Приложение Б (обязательное). Особенности оценки несущей способности деревянных конструкций

Приложение Б
(обязательное)

Особенности оценки несущей способности деревянных конструкций

Б.1 Главной особенностью деревянных конструкций, в отличие от стальных и железобетонных, являются ярко выраженные реологические свойства древесины, которые характеризуются изменением во времени деформаций и неоднозначным соответствием между ними и напряжениями при действии внешних сил. Этот фактор требует строго регламентировать во времени режим испытаний конструкций.

Б.2 В связи с этим возникает необходимость обоснования состава и значения коэффициента безопасности, который должен быть получен по результатам испытаний.

В его состав должен входить ряд факторов, учитывающих: длительную прочность древесины, приведение временных нагрузок к постоянной, статистическую изменчивость качества материала конструкций и вид разрушения материала (пластический или хрупкий).

Б.3 Учет длительности действия нагрузки

Б.3.1 Многочисленные экспериментальные данные испытаний элементов и соединений деревянных конструкций позволили установить зависимость их прочности от продолжительности действия постоянной нагрузки t. Эта приемлемая для практического применения зависимость описывается уравнением прямой линии в логарифмических координатах (рисунок Б.1):

.

(Б.1)

Если в уравнении (Б.1) выразить в относительной величине (долях единицы или процентах), то данное выражение является коэффициентом длительной прочности древесины, характеризующим степень ее снижения в зависимости от продолжительности действия нагрузки.

Б.3.2 Уравнение (Б.1) позволяет определять влияние временного эффекта испытаний на несущую способность деревянных конструкций посредством коэффициента безопасности K_б (величиной, обратной коэффициенту длительной прочности древесины), который можно выразить, как отношение коэффициентов длительной прочности при испытаниях K_дл(исп) и реальном времени эксплуатации конструкции K_дл(экс) с учетом поправки (k_v) на ограниченное число испытываемых конструкций и различные виды их разрушения (пластическое или хрупкое) по формуле

.

(Б.2)

Б.3.3 Величина k_v для различных видов разрушения конструкций может быть определена на основании учета вариации прочности древесины при испытаниях:

,

(Б.3)

где - квантиль предполагаемого распределения при заданной вероятности р = 0,95;

c_v - коэффициент вариации прочности.

Многочисленные экспериментальные исследования показали, что вариация изменения прочности при испытаниях для пластического вида разрушения составляет от 13 % до 15 %, а для хрупкого - от 20 % до 25 %.

Приняв из этих пределов средние величины с_v и значение при обеспеченности 0,95 равным 1,64, получают выражения для определения k_v при пластическом и хрупком разрушении конструкций:

;

.

Тогда величины K_б для этих видов разрушения будут равны:

,

или

,

(Б.4)