Действительная работа деревянных балок составного сечения в упруго-пластической стали

• Автор: Кормаков, Л. И.
• Шифр специальности: 05.00.00
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1953
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 369 с.

Предусмотреть рост производства промышленной продукции в 1955 году по сравнению с 1950 годом:

Вывозка деловой древесины на 56%.

Повысить производительность труда за пятилетие в строительстве на 55^*

Снизить стоимость строительных работ не менее чем на 20$.

Ий® директив XIX с "езда Партии по пятому штилетнему плану развития СССР на 1951-1955 годы/.
Гигантский размах промышленного и гражданского строительства в нашей стране вызывает интенсивный рост потребности в строительных материалах и изделиях из металла, цемента и леса.
Директивами XIX с"езда партии по 5-му пятилетнему плану развития СССР предусматривается большой рост строительных работ и, как следствие, значительно большее потребление деловой древесины.
Поэтому вопросы экономии и рациональных методов расчета и улучшения конструкций, выполняемых как из дерева, тан и из других материалов, приобретают актуальное значение.
Большое значение имеет также широкое внедрение индустриальных методов изготовления отдельных конструкций и методов монтажа на строительстве.
Большой и успешный путь проделала отечественная наука о древесине как строительном материале и его применении в различных конструктивных элементах. • Вопросы теории расчета прочности и устойчивости составных стержней строительных конструкций, металлических и деревянных, получили свое разрешение благодаря трудам наших отечественных ученых Д.И. Журавского,

д. Ф.С. Ясинского, Ц.Ф, Папковича, В.З. Власова, Н.С.Стрелецкого,
А .А. Соколова, А.?. Ржаницдаа, п.Ф. Пдешсова и других. Методы расчета составных элементов вырабатывались постепенно, причем долгов время, вследствие отсутствия теории расчета, составной стержень рассматривался как монолитный с введением поправочных коэффициентов к моменту сопротивления, которые принимались на основе экспериментальных данных, главным образом, зарубежной практики*
При этом величина сдвига, связанная с прогибом и оказывающая значительное влияние на него, определялась как функция поперечной силы в данном сечении.
Таким образом, влияние податливости связей в составной стержне, в сущности, сводилось х учету влияния поперечной СИЛВ и вопрос учета перераспределения напряжений, как по высоте, так и по длине, благодаря упругой податливости связей, выпал из рассмотрения. Однако, такая несложная трактовка вопроса в простейших случаях загружения может быть в некоторой мере оправ-хт дана я не потеряла своего значения и поныне*'
Развитие деревянных инженерных конструкций на базе строительной механики послужило толчком для исследования вопросов расчета составных стержней. Параллельно с этим проводилась широкая экспериментальная проверка результатов теоретических исследований.
Теоретические исследования велись в двух направлениях: разработка так называемых "точных" и разработка приближенных методов расчета.
Следует отметить, что "точным" методам сопутствуют приближенные метода расчета, поскольку "точные" метода, как правило^ отличаются своей сложностью, не всегда приемлемой для целей практики, но с другой стороны, необходимы для более ясного понимания механизма работы конструкции.
Сложность работы любых конструкций, особенно деревянных, ~с выполняемых из материала неоднородного отроения, приводит к тому, что любая попытка теоретического анализа вызывает неизбежность введения ряда допущений и гипотез*
Забранная за основу расчетная схема, благодаря введению ряда допущений и игнорированию второстепенных факторов, не
соответствует в полной мере действительным условиям работы конструкции.
Такими упрощениями, например, являются: введение идеальных шарниров в узлах сквозных систем, допущение о равномерности распределения связей сдвига по длине составного стержня, абсолютная жесткость поперечных связей составного стержня, неучет сил трения и целый ряд других отступлений, не отвечающих в ПОЛНОЙ мере конструктивному оформлению.
Другое допущение заключается в том, что для приложения теории сопротивления материалов и теории упругости приходится принимать идеализированный материал, предполагая, что он совершенно однороден и не изменяет своих свойств с течением времени, идеально упругий, пластически не деформируем и т.п.
Следовательно, введение неизбежных допущений и гипотез приводит нас к тому, что расчет не в полной мере отражает действительную работу конструкции и является в известной мере условным.
Даже в том случае, если отказаться от всяких упрощений и пойти на дополнительную затрату труда и времени и попытаться приблизить действительную работу конструкции к расчетной схеме, то и в этом случае полностью не удастся это сделать в силу индивидуальности конструкции, зависящей от качества выполнения, неоднородности материала и условий эксплуатации конструкции.
Разумеется, задачей ученых и исследователей является уточнение методов расчета конструкций и сооружений, которое помимо правильного выбора расчетной схемы, заключается также в том, чтобы свести к минимуму влияние всех допущений, создающих отступление от действительной работы конструкции.
Итак, в работе конструкции имеется ряд причин, которые в силу их незакономерного характера, не поддаются полному теоретическому учету, но в свою очередь оказываю® брльшое влияние на несущую способность и долговечность конструкции*
Все эти обстоятельства приводят к тому, что при решении вопросов правильного истолкования и использования данных теории необходимы экспериментальные исследования.
Господствующим методом расчета строительных конструкций до настоящего времени был расчет по допускаемым напряжениям,
стержней ИЗ 2-Х и 3-х брусьев в следующем виде:

2|jH-n) qV|
Qef,
/3-68
При отсутствии дополнительных связей на конце стержня, т.е. при = 0, граничные условия /3-67/ и /ё-6б/ перепишутся следующим образом:
£S3^s+.M*Q /3-69
с12ь> doc2
doc2 + М
/&-70
Здесь -/Г - составляющая концевого внешнего момента в вида пары сил 1*1* = с , где С - плечо пары.
Таким образом, П.Ф, Плешков дает граничное условие, учитывающее наличие дополнительных связей на конце, условие очень важное, так как до настоящего времени этот фактор не учитывался.
Краевые напряжения в любом волокне составного стержня определяются по формуле;

/3-71
где 2 - расстояние от рассматриваемого волокна до нейтральной оси сечения, принимаемого как целое*
2К - расстояние от того же волокна до нейтральной оси данного элемента, в котором находится рассматриваемое ВОЛОКНО)
М, - изгибающий момент, вызывающий напряжения, соответствующие напряжениям в монолитном стержне и имеющий значение;
/42ч П
1 м doc2
doc*
/3-72
Мк - дополнительный изгибающий момент в любом брусе стержня, определяемый по формуле:

Jk м