Розрахунок дерев'яних конструкцій - смятие деревини
Дерев'яні елементи відчувають рівномірні напруги зминання на тих ділянках своєї поверхні, до якої безпосередньо включені стискають сили N. Таким чином, смятие деревини - це поверхневе стиснення.
Однак допускати великих деформацій елементів від того, що зім'яло деревини не можна. При цьому можуть змінитися форма конструкції і з'явитися великі прогини. Тому напруги зминання дерев'яних елементів а не повинні перевищувати розрахункових опорів зім'яту, встановлених нормами. Розрахунок дерев'яних конструкцій на зминання теж вважається розрахунком по міцності, хоча при цьому фактично обмежується величина деформації деревини при смятии.
Деревина має різну будову вздовж і поперек волокон, і тому вона працює на зминання по-різному. Міцність її по смятию залежить від того, під яким кутом а до напрямку волокон діє стискаюча сила N. Тому і розрахункові опори зминанню різні при різних випадках зминання деревини.
Зминання вздовж волокон виникає в торцях стислих стрижнів. Стискаюча сила при цьому діє перпендикулярно перетину, кут смятия між її напрямком і волокнами а = 0. Деревина при цьому працює добре і розрахунковий опір зім'яту її має найбільшу величину - Rсм = 130 кг / см 2.
Загальна смятие деревини (стиснення) поперек волокон виникає в коротких дерев'яних підкладках і прокладках. Стискаюча сила при цьому додана по всій поверхні елемента перпендикулярно напрямку його волокон, під кутом, що зім'яло а = 90 °. На загальне зминання поперек волокон деревина працює погано. При цьому стінки трубчастих волокон легко сплющуються і деревина сильно деформується. Розрахунковий опір деревини такому смятию найменше Rсм90 = 18 кг / см 2.
Місцеве зминання поперек волокон виникає там, де конструкція спирається на опори - у врубках, під шайбами болтів, під хомутами і ін. Стискаюча сила діє перпендикулярно напрямку волокон, під кутом, що зім'яло а = 90 °. При цьому рівномірний напруження зминання діє лише на частині поверхні деревини в місці дії сили. На таке смятие деревина працює краще, ніж на загальне, і деформується менше. Сусідні ненавантажені ділянки деревини тут теж частково залучаються до роботи на зминання в результаті вигину волокон деревини. Тому розрахункові опору зминанню тут вище, ніж при загальному смятии: для того, що зім'яло на опорах RCM90 = 24 кг / см 2. для того, що зім'яло під врубках Rсм = 30 кг / см 2. і для того, що зім'яло по шайб болтів RCM90 = 40 кг / см 2.
Зминання деревини під кутом до волокон виникає в лобових упорах, врубках і під шайбами тяжів. Мнеться сила діє тут під кутом а до волокон, проміжним між 0 і 90 °. На таке смятие деревина працює гірше, ніж при смятии уздовж волокон, але краще, ніж поперек волокон. Розрахунковий опір зім'яту Rсма має в даному випадку проміжне значення, залежне від кута смятия і визначається за формулою:
Після підстановки значень RCM і RCM90 розрахунковий опір зім'яту можна визначати за цією формулою, наведеною до виду:
для лобових упорів
Розрахунковий опір зім'яту деревини під кутом а можна знаходити за графіком норм.
Розрахунок дерев'яних конструкцій на зминання здійснюється за формулою:
За допомогою цієї ж формули можна визначити величину розрахункової сили стиснення, яку може сприйняти дана площа зминання, і необхідної площі зминання F, необхідної для витримування відомої стискає сили N.