view all the answers

При расчете соединений на скалывание, среднее расчетное сопротивление скалыванию $R_{ск.ср}$ определяется с учетом коэффициента $\beta$. От чего зависит значение коэффициента $\beta$ в формуле $R_{ск.ср} = \frac{R_{ск}}{1 + \beta \frac{R_{ск}}{e}}$?

<p>От вида скалывания (одностороннее или промежуточное). (B)</p> Signup and view all the answers

В лобовой врубке, расчет на скалывание является решающим при определении несущей способности соединения. Почему расчет на скалывание имеет первостепенное значение по сравнению с расчетом на смятие и разрыв?

<p>Конструктивные ограничения на глубину врубки обеспечивают достаточный запас прочности на смятие и разрыв, делая скалывание наиболее вероятным видом разрушения. (A)</p> Signup and view all the answers

Монтажный (аварийный) болт в опорных узлах ферм на лобовых врубках не учитывается в основном расчете несущей способности. Какова основная функция этого болта?

<p>Монтажный болт выполняет функцию аварийной связи, включаясь в работу только в случае скалывания зуба врубки. (D)</p> Signup and view all the answers

Призматические деревянные шпонки, используемые для сплачивания деревянных элементов, могут быть продольными и наклонными. В чем заключается ключевое отличие наклонных шпонок от продольных?

<p>Наклонные шпонки создают опрокидывающий момент и распор между сплачиваемыми элементами, в отличие от продольных. (D)</p> Signup and view all the answers

Тавровые металлические шпонки имеют ряд преимуществ по сравнению с деревянными призматическими шпонками. Какое из перечисленных преимуществ является наиболее существенным в контексте современной практики строительства деревянных конструкций?

<p>Изготовление гнезд под тавровые металлические шпонки проще и требует меньшей точности, чем под деревянные призматические шпонки. (C)</p> Signup and view all the answers

В определенный период времени наблюдалось снижение интереса к применению шпонок в деревянных конструкциях. Чем было обусловлено это снижение интереса?

<p>Сильное ослабление поперечного сечения деревянных элементов цельного сечения из-за устройства гнезд под шпонки. (A)</p> Signup and view all the answers

С появлением клееных деревянных элементов возможности применения шпонок в строительных конструкциях расширились. Почему клееная древесина способствовала возрождению интереса к шпонкам?

<p>Ослабление поперечного сечения в соединениях клееных элементов шпонками составляет менее значительную долю от общего сечения, чем в цельной древесине. (A)</p> Signup and view all the answers

Какие фундаментальные аспекты необходимо учитывать при определении фиктивной площади сечения $f_{расч}$ в контексте расчета сжатых деревянных элементов, особенно если ослабления, не достигающие краев, занимают более 25% общей площади брутто?

<p>Рассчитать как 1,33 от площади нетто ($f_{нетто}$), чтобы адекватно отразить увеличение напряжений из-за ослаблений. (D)</p> Signup and view all the answers

Каким образом следует модифицировать классическую формулу Эйлера для определения критической нагрузки при продольном изгибе деревянных стержней, учитывая упругопластические свойства древесины за пределами пропорциональности?

<p>Использовать касательный модуль упругости $E_t$ в формуле Эйлера, заменив им исходный модуль упругости $E$, отражая снижение жесткости материала с увеличением деформации. (A)</p> Signup and view all the answers

Каким образом следует интерпретировать коэффициент $\mu_0$ (мю-ноль) при определении расчетной длины стержня ($L_0 = \mu_0 \cdot L$) в контексте расчета на продольный изгиб, и какие факторы оказывают наиболее существенное влияние на его выбор?

<p>$\mu_0$ корректирует фактическую длину стержня с учетом условий закрепления концов и распределения нагрузки, при этом преобладающее влияние оказывают граничные условия опирания. (C)</p> Signup and view all the answers

В чем состоит ключевое различие между использованием кривой Цинипса и гиперболы Эйлера при определении коэффициента продольного изгиба $\varphi$ для деревянных элементов, и какие факторы определяют выбор между ними?

<p>Кривая Цинипса применяется для элементов с малой гибкостью, где материал работает за пределом пропорциональности, в то время как гипербола Эйлера используется для более гибких элементов, работающих в упругой области. (C)</p> Signup and view all the answers

При проведении приближенного расчета деревянных элементов на изгиб, основанного на нормальных напряжениях, делается упрощающее допущение о равенстве модулей упругости для растянутой и сжатой зон. Какие потенциальные погрешности могут возникнуть в результате данного допущения, и в каких случаях они становятся наиболее значимыми?

<p>Это допущение приводит к завышению несущей способности элемента, особенно для древесины с ярко выраженной анизотропией, поскольку не учитывает различия в сопротивлении растяжению и сжатию. (A)</p> Signup and view all the answers

Какие факторы оказывают наиболее значительное влияние на коэффициент устойчивости изгиба $\varphi_m$ при расчете изгибаемых элементов на устойчивость плоской формы деформирования, и каким образом они могут быть оптимизированы для повышения несущей способности конструкции?

<p>Наибольшее влияние оказывает расстояние между точками закрепления сжатой полки элемента (Lr), поэтому для повышения устойчивости необходимо уменьшать Lr путем установки дополнительных связей. (C)</p> Signup and view all the answers

В каких ситуациях учет касательных напряжений при расчете прогиба деревянных элементов становится особенно важным, и каким образом их влияние может быть адекватно учтено в расчетах?

<p>Учет касательных напряжений важен для коротких и толстых элементов, где их вклад в общий прогиб становится соизмеримым с вкладом нормальных напряжений, и может быть учтен путем введения поправочного коэффициента в формулу прогиба. (D)</p> Signup and view all the answers

При проектировании прямоугольного сечения, подверженного косому изгибу, какое оптимальное соотношение между высотой (h) и шириной (b) сечения следует поддерживать для минимизации площади поперечного сечения при соблюдении условий прочности?

<p>Соотношение h/b должно быть равно котангенсу угла наклона плоскости изгиба к одной из главных осей сечения, чтобы оптимально использовать материал. (C)</p> Signup and view all the answers

В рамках теории краевых напряжений, применяемой для расчета сжато-изгибаемых деревянных стержней по Завриеву, какой конкретный критерий используется для определения момента, когда стержень достигает предела своей несущей способности?

<p>Достижение предельного значения сжимающего напряжения на наиболее нагруженной кромке сечения, равного расчетному сопротивлению древесины сжатию. (B)</p> Signup and view all the answers

Каково основное последствие учета дополнительного изгибающего момента, возникающего в сжато-изгибаемых элементах вследствие деформации стержня под воздействием поперечной нагрузки и продольной сжимающей силы, при выполнении расчетов?

<p>Учет дополнительного момента приводит к снижению расчетной несущей способности стержня, поскольку увеличивает суммарные напряжения в сечении. (D)</p> Signup and view all the answers

В каком диапазоне значений изменяется коэффициент $\xi$ (кси), учитывающий влияние дополнительного момента от продольной силы при деформации сжато-изгибаемых стержней, и какое конкретное значение соответствует максимальному влиянию этого дополнительного момента?

<p>$\xi$ изменяется от 0 до 1, причем значение 0 соответствует максимальному влиянию дополнительного момента. (A)</p> Signup and view all the answers

В отличие от сжато-изгибаемых элементов, в растянуто-изгибаемых элементах продольная растягивающая сила приводит к уменьшению прогиба. Тем не менее, при расчете растянуто-изгибаемых деревянных элементов дополнительный момент от продольных сил обычно не учитывается. Почему?

<p>Учет дополнительного момента усложняет расчеты и не приводит к существенному изменению результатов, так как прочность древесины при растяжении сильно зависит от пороков. (B)</p> Signup and view all the answers

Какой ключевой фактор определяет выбор между контактными и механическими соединениями деревянных элементов, учитывая особенности передачи усилий и деформационное поведение?

<p>Контактные соединения передают усилия равномерно по всей площади контакта, в то время как механические соединения передают усилия дискретно, в отдельных точках. (B)</p> Signup and view all the answers

Какой основной механизм обеспечивает увеличение вязкости соединений растянутых деревянных элементов при использовании принципа дробности?

<p>Принцип дробности уменьшает риск скалывания древесины, увеличивая площадь скалывания и снижая напряжения в плоскости скалывания. (C)</p> Signup and view all the answers

Почему необходимо учитывать угол между силой и направлением волокон древесины при расчете соединений деревянных элементов на смятие и скалывание?

<p>Учет угла необходим, так как сопротивление древесины смятию и скалыванию зависит от направления волокон, и его значения изменяются в зависимости от угла. (B)</p> Signup and view all the answers

При расчете соединений на скалывание, от чего зависит значение коэффициента $\beta$ (бета) в формуле для среднего расчетного сопротивления скалыванию ($R_{ск.ср} = \frac{R_{ск}}{1 + \beta \frac{R_{ск}}{e}}$)?

<p>$\beta$ зависит от геометрических параметров соединения, таких как длина площадки скалывания и плечо сил. (A)</p> Signup and view all the answers

В контексте лобовой врубки, почему расчет на скалывание является решающим при определении несущей способности соединения, превосходя по значимости расчет на смятие и разрыв?

<p>Прочность древесины на скалывание значительно ниже, чем на смятие и разрыв, что делает скалывание наиболее вероятным видом разрушения. (A)</p> Signup and view all the answers

Какова основная функция монтажного (аварийного) болта, присутствующего в опорных узлах ферм на лобовых врубках, несмотря на то, что он не учитывается в основном расчете несущей способности?

<p>Монтажный болт выполняет функцию аварийной связи, включаясь в работу только при скалывании зуба растянутого пояса. (C)</p> Signup and view all the answers

В чем состоит ключевое отличие наклонных призматических деревянных шпонок от продольных, используемых для сплачивания деревянных элементов?

<p>Наклонные шпонки создают распор между соединяемыми элементами, что повышает их устойчивость и несущую способность. (D)</p> Signup and view all the answers

Какое из перечисленных преимуществ тавровых металлических шпонок является наиболее существенным в контексте современной практики строительства деревянных конструкций по сравнению с деревянными призматическими шпонками?

<p>Тавровые металлические шпонки упрощают сборку и изготовление гнезд, позволяя располагать больше шпонок без ослабления элементов. (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Центральное растяжение

Расчет деревянных элементов, работающих на центральное растяжение, производится по наиболее ослабленному сечению.

Коэффициент mo (m ослабления)

Коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений в местах ослаблений. Всегда равен 0,8.

Правило 200 мм при растяжении

Если расстояние между отверстиями меньше 200 мм, все ослабления учитываются совместно при расчете F нетто.

Расчет F нетто при S < 200 мм

F нетто = B * H - 3D, где D – диаметр отверстия, если S < 200 мм.

Signup and view all the flashcards

Центральное сжатие древесины

Пластические свойства проявляются сильнее при сжатии, чем при растяжении.

Signup and view all the flashcards

Потеря устойчивости

Устойчивость определяется критической нагрузкой, при которой стержень теряет прямолинейную форму.

Signup and view all the flashcards

Критическая нагрузка (формула Эйлера)

Формула Эйлера: Nкр = π²EI / L0², где E – модуль упругости, I – момент инерции, L0 – расчетная длина.

Signup and view all the flashcards

Коэффициент μ0

Коэффициент, зависящий от схемы опирания концов стержня и распределения нагрузки.

Signup and view all the flashcards

Гибкость стержня (λ)

λ = L0 / r, где L0 – расчетная длина, r – радиус инерции.

Signup and view all the flashcards

Критическое напряжение (σкр)

σкр = π²E / λ², где E – модуль упругости, λ – гибкость.

Signup and view all the flashcards

Коэффициент продольного изгиба (φ)

φ = σкр / R (прочности), где σкр – критическое напряжение, R – предел прочности.

Signup and view all the flashcards

Кривая Цинипс

Учитывает упругопластические свойства древесины.

Signup and view all the flashcards

Применение кривой Цинипс и формулы Эйлера

При гибкости меньше 70 используется кривая Цинипс, больше 70 – формула Эйлера.

Signup and view all the flashcards

Расчет на продольный изгиб

σсж = N / (φ * Fрасч) < Rсж, где N – усилие, φ – коэффициент продольного изгиба, Fрасч – расчетная площадь.

Signup and view all the flashcards

Расчетная площадь при ослаблениях

Если площадь ослаблений не превышает 25% от общей площади, Fрасч = Fбрутто.

Signup and view all the flashcards

Предельная гибкость элементов

Отношение длины к высоте не должно превышать установленные пределы.

Signup and view all the flashcards

Расчет изгибаемых элементов

Прочность и жесткость (по первому и второму предельным состояниям).

Signup and view all the flashcards

Допущения при расчете на изгиб

Предположение о равенстве модулей упругости в растянутой и сжатой зонах и прямолинейном распределении напряжений.

Signup and view all the flashcards

Расчет нормальных напряжений при изгибе

σизг = M / (Wнет * mb) < Rизг, где M – момент, Wнет – момент сопротивления, mb – коэффициент.

Signup and view all the flashcards

Расчет бревен на изгиб

Учитывать сбег бревна.

Signup and view all the flashcards

Проверка на скалывание

τ = QS / (b * Iбрутто) < Rскалывания, где Q – поперечная сила, S – статический момент, b – ширина, Iбрутто – момент инерции.

Signup and view all the flashcards

Устойчивость плоской формы деформирования

Для малой ширины изгибаемые элементы проверяют на устойчивость плоской формы деформирования.

Signup and view all the flashcards

Расчет устойчивости изгибаемых элементов

σизг = M / (φm * Vbr) < Rизг, где φm – коэффициент устойчивости, Vbr – момент сопротивления брутто.

Signup and view all the flashcards

Коэффициенты k и c

Коэффициент жесткости балок с учетом переменности сечения и деформации сдвига.

Signup and view all the flashcards

Косой изгиб

Направление действия усилия не совпадает с направлением одной из главных осей поперечного сечения.

Signup and view all the flashcards

Расчет нормальных напряжений при косом изгибе

σизг = Mx / Vx + My / Vy, где Mx, My – моменты по осям, Vx, Vy – моменты сопротивления.

Signup and view all the flashcards

Квадратное сечение при косом изгибе

Элемент деформируется в плоскости действия усилия.

Signup and view all the flashcards

Сжатые изгибаемые элементы

Действует изгибающий момент и центрально приложенное продольно сжимающее усилие.

Signup and view all the flashcards

Расчет сжато-изгибаемых элементов

Теория краевых напряжений.

Signup and view all the flashcards

Полный изгибающий момент

Mx = Mq + Ny, где Mq – момент от поперечной нагрузки, N – продольная сила, y – прогиб.

Signup and view all the flashcards

Расчет напряжений сжато-изгибаемых элементов

σсж = N / Fрасч + Mq / (Wрасч * ξ), где ξ = 1 - N / Nкр.

Signup and view all the flashcards

Деформированный момент

M деформированное = Mq / Ks.

Signup and view all the flashcards

Проверка устойчивости плоской формы для сжато-изгибаемых элементов

N / (φy * Fбрутто) + M деформированное / (φm Rизг Vбрутто) < 1

Signup and view all the flashcards

Растянутые изгибаемые элементы

Действует изгибающий момент и центрально приложенное растягивающее усилие.

Signup and view all the flashcards

Растяжение.

Signup and view all the flashcards

Сплачивание

Соединение элементов для увеличения поперечного сечения.

Signup and view all the flashcards

Сращивание

Соединение элементов для увеличения продольной длины.

Signup and view all the flashcards

Соединения по способу передачи усилий

Примыкание в опорных частях элементов, врубкой и так далее.

Signup and view all the flashcards

Механические связи

Шпонки, нагели, болты, глухари, гвозди, шурупы, шайбы.

Signup and view all the flashcards

Требование вязкости соединений

Обеспечение выравнивания напряжений в параллельно работающих брусьях или досках.

Signup and view all the flashcards

Принцип дробности

Принцип дробности, позволяющий избежать опасности скалывания древесины.

Signup and view all the flashcards

B=0.25

Апромежуточные значения при скалывании

Signup and view all the flashcards

Несущая способность

определенных усилий на соединениях

Signup and view all the flashcards

Клеевые соединения

Конструкции следует рассматривать их.

Signup and view all the flashcards

Соединения клеевые

показывает, что наибольшая несуществособность приведенной к единице контактной поверхности обладает клеевой шов.

Signup and view all the flashcards

r смятия альфа

средняя расчетная площадь смягчения , скалывание.

Signup and view all the flashcards

соединениях стоек

сжатии сил вдоль волокон

Signup and view all the flashcards

Опорный узел

выполняется при помощи лобовой врубки.

Signup and view all the flashcards

h врубки

должно быть меньше h брута, то есть высоты поперечного пояса растянутого элемента нижнего деленное на 3

Signup and view all the flashcards

скалование

срезание площадки под углом

Signup and view all the flashcards

Шпонки

шпоночного типа.

Signup and view all the flashcards

Study Notes

Расчет деревянных элементов, работающих на центральное растяжение

  • Расчет производится по наиболее ослабленному сечению.
  • Формула: сигма растяжения = N / Fнетто < R растяжения * mo.
  • mo = 0,8 (коэффициент ослабления, учитывающий концентрацию напряжений в местах ослаблений).
  • При определении Fнетто необходимо учитывать волокнистую структуру древесины.
  • Расположение ослаблений на участке длиной до 200 мм учитывается совместно.
    • S < 200 мм: Fнетто = B * H - 3D (учитываются все три отверстия).
    • S > 200 мм: Fнетто = B * H - 2D (учитываются только два отверстия).

Центральное сжатие

  • Пластические свойства древесины проявляются сильнее, чем при растяжении.
  • При расчете на прочность ослабление учитывают только в рассчитываемом сечении.
  • При расчете на устойчивость учитывают зону работы древесины, где модуль упругости непостоянен, а также невозможность обеспечения полного защемления элемента.
  • Расчет на прочность: сигма сжатия = N / Fнетто < R сжатия (для коротких стержней).
  • Длинные элементы рассчитываются на продольный изгиб (потерю устойчивости).
  • Критическая нагрузка (Эйлер, 1757): Nкритическое = π²EI / L0².
    • E – модуль упругости.
    • I – минимальный момент инерции стержня.
    • L0 – расчетная длина стержня (зависит от схемы опирания).
    • L0 = μ0 * L (L – свободная длина, μ0 – коэффициент).

Коэффициент μ0

  • Загружение продольными силами по концам стержня при шарнирно закрепленных концах: 1.
  • Один конец шарнирно закреплен, другой защемлен: 0,8.
  • Один конец защемлен, другой свободен (нагружен): 2,2.
  • Оба конца защемлены: 0,65.
  • Равномерно распределенная продольная нагрузка, оба конца шарнирно закреплены: 0,73.
  • Один конец защемлен, другой свободен (от центра узла до точки пересечения): определяется по формуле.

Формула определения μ0 при пересечении сжатых элементов

  • μ0 = 1 / √(1 + (l1 λ1² f2) / (l2 λ2² f1))).
    • l1, λ1, f1 – полная длина, гибкость и площадь поперечного сечения сжатого элемента.
    • l2, λ2, f2 – то же для неработающего элемента.
    • μ0 не менее 0,5.

Критические напряжения и коэффициент продольного изгиба

  • σкритическое = π²E / λ².
  • Коэффициент продольного изгиба φ = σкритическое / Rпрочности.
  • φ = π²E / (λ²Rпрочности).
  • Для древесины модуль упругости можно считать постоянным только до предела пропорциональности.

Кривая Цинипс

  • Для древесины коэффициент a = 0,8, для фанеры 1.
  • Используется при гибкостях от 0 до 70; формула Эйлера – при гибкости > 70.

Расчет на продольный изгиб

  • σсжатия = N / (φ * Fрасчетное) < Rсжатия.
  • Fрасчетное определяется в зависимости от наличия и характера ослаблений.
    • Ослабления не выходят на кромки, их площадь < 25% от площади брутто: Fрасчетное = Fбрутто.
    • Ослабления не выходят на кромки, их площадь > 25%: Fрасчетное = 4/3 * Fнетто.
    • Симметричные ослабления, выходящие на кромку: Fрасчетное = Fнетто.

Предельная гибкость элементов конструкции

  • Указаны в таблице 5.13 (не приведено в тексте).

Расчет сгибаемых элементов

  • Расчет по первому (прочность) и второму (жесткость) предельным состояниям.
  • При расчете на прочность используется расчетная нагрузка, при определении прогиба – нормативная.
  • Допущения при расчете по нормальным напряжениям:
    • Модули упругости растянутой и сжатой зоны равны.
    • Прямолинейное распределение напряжений по высоте элемента.
  • Нормальные напряжения: σизгиба = M / (Vнетто * mb) < Rизгиба.
  • При определении Vнетто ослабления на участке 200 мм совмещаются в одно сечение.
  • mb – коэффициент, учитывающий размеры поперечного сечения.
  • Прочность проверяется в сечениях с наибольшими изгибающими напряжениями и в местах ослаблений.
  • Расчет бревен: учитывается сбег бревна.

Расчет на скалывание и устойчивость плоской формы деформирования изгибаемых элементов

  • Тау = QS / (b * Iбрутто) < Rскалывания.
    • Q – расчетная поперечная сила.
    • S – статический момент сдвигаемой части сечения относительно нейтральной оси.
    • Iбрутто – момент инерции брутто.
    • b – ширина сечения.
    • Rскалывания – расчетное сопротивление сдвигу.
  • σизгиба = M / (φm * Vбр) < Rизгиба.
  • φm – коэффициент устойчивости изгибаемых элементов.
    • φм = 140 * (b² / (Lr * h)) * Kf * Kpm.
    • b и h – ширина и высота сечения.
    • Lr – расстояние между опорными сечениями.
    • Kf – коэффициент, зависящий от формы эпюры моментов (таблица 5.6).
  • KPM = 1 + 0,142 * (LR / H) + 1,76 * (H / lr) + 1,4 * (αr - 1) * (m² / (m² + 1)).
    • αr – центральный угол в радианах (для прямолинейных элементов αR = 0).
    • M – число подкрепленных точек на растянутой кромке (кроме крайних).

Расчет на жесткость изгибаемых элементов

  • F0 < Fпредельное.
  • F0 = k * l³ / (E * Ibrute).
  • Для элементов с малым модулем упругости (пластмасса) или высоких деревянных элементов (l/h > 15) учитывается влияние касательных напряжений (таблица 5.7).

Косой изгиб

  • Направление усилия не совпадает с направлением одной из главных осей поперечного сечения.
  • Усилия раскладываются по главным осям сечения.
  • Находятся изгибающие моменты в этих плоскостях.
  • Нормальные напряжения: σизгиба = (Mx / Vx) + (My / Vy).
  • Полный прогиб: f = √(fx² + fy²) < fпредельное.
  • Для прямоугольного сечения наименьшее значение площади при косом изгибе:
    • По прочности: h / b = ctg α.
    • По прогибу: h / b = √ctg α.
  • Элемент с квадратным сечением на косой изгиб не работает (всегда деформируется в плоскости действия усилия), но формально напряжения определяются по формулам косого изгиба.
  • Конструктивными мерами исключать работу элементов на косой изгиб.

Сжато-изгибаемые элементы

  • Действует изгибающий момент и центрально приложенное продольно сжимающее усилие.
  • Момент создается внецентренно приложенной силой (внецентренно сжатый элемент) или поперечной нагрузкой.
  • Расчет по теории краевых напряжений (Завриев). Несущая способность исчерпана, когда краевое напряжение сжатия равно расчетному сопротивлению.
  • Полный изгибающий момент: Mx = Mq + Ny.
  • Полный прогиб: y = f1 * sin(πx/l).
  • Коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы: ξ = 1 - (n / nкритическое).
  • σсжатия = (N / Fрасчетное) + (Mq / Wрасчетное) * (1 / ξ) < Rсжатия.

Сжато-изгибаемые элементы при несимметричном нагружении

  • Mдеформированное = (Mсимметричное / ξи симметричное) + (Mобратно симметричное / ξи обратно симметричное).
  • Большая от q маленькая деленная на к ξ = Большая от q маленькая на ξ.

Проверка сжато-изгибаемого элемента на устойчивость плоской формы деформирования

  • (N / (φy * Fбрутто)) + (Mдеформированное / (φm * Rизгиба * Vбрутто))An ≤ 1.
  • An = 2 (без закрепления растянутой зоны), An = 1 (с закреплением).
  • φy определяется по формуле.

Растянуто-изгибаемые элементы

  • Кроме изгибающего момента, действует центрально приложенное растягивающее усилие.
  • Расчет без учета дополнительного момента от продольных сил.
  • Формула = Растяжение.

Соединение элементов деревянных конструкций

  • Соединения для увеличения поперечного сечения - сплачиванием, продольной длины - сращиванием.
  • Анизотропное строение древесины проявляет свои отрицательные качества в большей степени в местах соединения.

Виды соединений

  • Соединения с передачей усилий непосредственным упором контактных поверхностей.
  • Соединения на механических связях.
  • Соединения на клеях.
  • Применение разных видов соединений в одной конструкции.
  • В растянутых деревянных элементах в узловых соединениях опасность представляют сдвигающие и раскалывающие напряжения.
  • Для уменьшения опасности последовательного по частям хрупкого разрушения применяется принцип дробности.

Соединение сжатых деревянных элементов вязкой работой древесины на смятия в сжатых стыках

  • Не приходится опасаться хрупкого разрушения древесины, если принять меры предотвращающие раскалывание древесины поперек волокон.
  • Расчетное усилие, действующее на соединение, не должно превышать несущей способности соединениях.

Клеевые соединения по расчете конструкции следует рассматривать как неподатливое

  • Многочисленные исследования показали неэффективность применения в одном соединении различных типов рабочих связей, например болтов и гвоздей.

Расчет соединений сводится к определению действующих на них усилий и сравнению их с несущей способностью соединений Т

  • Расчет на несущей способностью средняя на f скалывания.
  • При промежуточном скалывании площадка скалывания располагается между местами приложения сил.
  • Увеличение длины площадки скалывания за пределами 10 глубин врезки в расчете на скалывание не учитывается.
  • Силы трения между соединяемыми элементами, которые оказывают разгружающие действия в расчете соединения элементов деревянных конструкций, как правило, не должны учитываться.

Контактное соединение деревянных элементов без рабочих связей

  • В местах примыкания решающей оказывается работа древесины на смятие.
  • Контактные соединения со сжатием перпендикулярно к волокнам.
  • Поскольку сопротивление древесины на смятие поперек волокон незначительно, необходимо увеличивать опорные площадки или контактные поверхности соединяемых элементов.
  • Контактные соединения с действием сил вдоль волокон имеются например при наращивании стоек по длине.

Контактные соединения деревянных элементов

  • С действием сил вдоль волокон имеются например при наращивании стоек по длине.
  • Сопротивление с мятью вдоль волокон максимально и совпадает с сопротивлением с сжатием вдоль волокон. Тем самым сжатия вдоль волокон.
  • Чтобы предотвратить смещение концов элементов, устанавливаются рингвические нагели в торцах или боковыми накладками.

Соединение наклонных сжатых деревянных элементов

  • С между соединяемыми элементами служит для вот переходим к пункту 6.4 лобовая врубка.

Лобовая врубка

  • Усилие элемента, работающего на сжатие, передается другому элементу непосредственно без вкладышей или иных рабочих связей.
  • Основная область применения - узловые соединения в брусчатых и ревенчатых фермах.
  • Соединяемые врубкой элементы должны быть скреплены вспомогательными болтами, хомутами, которые следует рассчитывать в основном на монтажные нагрузки.
  • Может утратить сам стык: см.
  • Условия скалывания: F-скалывания.
  • Разрыва ослабленного врубкой нижнего пояса

Расчет соединия на врубке

  • Плочить смятия определяют глубиной врубки, h врубка ограничивается нормами. следовательно h врубки должно быть меньше h брута, то есть высоты поперечного пояса.
  • Решающее значение имеет несущие способности врубки исходя из условий скалывания.

Монтажный или аварийный болт в рубке

  • Опорные узлы ферм на лобовых рубках снабжаются монтажными болтами.
  • Работа болта, как аварийной связи в основном расчете опорного узла, не учитывается.

Соединение на механических связях (шпонках и шайбах шпоночного типа)

  • Шпонки - вкладыши из твердых пород древесины, стали или пластмасс, препятствующие сдвигу.
  • Различают призматические деревянные продольные шпонки.
  • Наиболее надежны наклонные шпонки.
  • Распор = 3.2 t шпонки на l шпонки умноженное на t.

Шпонки для более плотного распора, принимают клиновидную форму.

  • В брусья следует принимать не менее 2 см и более не более 1/5 высоты бруса. - Подсчет соединений на призматических шпонках подобен расчету соединений на лобовых врубках.- В настоящее время широкое применение получили тавровые металлические шпонки.
  • Круглые центровые шпонки - для соединения элементов под различными углами в узлах.
  • Центровое односторонние шайбы шпоночного типа воспринимают усилие от центрального болта и рассредоточенно передают их на деревянный элемент

Виды кольцевых и зубчатых шпонок:

  • Когтевая леново шпонка
  • Двусторонне кольцевая типа опель
  • Тоже только односторонне
  • Тарельчатая типа христов
  • Ногтевая система Фриза и Нильсона
  • Двусторонне зубчатая кольцевая Котова
  • Двусторонне зубчатая типа гекка

Соединения элементов деревянных конструкциях с применением клееной древесины

  • Расширило возможность применения и создавания большепролетных деревянных конструкций.
  • Возникла необходимость устройства соединения клееных элементов для увеличения их длины.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team
Use Quizgecko on...
Browser
Browser