[Ильнур]

Производится расчет на внецентренное сжатие деревянной панели, составленной послойно-перпендикулярно из досок.
При этом оказывается, что прочность и устойчивость сильно зависят от количества гвоздей. С одной стороны понятно, что чем больше гвоздей, тем сплоченнее коллектив досок. Но с другой стороны гвоздей очень много, но панель по расчету не несет и четверти нагрузки, которую несет при натуральном испытании. Или СНиП перестраховывается, или я вылез за рамки применимости формул.
Просьба к тем, кто занимается деревом, проверить расчет количества гвоздей и расчет коэффициента податливости.

[Foksolic]

В целом наш родимый снип не очень то подходит для данных конструкций. Несущая способность нагеля рассчитана правильно и тут не чего не поделаешь. Статический момент определен тоже без нареканий. С "м" тоже нечего сказать - верно. Вот только одно гвоздей надо бы не 187 шт, а 374 на всю панель шириной метр. При её длине 3.1 м на один квадратный метр будет порядка 121 гвоздика. Все таки в шарнире ну не как не может быть момента, на сколько я знаю. А изгибаться от приложенной силы с эксцентриситетом, она будет по кривой похожей на эпюру от равно распределенной нагрузке. И значит эпюра поперечных сил имеет один знак только на половине длины элемента, как следствие полученное число умножаем на 2 и делим на длину элемента.
А можно принять как у немцев. Процедура мне видится так: переводим их нормы - оформляем перевод как СТО организации - в проекте ссылаемся на него. Все считаем как немцы. Все просто и не затейливо!
И маленькое дополнение может располагать промежуточные элементы наклонно? А то, как то геометрически изменяемо смотрится (в продольном направлении). Вся устойчивость только за счет тех же нагелей.

[Foksolic]

Весело дважды подряд отписался!

[Ильнур]

Сообщение от Foksolic Все таки в шарнире ну не как не может быть момента, на сколько я знаю. А изгибаться от приложенной силы с эксцентриситетом, она будет по кривой похожей на эпюру от равно распределенной нагрузке. .... А можно принять как у немцев. Процедура мне видится так: переводим их нормы - оформляем перевод как СТО организации - в проекте ссылаемся на него. Все считаем как немцы. Все просто и не затейливо! И маленькое дополнение может располагать промежуточные элементы наклонно? А то, как то геометрически изменяемо смотрится (в продольном направлении). Вся устойчивость только за счет тех же нагелей.

1. Да, СНиП заточен под "обычные" составные элементы, особенно приведение гибкости с учетом податливости - коэффициент сразу около 7-и, т.е. место гибкости 40 получается 280!
Несущую способность гвоздя по-моему точно надо по нем. нормам, т.к. гвоздь этот - рифленый, и алюминий немецкий.
Ну и соответственно технология немецкая, оборудование доски "кладет" ортогонально.
2. Насчет момента - ну как же не будет момента, по строймеханике, при наличии N и е будет М=N*e. А эпюра моментов треугольная без учета деформирования. При деформированной схеме будет еще параболическая (примерно) эпюра доп. моментов, этот момент в расчете учитывается через спецкоэффициент.
В итоге суммарная эпюра будет почти прямоугольной. Максимальный момент оттуда (Мд) и идет в расчет прочности и устойчивости составного элемента. Количество гвоздей в этом расчете влияет лишь на коэффициент приведения гибкости, через коэфф. податливости. Вот этот коэффициент приведения и высчитывается НЕИЗВЕСТНЫМ способом. Думаю, для этой панели с ее параметрами результат некорректен.
Количество гвоздей вычисляетя обычным образом, по Журавскому, по несущей способности срез.
3. Спасибо за проверку.

1. В расчете учитывются только продольные доски. Момент инерции брутто без учета досок продольного направления (всего 5*23).
2. Количество гвоздей 187 на всю длину панели, а не на п.м. Кроме того, коэф. 1,5 при пременной поперечной силе. В Вашем случае Q=const.
3. Несущая способность по СНиП, как правило, значительно меньше действительной (иногда на порядок).
4. Поэтому все СНиПы отменены. Вернее не являются обязательными к применению. Не ясно только как быть с экспертизой...

[Ильнур]

Сообщение от bahil 1. В расчете учитывются только продольные доски. Момент инерции брутто без учета досок продольного направления (всего 5*23). 2. Количество гвоздей 187 на всю длину панели, а не на п.м. Кроме того, коэф. 1,5 при пременной поперечной силе. В Вашем случае Q=const. 3. Несущая способность по СНиП, как правило, значительно меньше действительной (иногда на порядок). 4. Поэтому все СНиПы отменены. Вернее не являются обязательными к применению. Не ясно только как быть с экспертизой...

1. Первоначально я так и считал, без поперечных досок, они же не помогают. Но посмотрел в книге ШИШКИНА, как он считает (стр.116), и решил взять полное сечение, как и он - разница все равно небольшая. Хотя все равно не помогло.
2. Недопонял: откуда такая информация, что 1,5 только для переменной Q? Понятно, что Q в данном случае =М/L, но в СНиП нет иных формул или указаний.
И еще в этом же плане: почему на всю длину? В формуле (20) вместо привычного Q стоит М, т.е. Q*L. Т.е. расчет ведется на ...?
3. Именно это показывают испытания. Разрушения или других неприятных вещей не произошло при 20 тоннах вместо 8 расчетных.
4. Все СНиПы не могут в одночасье оказаться совершенно непригодными. Особенно для экспертизы
Ну, экспертам видимо будем предъявлять протоколы испытаний.
5. Весьма благодарен за замечания. Теперь гвоздей хватает. Но коэфф. приведения гибкости (7,42) слишком большой, и гибкость большая (~280). И самое главное, дальнейший расчет невозможен - спецкоэффициент отрицателен.

Насчет коэф. приведения. В СНиПе есть указание, что приведенная гибкость не может быть больше суммарной гибкости ветвей. Так что 7,42 из области фантастики.
Что касается всей длины, то М вместо Q появляется при интегрировании касательных напряжений от опоры до сечения с макс. моментом.
Насчет испытаний. Кратковременная прочность древесины примерно в 1,5 раза выше длительной. Т.е. если балка, скажем в течение недели, несет какую-то предельную нагрузку, то через год она рухнет.

[Ильнур]

Сообщение от bahil Насчет коэф. приведения. В СНиПе есть указание, что приведенная гибкость не может быть больше суммарной гибкости ветвей. Так что 7,42 из области фантастики. Что касается всей длины, то М вместо Q появляется при интегрировании касательных напряжений от опоры до сечения с макс. моментом. Насчет испытаний. Кратковременная прочность древесины примерно в 1,5 раза выше длительной. Т.е. если балка, скажем в течение недели, несет какую-то предельную нагрузку, то через год она рухнет.

1. Понял, поищу.
2. Появление М понял давно, но не понял появление 1,5.
3. При испытании нагрузка доводилась до 20-и тонн против расчетных 8-ми тонн. При этом видимых признаков приближения к катастрофе не обнаружилось.
4. Думаю, разобрались, кроме 1,5 из п.2. Спасибо.
Добавил по п.1:
Поискал, но не нашел. Вы видимо имеете ввиду формулу (13). По нему я проверял изначально: лямда=310/sqrt(507/1150)=470,
где Iбр = 5*2,3*2,3*2,3*100/12=507 см4 – сумма моментов инерции брутто поперечных сечений отдельных ветвей относительно собственных осей;
Fбр =1150 см2– площадь сечения брутто элемента;
lо =310 см – расчетная длина элемента - не ветви.
Таким образом, 287 < 470. 287 - гибкость с учетом податливости, т.е. после умножения на 7,42. Такая вот фантастика...

п.2. 1,5 коэф. неравномерности загружения гвоздей.
По суммарной гибкости ветвей немного не так. 1/ламда=сумма(1/лам.вет)=сумма(ri)/l0= 2.3*0.29*5/310=0.0108, ламбд=92,59.
Кстати, насчет несущей способности гвоздей. Наш СНиП расчитан на то, что гвозди будет забивать молотком дядя Вася после сильного бодуна.
При этом, возможно, он будет использовать гвозди б/у.
Если панели будут собирать в Германии на станке и при помощи гвоздезабивочной машины, то считайте несущую способность по немецким нормам.

[Ильнур]

Сообщение от bahil п.2. 1,5 коэф. неравномерности загружения гвоздей. По суммарной гибкости ветвей немного не так. 1/ламда=сумма(1/лам.вет)=сумма(ri)/l0= 2.3*0.29*5/310=0.0108, ламбд=92,59. Кстати, насчет несущей способности гвоздей. Наш СНиП расчитан на то, что гвозди будет забивать молотком дядя Вася после сильного бодуна. При этом, возможно, он будет использовать гвозди б/у. Если панели будут собирать в Германии на станке и при помощи гвоздезабивочной машины, то считайте несущую способность по немецким нормам.

1. 1,5 - похоже на то. Хотя я склоняюсь к тому, что это на случай непрямоугольных эпюр Q. Хотя это не имеет такого значения, как лямда.
2. 92 - отличная лямда! Меня устраивает вполне . Но надо бы источник-обоснование (хоть книжку) этой формулы (или словесное), если можно, укажите. Если сможете указать источник, расчету будет придан официальный статус и он пойдет в дело.
3. Гвоздей теперь всяко хватает, раз СНиП говорит "на участке с однозначной эпюрой".
4. Панели собираются у нас, но на немецкой автоматической линии, качество соответствующее. И имеется готовое значение несущей способности по их нормам. Мне было нужно проверить по СНиП.

Ссылку не дам - не помню. Где-то в сопромате. Если панели производятся на линии, то считать надо по Еврокоду (древесина все равно наша). По нашему снипу ничего не пройдет. При расчете количества гвоздей надо подставлять момент из деформированной схемы. Но если считать тупо по снип коф. кси получается отрицательным.

[Ильнур]

Формула:

1/ламда=сумма(1/лам.вет)=сумма(ri)/l0

идет вразрез формуле 13. И противоречит строймеханике. При одновременном выгибе ветвей в одну сторону гибкость элемента равна гибкости ветви, при условии абсолютной податливости связей, что и является смыслом ф.(13). Думаю, Вы неправильно запомнили.
Древесина наша, объект наш, экспертиза наша. Линия непричем. Гвоздь еще немного может отличаться, но незначительно.
Вывод: все дело в формуле (12) - при большом количестве швов сплачивания она начинает искажать результат, т.е. в результате сильно начинает сказываться неучет неравномерного влияния податливости по слоям. Например, податливость самого крайнего шва практически не влияет на гибкость, а в формуле учитывается равноценно с серединным швом (швом, который ближе к оси). Кроме того, коэфф. податливости Кс опять же вычисляется по слишком эмпирической формуле, и при тонком гвозде дает сильно отклоненную цифру.

Сообщение от Ильнур коэфф. податливости Кс опять же вычисляется по слишком эмпирической формуле

В этом то все дело. Смысл Кс не ясен. Не знаю, я бы прикинул по Еврокоду. Для экспертизы можно сослаться на эксперимент. А если тупо подставить длину в см для Кс?
Что касается формулы (13), то зачем городить огород, если можно было просто написать не "более гибкости ветви при полной расчетной длине"?

[Ильнур]

Формулу (13) составили для общего случая, т.к. ветви могут быть неодинаковыми, и формула дает нечто среднее.

[nsivchuk]

Сообщение от Ильнур Формулу (13) составили для общего случая, т.к. ветви могут быть неодинаковыми, и формула дает нечто среднее.

Здравствуйте, Ильнур.
Когда то и я столкнулся с этой проблемой. СНиПу не поверил, но и углубляться в суть не стал... Ушёл тогда от проблемы принципиально. Отказался от такого сечения вообще. Думаю, что в Вашем случае следует всё-таки попытать разработчиков СНиП и добиться от них вразумительного ответа.
С уважением. Н Сивчук.

[Ильнур]

Сообщение от nsivchuk Здравствуйте, Ильнур. Когда то и я столкнулся с этой проблемой. СНиПу не поверил, но и углубляться в суть не стал... Ушёл тогда от проблемы принципиально. Отказался от такого сечения вообще. Думаю, что в Вашем случае следует всё-таки попытать разработчиков СНиП и добиться от них вразумительного ответа. С уважением. Н Сивчук.

Я делал статрасчет, а поэлементную проверку делали другие конструктора. Некоторые проверочные расчеты я делал из любопытства, и известил о результатах Заказчика.
В моем случае изготовитель произвел испытания. Сейчас проходит экспертизу. Я вписал в отчет о допустимости применения результатов испытаний для проверок.
Спасибо за инфо.