3.5 Определение геометрических характеристик поперечного сечения панели

Фанера и древесина, применяемые в обшивках и ребрах панелей обладают неодинаковыми модулями упругости. Наиболее напряженным материалом в панелях является фанера, расположенная в зоне максимальных нормальных напряжений, возникающих при изгибе панели.

Поэтому все геометрические характеристики поперечного сечения панели приводятся к фанере как к наиболее напряженному материалу.

Fпр=Fф + Fдр, где Fф — площадь сечения сдвигаемой части фанеры относительно центра тяжести панели;

Fдр — площадь сечения сдвигаемой части древесины продольных ребер относительно центра тяжести панели;

Sпр=Sф + Sдр, где Sф — статический момент сдвигаемой части фанеры относительно центра тяжести панели;

Sдр — статический момент сдвигаемой части древесины продольных ребер относительно центра тяжести панели Приведенный момент сопротивления поперечного сечения клееных элементов из фанеры с древесиной следует определять по [1, формула 39]:

.

где yо расстояние от центра тяжести приведенного сечения до нижней грани обшивки;

yо =,.

— сумма статических моментов верхней и нижней обшивки, а также продольных ребер относительно нижней грани растянутой обшивки, определяемой по расчетной ширине обшивок «bрасч» и путем приведения к материалу фанеры;

— сумма площадей поперечных сечений обшивок и продольных ребер, определяемых по расчетной ширине обшивок «bрасч» и путем приведения к материалу фанеры;

Iпр момент инерции сечения, приведенного к фанере [1, формула 39]:

.

где Iф момент инерции поперечного сечения фанерных обшивок;

Iд момент инерции поперечного сечения деревянных ребер каркаса;

Ед /Еф отношение модулей упругости древесины и фанеры [1, п. 3.5 и табл. 11].

Нормальные напряжения при изгибе распределяются неравномерно по ширине обшивки панели. Максимальные напряжения возникают в местах приклейки фанеры к продольным ребрам из-за влияния сдвигающих усилий, возникающих между фанерой и ребрами.

Неравномерность распределения нормальных напряжений по ширине фанерных обшивок учитывается в расчетах введением в геометрические характеристики приведенной ширины «bрасч», меньшей действительной ширины панели «b» и принимается в зависимости от соотношения длины (l) и шага продольных ребер (а) панели:

bрас = 0,9b при l 6a

bрас = 0,15b, при l < 6а

Вследствие концентрации нормальных напряжений при изгибе панелей в обшивках (рис. 4.2) за расчетные сопротивления принимают в верхней сжатой обшивке Rф. с и в нижней растянутой обшивке Rф. р вместо расчетного сопротивления фанеры изгибу Rф.и.