Calcul des structures en bois. Exemples de calcul de structures en bois : Manuel de la discipline "Structures en bois et plastiques Manuel méthodologique pour la conception des bâtiments à ossature bois

Structures en bois

Le processus de construction de toute échelle implique non seulement l'utilisation de matériaux de construction de haute qualité, mais également le respect des règles et réglementations. Seul le strict respect des instructions et des normes établies donnera le meilleur résultat sous la forme d'une structure solide, fiable et durable. Une place particulière dans l'industrie de la construction est occupée par des matériaux tels que le bois. Dans l'Antiquité, c'est à partir des matières premières du bois que les premières agglomérations et villes ont été construites. Dans l'industrie de la construction moderne, le bois ne perd pas de sa pertinence et est activement utilisé pour la construction de bâtiments complexes. Du fait qu'il existe un nombre colossal de types de matériaux en bois, il existe un certain nombre d'exigences pour la sélection, le calcul et la protection de telles structures. L'édition la plus récente de l'ensemble des règles et règlements est (SNiP) 11 25 80.

Pourquoi exactement un arbre ? Le fait est que le matériau naturel se distingue par son esthétique naturelle, sa capacité de fabrication élevée et sa faible densité, qui sont ses avantages incontestables. C'est pourquoi de nombreuses structures sont en bois. Qu'est-ce que SNiP ? Toute structure a certaines caractéristiques, indicateurs de résistance mécanique et de résistance à divers facteurs, qui constituent la base des activités de conception et des calculs techniques. Tous les travaux sont effectués conformément aux exigences de SNiP.

Les codes du bâtiment (SNiP) sont un ensemble d'exigences réglementaires strictes dans les aspects juridiques, techniques et économiques. Avec leur aide, les activités de construction, les études d'architecture et de conception, les activités d'ingénierie sont réglementées.

Le système standardisé a été créé en 1929. L'évolution de l'adoption des règles et règlements est la suivante :

• en 1929 - la création d'un ensemble de règles et de normes temporaires pour réglementer les processus de conception, la construction de bâtiments et de structures à diverses fins fonctionnelles;
• en 1930 - l'élaboration de règles et de règlements pour le développement des zones peuplées, ainsi que la conception et la construction de constructions;
• en 1958 - un ensemble de règles mises à jour pour la planification et l'urbanisme.

En URSS, ces normes n'étaient pas seulement des exigences techniques sommaires, mais aussi des normes juridiques séparant les devoirs, les droits et les responsabilités des principaux acteurs. projet de construction: ingénieur et architecte. Après 2003, seules certaines des normes et exigences qui entrent dans le cadre de la loi « Sur la réglementation technique de l'ensemble des règles » sont soumises à exécution forcée. Avec l'aide de SNiP, le processus de normalisation le plus important est lancé, ce qui optimise l'efficacité et l'efficience de la construction. La version mise à jour de SNiP, qui est aujourd'hui guidée dans l'industrie de la construction pour les travaux de conception, les calculs et le montage de structures en bois, est SNiP 11 25 80. Les employés du NITs Construction Institute sont devenus les exécuteurs de ce projet. L'ensemble des exigences a été officiellement approuvé le 28 décembre 2010 par le ministère du Développement régional. Il n'est entré en vigueur que le 20 mai 2011. Tous les changements dans les règles et la normalisation sont clairement illustrés par l'édition mise à jour, qui est publiée chaque année dans la publication d'information spécialisée « Normes nationales ».

Structure en bois d'origine

Dispositions générales

Comme tout document réglementaire consolidé élaboré pour réglementer une activité particulière, le SNiP 11 25 80 contient les principales dispositions.

Pose d'éléments en bois

En voici quelques uns:

1. Toutes les exigences énoncées dans le document SNiP sont soumises à un strict respect lors de la réalisation de travaux de construction de nouveaux bâtiments ou de mesures de reconstruction. Les règles s'appliquent également à la conception et à la construction de structures de support en bois pour les lignes électriques.

Important!

Toutes les règles et réglementations ne s'appliquent pas à la construction de structures temporaires, d'ouvrages hydrauliques ou de ponts.

1. Lors de la conception de structures en bois, il est important de fournir une protection de haute qualité contre toutes sortes de dommages et d'influences extérieures négatives. Cela est particulièrement vrai pour les projets qui sont exploités dans des conditions atmosphériques défavorables et une humidité élevée. L'édition mise à jour offre une protection contre les incendies, les dommages biologiques, la pourriture et tout "problème" éventuel lors de l'exploitation à l'avenir.
2. Selon les exigences du SNiP, les structures constituées de divers types de bois doivent répondre aux normes de calcul du degré de leurs propriétés portantes et de leur déformation possible. Dans ce cas, il est nécessaire de prendre en compte le degré, la nature et la durée des charges opérationnelles.
3. Toutes les bases sont conçues en tenant compte de leur production, du transport des pièces individuelles, des propriétés opérationnelles et des spécificités de l'installation.
4. Le niveau requis de fiabilité structurelle est défini à l'aide de mesures constructives, de la qualité du traitement de protection et d'une sécurité incendie accrue.
5. Dans un environnement où l'on observe un échauffement intense de nature constante ou systématique, les structures en bois sont utilisées dans la plage de température admissible. Pour le bois non collé, le chiffre maximal autorisé ne peut pas dépasser 50 degrés et pour le bois collé - pas plus de 35 degrés.
6. Lors de l'élaboration d'un dessin, les informations suivantes sont nécessairement utilisées: caractéristiques et type de bois, colle et sa spécificité, exigences individuelles pour le matériau.

Ce ne sont que des dispositions générales de l'ensemble des règles et règlements de l'édition mise à jour, qui devraient être suivies par tout le monde, qu'il s'agisse de construction industrielle ou individuelle.

Structure spatiale en bois

Sélection des matériaux

Mais non seulement la conception et la construction d'un bâtiment sont régies par un ensemble de règles et de règlements. Dans la version actuelle de SNiP, les aspects du choix des matières premières à certaines fins sont détaillés. Tout est important : les conditions de fonctionnement de la structure en bois, la qualité du traitement de protection, et l'agressivité environnement, et le but fonctionnel de chaque composant.

Planche à bords secs

SNiP 11 25 80 décrit en détail toutes les situations et normes possibles pour le choix des matériaux. Considérons les points principaux :

• Pour les structures en bois, en règle générale, le bois de divers conifères est utilisé. Le bois dur est utilisé pour les éléments qui remplissent des fonctions critiques dans la structure, comme les épingles ou les coussins.

Important!

Pour créer des supports de lignes électriques, l'édition SNiP 11 25 80 implique l'utilisation de mélèze ou de pin. Dans certains cas, du bois d'épicéa ou de sapin est utilisé.

Pourquoi des conifères ? Ce n'est pas seulement leur faible coût. La présence de résines en grande quantité fournit aux bases en bois une barrière fiable contre la pourriture, pas pire que les imprégnations et les antiseptiques spécialisés.

Planche bordée d'aiguilles de pin

• Les éléments porteurs des structures en bois doivent répondre aux normes GOST 8486-66, 2695-71 et 9462-71.
• La résistance du matériau bois est conforme aux normes établies, sa résistance ne peut être inférieure à la valeur standard.
• La teneur en humidité du bois ne doit pas dépasser 12%.
• La matière première ne doit pas contenir de lit croisé, un grand nombre de nœuds ou d'autres défauts possibles.
• Si du bois d'essences non résistantes à la pourriture (bouleau, hêtre et autres) est utilisé, il doit être soigneusement traité avec des imprégnations et des antiseptiques spécialisés.
• Si du bois scié de section circulaire est utilisé, la quantité d'emballement dans les calculs techniques d'une structure en bois selon SNiP 11 25 80 est de 0,8 pour 1 mètre de longueur. L'exception est le mélèze, il est calculé de l'ordre de 1 centimètre sur 1 mètre de longueur.
• Le degré de densité du bois ou de la feuille de contreplaqué est réglementé par la procédure définie dans le règlement 11 25 80. Cela permet de calculer le poids de la future structure.

Le choix de la colle synthétique dépend des conditions opératoires et du type de bois des structures.

Construire une maison à partir de gros rondins

En plus des exigences opérationnelles générales, la température et l'humidité sont également importantes. Dans l'ensemble des règles 11 25 80, les normes suivantes sont clairement énoncées pour diverses conditions d'exploitation des structures en bois :

La totalité de toutes les dispositions de la section « Matériaux » de l'édition 11 25 80 doit être impérativement prise en compte. À partir de le bon choix le bois, ainsi que les composants auxiliaires, déterminent la durabilité et la résistance de la structure.

Bois de tremble

Caractéristiques de conception

La dernière édition actuelle de SNiP 11 25 80 est un guide efficace et informatif pour créer des structures solides et durables à partir de divers types de bois.

Barres de différents types de bois

L'un des principaux points de choix est la conformité de toutes sortes d'essences d'arbres à la liste des caractéristiques de résistance obligatoires. Les principaux indicateurs sont les suivants :

1. Caractéristiques de pliage, d'écrasement et de compression des fibres de bois. Dans le calcul technique, la taille et la forme de la section de l'élément de construction sont importantes.
2. Extensibilité le long du fil. L'indicateur, en règle générale, diffère pour les éléments collés et non collés.
3. Caractéristiques de compression et de concassage le long du grain sur toute la zone.
4. Indice local de broyage des fibres. Vous devez savoir que pour les éléments de support de la structure, nodaux et frontaux, aux endroits d'écrasement à un angle de plus de 60 degrés, l'indicateur peut être différent.
5. Écaillage le long des fibres. Elle peut varier dans les courbures des éléments structuraux non collés ou collés, ainsi que dans les fentes d'extrémité pour la contrainte ultime.
6. Écaillage à travers la fibre. Les caractéristiques sont différentes dans les joints d'éléments collés ou non collés.
7. Extensibilité des éléments en bois lamellé dans le sens du fil.

Principales essences de bois

Lors du choix du bois pour créer une structure, vous devez connaître les sous-groupes d'essences :

• conifères - mélèze, sapin, cèdre;
• feuillus durs - chêne, frêne, érable, charme, orme, bouleau, hêtre;
• feuillus doux - peuplier, aulne, tilleul, tremble.

Planche de chêne sec

Important!

Pour chaque type de bois, la performance optimale est individuelle.

Tous les calculs sont effectués au stade de la conception de la structure. Pour éviter de grosses erreurs et que les nombres soient aussi proches que possible des vrais, il est nécessaire d'utiliser les formules fournies par l'édition mise à jour du SNiP 11 25 80. Pour obtenir la valeur requise, l'indicateur de bois individuel doit être multiplié par le coefficient des conditions d'exploitation de l'ouvrage. Le coefficient des conditions de travail dépend de nombreux facteurs : température de l'air, degré d'humidité, présence de fluides agressifs, durée des charges variables et constantes, spécificités de l'installation. L'utilisation de contreplaqué pour la construction nécessite également le respect des règles et règlements établis.

Les calculs prennent en compte les indicateurs suivants relatifs au plan de la feuille :

1. Élongation.
2. Compression.
3. Pliez.
4. Écaillage.
5. La coupe est perpendiculaire.

Tous les indicateurs dépendent du type d'essence de bois, qui constitue la base de la feuille de contreplaqué, ainsi que du nombre de couches. En plus des principaux indicateurs, il en existe un autre qui est important dans la conception d'une structure en bois. C'est la densité. Cette valeur est très instable et peut changer même à l'échelle d'une espèce d'arbre. Pourquoi la mesure de la densité est-elle si importante ? C'est elle qui déterminera le poids de la structure obtenu à la suite des travaux de construction. Plusieurs facteurs affectent la densité du bois, tels que l'âge de l'arbre et la teneur en humidité. Pour obtenir une densité optimale, une technique telle que le séchage est utilisée. Selon l'indicateur de densité individuel, le bois peut être divisé en bois léger, moyen et lourd. Le pin, le peuplier, le tilleul sont considérés comme les plus légers. Aux races avec densité moyenne comprennent l'orme, le hêtre, le frêne, le bouleau. Les plus denses sont le chêne, le charme ou l'érable. Avec une augmentation de l'indice de densité, ses propriétés mécaniques vont changer : plus le matériau est dense, plus il est résistant en traction et en compression.

Édition mise à jour de SNiP II-25-80

Collage correct des structures

Le choix de la colle pour une espèce d'arbre particulière est d'une importance décisive. La résistance de la structure, la fiabilité et la durabilité du fonctionnement sans le moindre signe de déformation en dépendent.

Colle à bois

Selon l'édition SNiP 11 25 80, les types de colle suivants sont utilisés :

1. Le résorcinol phénolique ou la colle résorcinol est utilisé pour coller le bois ou le contreplaqué. Convient aux conditions de fonctionnement où la température d'humidité est supérieure à 70%. Le secret réside dans les fondamentaux de la chimie : les résines thermoactives sont obtenues par réaction du résorcinol et du formaldéhyde. Plus la colle contient de résorcinol, plus son point de ramollissement est élevé. C'est dans des conditions de température et d'humidité élevées que l'utilisation de colle phénol-résorcinol est recommandée. Ses avantages sont des taux élevés de résistance initiale et opérationnelle, un faible coût et une résistance aux intempéries. Moins - la colle est toxique, car du phénol libre est libéré.
2. L'adhésif résorcinol acrylique est utilisé pour les mêmes conditions que le résorcinol phénolique. C'est différent haute performance résistance aux intempéries et résistance à l'humidité. La colle est stable, durable même dans des conditions de fonctionnement difficiles et se caractérise par une haute aptitude à la fabrication.
3. Les adhésifs phénoliques sont activement utilisés dans l'industrie du bois, ils sont utilisés pour coller du contreplaqué pour une utilisation en extérieur. Les principales caractéristiques avantageuses sont une stabilité mécanique accrue sous des charges de cisaillement, une excellente élasticité, une résistance aux vibrations et une bonne résistance aux charges de pelage.
4. Les colles à l'urée sont utilisées pour le traitement de surface du bois. Dans de tels cas, une solution d'adhésif à base d'urée durcissant à froid est utilisée. La solution pénètre dans le bois, le rend plus dur, forme une barrière contre la pollution et augmente la résistance à l'abrasion. La colle urée-mélanine est un dérivé. Les additifs à la mélanine peuvent presque doubler la durée de conservation. Le coût de la colle carbamide est faible et la résistance à l'humidité cyclique est faible.

Lors du choix d'un adhésif pour une structure en bois, il convient de se fier aux normes et recommandations généralement acceptées énoncées dans l'édition du SNiP 11 25 80.

Colle à bois

Bois collé ou bois brut ?

Le collage est l'une des méthodes les plus progressives et les plus fiables. Ce type de connexion fonctionne bien pour l'écaillage et permet de couvrir facilement des portées de plus de 100 m. Les structures en bois collées à partir de nombreux petits éléments présentent de nombreux avantages par rapport à une barre solide. Mais pour mettre en œuvre le projet, pour obtenir une force et une efficacité maximales, toutes les conditions techniques doivent être strictement respectées. Aujourd'hui, cette production est généralement mécanisée et automatisée.

Bois lamellé-collé

Quels sont les avantages du bois collé pour créer des structures fiables ?

• Conduire la fabrication de structures sans déchets.
• Utilisation rationalisée de différentes essences de bois dans un seul emballage.
• Optimisation accrue de la conception grâce à l'utilisation ciblée des propriétés anisotropes du bois.
• Élimination absolue de toute restriction sur l'assortiment, tant en longueur qu'en taille.
• Propriétés d'étanchéité et d'isolation acoustique élevées.
• Résistance au feu accrue par rapport au bois massif.
• Excellents indicateurs d'inertie chimique et de résistance biologique.

Le choix d'une colle de qualité pour réaliser la liaison est à la base de la solidité et de la durabilité des structures bois en construction. L'humidité est d'une importance décisive.

Bois collé

Important!

Plus chaque adhésif est sec et fin, moins il risque de se fissurer. Le bois insuffisamment séché peut entraîner une divergence de la ligne de colle pendant le fonctionnement.

Extérieurement, le bois collé ne diffère pas du bois massif, par conséquent, l'esthétique naturelle est préservée. Ce type de construction n'est pas seulement plus solide et plus durable. Mais cela crée également une aura unique de chaleur et de confort, ce qui est si important dans la construction d'un nid familial confortable.

Connexion nodale du bois collé

Protection contre la destruction et le feu

Une protection fiable des structures en bois contre la destruction est une garantie d'une longue durée de vie. Aujourd'hui, de nombreuses situations catastrophiques peuvent être évitées grâce à une « thérapie » opportune, de haute qualité et complète. L'édition actuelle du SNiP 11 25 80 implique la protection des structures en bois, comme on dit, « sur tous les fronts », puisque le bois est un matériau qui nous est donné par la nature, il est tout à fait naturel que des influences agressives de l'extérieur puissent conduire à des destruction et déformation. Pour établir une barrière fiable, vous devez pouvoir choisir et utiliser les bons outils spécialisés. Les méthodes de protection sont nombreuses : traitement de surface, imprégnation, revêtement par diffusion ou encore conservation chimique.

Protection du bois contre l'humidité

En plus des activités de traitement, il convient de prêter attention à :

• prévention de la construction, c'est-à-dire utiliser du bois séché à l'air dans le processus, éliminer les zones endommagées;
• surveiller l'humidité et la température pendant le fonctionnement ;
• se conformer à toutes les conditions sanitaires et techniques ;
• fournir un système de ventilation fonctionnel;
• installer l'imperméabilisation et le pare-vapeur.

Le plus simple à utiliser et recours efficace, qui ont prouvé leur efficacité en pratique, sont des antiseptiques.

Protection du bois avec antiseptique

La révision SNiP 11 25 80 définit la classification suivante :

1. Agents antiseptiques utilisés en solution aqueuse. Ceux-ci incluent le fluorure, le fluorosilicate, le fluorure de sodium et de silicium d'ammonium et d'autres solutions. Ils sont destinés au traitement des structures protégées au maximum de l'humidité et du contact direct avec l'eau.
2. Pâtes antiseptiques à base d'antiseptiques hydrosolubles. La substance active de ces fonds est le bitume, le Kuzbasslak ou l'argile. Ils ne se lavent pratiquement pas à l'eau, ils sont donc appliqués sur des structures en bois avec n'importe quelle teneur en humidité. De telles pâtes peuvent également être utilisées pour remplir les fissures, empêchant ainsi la pourriture.
3. Antiseptiques huileux. La base est les huiles de schiste, de coke et de charbon. Les antiseptiques protégeront les structures qui entrent en contact avec l'eau ou qui se trouvent dans des conditions défavorables avec une humidité élevée.
4. Antiseptiques utilisés dans les solvants organiques. Les antiseptiques sont destinés à un traitement externe fiable des éléments de construction en bois.

Vernissage du bois

Le choix de l'antiseptique est déterminé par le but fonctionnel principal de la structure en bois.Selon la méthode d'utilisation, ils sont divisés en deux groupes conditionnels:

• Le premier groupe - les structures qui fonctionnent dans des conditions défavorables ou des environnements agressifs. Il s'agit notamment d'articles utilisés à l'extérieur ou qui nécessitent une protection particulièrement efficace.
• Le deuxième groupe comprend les structures soumises à une humidité périodique (planchers, rondins, poutres et bien plus encore).

Avant de procéder à des mesures antiseptiques, les experts recommandent une désinfection supplémentaire afin que la protection des structures soit effectuée sans faille et réponde à toutes les exigences.

Comment choisir un produit de préservation du bois

Protection contre le feu

Comme vous le savez, le bois est un matériau facilement inflammable dans certaines conditions. Pour améliorer les caractéristiques de sécurité incendie des éléments de construction en bois, une protection incendie de haute qualité doit être fournie. Il existe plusieurs types de revêtements spéciaux pour cela :

1. Imperméabiliser.
2. Résistant à l'humidité.
3. Non résistant à l'humidité.

Protection incendie des structures de bâtiments

Les produits chimiques sous forme de pâtes, d'imprégnations, de revêtements sont généralement utilisés pour les structures en bois protégées de l'influence directe de l'atmosphère. Ils sont appliqués en deux couches, en maintenant un intervalle de 12 heures entre elles. Le revêtement est utilisé pour recouvrir de tels éléments structurels qui ne nécessitent pas de peinture : chevrons, pannes, etc. La protection peut être appliquée à la surface, imprégner profondément les éléments en bois, conférant à la structure une propriété ignifuge.

Protection incendie du bois

L'imprégnation ignifuge est l'un des moyens les plus populaires et les plus efficaces. Les ignifugeants sont des substances qui empêchent l'inflammation et empêchent la propagation des flammes sur la surface.

De plus, la protection est utilisée sous forme de peintures organosilicatées spéciales ou d'émail perchlorovinylique. La protection la plus durable contre le feu est une combinaison de mesures d'imprégnation de la structure avec une peinture ultérieure.

Protection contre le feu

Principes de base de la conception

Les informations actuelles contenues dans l'édition mise à jour du SNiP 11 25 80 servent de guide à la fois aux débutants en construction et aux professionnels expérimentés.Les bases de la conception et de la réalisation de structures bois multi-composants, décrites dans l'édition 11 25 80, sont les suivantes :

• La dimension de chacun des éléments structurels en bois doit être choisie en tenant compte des possibilités de transport.
• Si la portée des bases en bois sans expansion est de 30 mètres ou plus, l'un des supports est rendu mobile. Cela aide à compenser l'allongement de la portée dans des conditions de température et d'humidité instables.
• L'indice de rigidité spatiale est amélioré en installant des liants verticaux et horizontaux. Pour augmenter la résistance, les maillons transversaux de la structure sont montés sur les sommets des éléments porteurs ou dans le plan de la ceinture verticale.
• La dimension de référence de la planche ou du contreplaqué doit être d'au moins 5 centimètres. Une telle protection aidera à éviter le flambage avant l'installation des éléments de liaison requis.
• Le nombre d'éléments de jonction des polypoutres doit être de trois. Dans le rôle d'attaches de connexion, il est plus pratique d'utiliser des goupilles de plaque.
• La conception nécessite un levage de 1/2 travée et un support de pivot. La conception des poutres collées dans la structure est réalisée selon le même principe.

Important!

Les poutres collées ne doivent être assemblées que dans le sens vertical des planches. La disposition horizontale n'est autorisée que lors de l'assemblage de poutres-caissons.

• Le contreplaqué avec des propriétés de résistance à l'eau accrues agit comme des murs protecteurs de la poutre collée. De plus, son épaisseur ne doit pas être inférieure à 8 millimètres.

Structures en bois

Les exigences établies par l'édition actuelle des règles et règlements 11 25 80 doivent être remplies sans faute. Ainsi, une base fiable et durable pour la structure de tout objectif fonctionnel est obtenue.

Structures en bois multi-pièces

Exigences générales

À structure finie certaines exigences sont imposées, qui sont réglementées par le SNiP 11 25 80.

Maison en bois d'un bar

Conformément aux règles et règlements établis, les éléments suivants doivent être assurés :

1. Protection résistante du bois de toute essence contre les effets des eaux souterraines, des précipitations et des eaux usées.
2. Protection fiable du matériau contre le gel, l'accumulation de condensat, la saturation possible avec de l'eau du sol ou de toute structure adjacente.
3. Un système de ventilation irréprochable (permanent ou intermittent) pour éviter l'accumulation de latence, le pourrissement, l'apparition de moisissure ou de mildiou à la surface de la structure.

Maison en bois

Les travaux d'organisation, de conception et de construction doivent être effectués dans un complexe, en respectant strictement les normes et règles établies pour la construction de structures en bois. Il y a de nombreux facteurs à considérer. qui, par conséquent, déterminera la durée de vie de la structure, sa résistance et sa fiabilité. Pour obtenir un résultat optimal, vous devez suivre toutes les règles et réglementations établies, ainsi que suivre les mises à jour de l'édition SNiP 11 25 80.

Construction de plafond en bois en plusieurs parties

Vladimir Fedorovitch Ivanov
Structures bois et plastique
(manuel pour les universités)
1966

Le livre expose les bases de conception, de calcul, de fabrication et d'installation, les règles de fonctionnement et de renforcement des structures en bois et avec l'utilisation de plastiques ; des mesures pour les protéger de la pourriture, du feu et d'autres effets nocifs sont indiquées ; les propriétés physiques et mécaniques du bois et des plastiques techniques sont prises en compte.
Le livre est destiné aux étudiants des universités et facultés de construction en tant que manuel

Présentation (3)

SECTION UN
LE BOIS COMME MATÉRIAU DE CONSTRUCTION

Chapitre 1. Matière première base du bois et son importance pour l'utilisation dans l'économie nationale (16)
§ 1. Matière première à base de bois (-)
§ 2. Le bois comme matériau de construction et son utilisation dans la construction (17)

Chapitre 2. La structure du bois, ses propriétés physiques et mécaniques (20)
§ 3. La structure du bois et ses propriétés (-)
§ 4. L'humidité du bois et son effet sur les propriétés physiques et mécaniques (23)
§ 5. Effets chimiques sur le bois (25)
§ 6. Propriétés physiques du bois (26)

Chapitre 3. Propriétés mécaniques du bois (27)
§ 7. Anisotropie du bois et caractéristiques générales de ses propriétés mécaniques (-)
§ 8. Influence de la structure et de quelques défauts fondamentaux du bois sur ses propriétés mécaniques (29)
§ 9. Résistance à long terme du bois (31)
§ 10. Travail du bois en traction, compression, flexion transversale, écrasement et écaillage (33)
Section 11. Sélection du bois lors de la construction des structures porteuses en bois (39)

SECTION DEUX
PROTECTION DES STRUCTURES EN BOIS CONTRE LE FEU, LA DESTRUCTION BIOLOGIQUE ET L'EXPOSITION AUX PRODUITS CHIMIQUES

Chapitre 4. Protection des structures en bois contre le feu (41)
§ 12. Résistance au feu des éléments de structure du bâtiment (-)
§ 13. Mesures de protection contre le feu des structures en bois (-)

Chapitre 5. Protection des structures en bois contre la pourriture (43)
§ 14. informations générales (-)
§ 15. Champignons lignivores et conditions de leur développement (-)
§ 16. Prévention constructive pour lutter contre la pourriture des éléments de structures en bois (44)
§ 17. Protection des structures en bois contre les effets des produits chimiques 47
§ 18. Mesures chimiques pour protéger le bois de la pourriture (antiseptique) (-)
Section 19. Dommages au bois par les insectes et mesures de contrôle (49)

SECTION TROIS
CALCUL ET CONCEPTION DES ÉLÉMENTS DE STRUCTURES EN BOIS

Chapitre 6. Calcul des structures bois par la méthode des états limites (50)
§ 20. Dispositions initiales pour le calcul des éléments de structures en bois (-)
§ 21. Données pour le calcul des structures en bois selon la méthode des états limites (52)

Chapitre 7. Calcul des éléments structuraux en bois massif (56)
§ 22. Tronçon central (-)
§ 23. Compression centrale (57)
§ 24. Flexion transversale (62)
§ 25. Coude oblique (65)
Section 26. Éléments courbes comprimés (66)
Section 27. Éléments courbés étirés (68)

Chapitre 8. Poutres pleines (69)
§ 28. Poutres pleines à travée unique (-)
§ 29. Poutres pleines, renforcées de sous-poutres (-)
Section 30. Systèmes de poutres en porte-à-faux et de pannes continues (70)

SECTION QUATRE
RACCORDEMENTS D'ÉLÉMENTS STRUCTURELS

Chapitre 9. Données générales 72
§ 31. Classification des composés (liaisons) (-)
Section 32. Directives générales pour le calcul des assemblages d'éléments de structures en bois (74)

Chapitre 10. Connexions rainurées et clavetées (76)
Section 33. Encoches frontales (-)
Article 34. Butées avant simples, doubles et triples (80)
Section 35. Joints à clé (82)
§ 36. Clés prismatiques transversales, longitudinales et inclinées (84)
Section 37. Clés et rondelles métalliques (86)

Chapitre 11. Connexions sur chevilles (87)
Article 38. Informations générales (-)
§ 39. Les principales caractéristiques des connexions à clous (89)
§ 40. Calcul des connexions des broches en fonction de l'état limite (90)

Chapitre 12. Assemblages sur tirants de travail (95)
§ 41. Tirants (-)
§ 42. Serre-joints, agrafes, clous, vis, vis et guêpes (96)

Chapitre 13. Joints adhésifs (97)
§ 43. Types d'adhésifs (-)
Article 44. Technologie de liaison (98)
Section 45. Construction de joints avec colle et rondelles de colle (99)

SECTION CINQ
COMPOSANTS DE STRUCTURES EN BOIS SUR LIAISONS ÉLASTIQUES

Chapitre 14. Calcul des éléments composites sur tirants élastiques (101)
§ 46. Informations générales (-)

Chapitre 15. Calcul des éléments composites sur liaisons élastiques selon la méthode approchée SNiP II-V.4-62 (103)
§ 47. Flexion transversale des éléments composites (-)
Article 48. Compression centrale des éléments composites (105)
§ 49. Compression excentrée des éléments constitutifs (107)
Section 50. Exemples de calcul des éléments constitutifs (108)

SECTION SIX
STRUCTURES PLATES EN BOIS MASSIF

Chapitre 16. Types de structures en bois massif (110)
§ 51. Informations générales (-)

Chapitre 17. Structures à poutres composites en bois (113)
§ 52. Poutres mixtes du système Derevyagin (-)
Section 53. Conception et calcul des poutres collées (117)
Section 54. Conception et calcul des poutres de colle (121)
Article 55. Fabrication de poutres collées (123)
§ 56. Construction et calcul des poutres en I à double planche sur clous (124)

Chapitre 18. Systèmes d'espacement pour les structures en bois massif (129)
§ 57. Arcs à trois charnières à partir de poutres du système Derevyagin (-)
§ 58. Systèmes d'arcs de cercle (131)
§ 59. Structures cintrées d'un profilé en I avec une double paroi transversale sur des clous (132)
§ 60. Arcs collés (134)
Section 61. Structures solides à charpente (138)
§ 62. Fabrication de structures voûtées et à ossature et leur installation (139)

SECTION SEPT
PLAT À TRAVERS LES STRUCTURES EN BOIS

Chapitre 19. Les principaux types de structures traversantes en bois (141)
§ 63. Informations générales (-)
§ 64. Bases de la conception des structures de fermes bout à bout (145)

Chapitre 20. Systèmes combinés en bois (149)
§ 65. Poutres en treillis (-)
Article 66. Systèmes de suspension et de contreventement des structures en bois (152)

Chapitre 21. poutres en treillisà partir de rondins et de poutres (154)
§ 67. Fermes en rondins et blocs sur coupes frontales (-)
§ 68. Fermes métal-bois TSNIISK (156)
Section 69. Fermes en métal et bois avec une ceinture supérieure de poutres Derevyagin (160)

Chapitre 22. Fermes métal-bois avec membrure supérieure collée et fermes segmentées sur clous (161)
Section 70. Fermes métal-bois à membrure supérieure rectangulaire collée (-)
Section 71. Fermes à segments métal-bois avec membrure supérieure collée (162)
Section 72. Fermes à segments constituées de barres et de planches sur clous (165)
Chapitre 23. Structures arquées et à ossature traversante. Poteaux en treillis (-)
§ 73. Arcs à trois charnières constitués de fermes en blocs segmentaires, en croissant et polygonales (-)
Section 74. Cadre à travers des structures en bois et des poteaux en treillis (169)

SECTION HUIT
MONTAGE SPATIAL DE STRUCTURES PLATES EN BOIS

Chapitre 24. Assurer la rigidité spatiale pendant le fonctionnement et l'installation (173)
§ 75. Mesures pour assurer la rigidité spatiale des structures planes en bois (-)
Section 76. Travail des structures plates en bois lors du montage (176)

SECTION NEUF
STRUCTURES SPATIALES EN BOIS

Chapitre 25. Types de base de structures spatiales en bois (180)
Article 77. Dispositions générales (-)

Chapitre 26. Voûtes circulaires en treillis (185)
§ 78. Systèmes de voûtes (-)
§ 79. Voûte à mailles circulaires sans métal du système de S. I. Peselnik (188)
§ 80. Arc à mailles circulaires du système Zolbau (-)
Section 81. Principes de base pour la construction de voûtes en mailles circulaires (189)
§ 82. Calcul des voûtes à mailles circulaires (-)
§ 83. Concepts généraux de la croix et de la voûte fermée d'un système à mailles circulaires (191)

Chapitre 27. Voûtes et plis en coque de bois (193)
§ 84. Informations générales (-)

Chapitre 28. Dômes en bois (196)
§ 85. Dômes du système radial (-)
Section 86. Dômes à mailles circulaires (200)
§ 87. Coupoles sphériques à parois minces et nervurées et méthodes de calcul (202)

SECTION DIX
CONSTRUCTIONS EN BOIS ET STRUCTURES À USAGE SPÉCIAL

Chapitre 29. Tours (206)
§ 88. Informations générales (-)
Article 89. Tours avec treillis et fûts grillagés (-)
Section 90. Tours à fûts pleins (212)

Chapitre 30. Silos, réservoirs et bunkers (213)
§ 91. Principes de conception et de calcul (-)

Chapitre 31. Mâts (215)
§ 92. Hauban mâts (-)

Chapitre 32. Informations générales sur les ponts en bois (218)
§ 93. Ponts et viaducs (-)
Article 94. La chaussée des ponts routiers et son raccordement au remblai (219)
Section 95. Supports pour ponts en bois d'un système de poutres (221)
Article 96. Bois ponts à poutres solide (224)
Section 97. Systèmes d'entretoises des ponts en bois (-)
Section 98. Systèmes d'arcs des ponts en bois (225)
Article 99. Travées des ponts en bois des systèmes traversants (226)

Chapitre 33. Echafaudages, échafaudages et cercles pour la construction de bâtiments et d'ouvrages d'art (230)
§ 100. Concepts généraux de forêts et de cercles (-)
§ 101. Schémas et dessins d'échafaudages cerclés (231)

SECTION ONZE
FABRICATION DE STRUCTURES ET PIÈCES DE CONSTRUCTION EN BOIS

Chapitre 34. Industrie du bois (236)
§ 102. Industrie de l'exploitation forestière et du travail du bois (-)
§ 103. Procédés technologiques de base du travail mécanique du bois (237)
Section 104. Cadres de scierie (239)
§ 105. Scies circulaires (-)
Article 106. Scies à ruban (240)
Article 107. Raboteuses (242)
§ 108. Fraiseuses et tenonneuses (-)
Article 109. Perceuses (244)
Article 110. Machines à sous (-)
Article 111. Rectifieuses (245)
§ 112. Tours et autres équipements (-)
Article 113. Outils portatifs électrifiés (-)

Chapitre 35. Scierie (246)
§ 114. Informations générales (-)

Chapitre 36. Séchage du bois (249)
§ 115. Séchage naturel du bois (-)
§ 116. Séchage artificiel du bois et types de chambres de séchage (-)

Chapitre 37 Principes de base de l'organisation de la fabrication des structures en bois (251)
§ 117. Atelier de construction (-)
§ 118. Boutique de fabrication de bois collé et de structures à partir de celui-ci (252)
Section 119. Production de contreplaqué et de quelques autres types de bois raffiné (254)
Article 120. Sécurité et protection du travail dans la fabrication de structures en bois et d'éléments de construction (256)

Chapitre 38. Entretien, réparation et renforcement des structures en bois (257)
§ 121. Règles de base pour l'exploitation des structures en bois (-)
§ 122. Réparation et renforcement des structures en bois (-)

SECTION DOUZE
CONSTRUCTIONS DE BÂTIMENTS ET PRODUITS EN PLASTIQUE

Chapitre 39. Les plastiques comme matériau de construction structurel (261)
§ 123. Informations générales sur les plastiques et leurs composants (-)
§ 124. Brèves informations sur les méthodes de transformation des polymères en matériaux et produits de construction (265)
Section 125. Exigences de base pour les plastiques utilisés dans les structures de construction (268)
Article 126. Plastiques en fibre de verre (269)
§ 127. Plastiques stratifiés bois (panneaux de particules) (276)
§ 128. Panneaux de fibres de bois (PDV) (273)
§ 129. Panneaux de particules (PDS) (-)
Section 130. Verre organique (polyméthacrylate de méthyle) (280)
Section 131. Vinyle dur (VN) (281)
Article 132. Styromousse (282)
Section 133. Sotoplastes et Miporah (283)
Section 134. Matériaux thermiques, acoustiques et imperméabilisants obtenus à base de matières plastiques et utilisés dans les structures de construction (284)
§ 135. Caractéristiques de certaines propriétés physiques et mécaniques des plastiques techniques (285)

Chapitre 40. Caractéristiques du calcul des éléments de structure utilisant des plastiques (286)
§ 136. Etirement central et compression (-)
§ 137. Cintrage transversal d'éléments en plastique (289)
Article 138. Éléments en plastique pliés et comprimés (295)
§ 139. Données pour le calcul des structures de construction utilisant des plastiques (-)
Section 140. Assemblage d'éléments structurels en matières plastiques (299)
Article 141. Colles synthétiques pour le collage différents matériaux (301)

Chapitre 41. Structures en couches (304)
§ 142. Schémas et solutions de conception pour les structures stratifiées (-)
§ 143. Méthode de calcul des dalles-panneaux à trois couches (310)
§ 144. Quelques exemples d'utilisation de panneaux sandwich dans des bâtiments à des fins diverses (312)
Article 145. Conduites de matières plastiques (314)

Chapitre 42. Structures pneumatiques (315)
§ 146. Généralités et classification des structures pneumatiques (-)
§ 147. Notions de base sur le calcul des structures pneumatiques (318)
Article 148. Exemples de structures pneumatiques dans des structures à usages divers (320)

SECTION TREIZE
APPLICATION DU BOIS ET DU PLASTIQUE DANS LES FUTURS CONSTRUCTIONS

Chapitre 43. Perspectives de développement et d'application des structures en bois et en plastique (324)
§ 149. Informations générales (-)
Article 150. Perspectives d'utilisation du bois dans les structures (326)
Article 151. Perspectives d'utilisation des matières plastiques dans les structures (328)

Candidatures (330)
Littérature (346)
______________________________________________________________________
scans - Akhat;
traitement - Armin.
DJVU 600 dpi + OCR.

N'oublions pas le sujet : « Vos scans, notre traitement et traduction en DJVU ».
http://forum..php?t = 38054

Calcul du bois

Le calcul du parquet en bois est l'une des tâches les plus faciles, et pas seulement parce que le bois est l'un des plus faciles matériaux de construction... Pourquoi, nous le saurons très bientôt. Mais je dirai tout de suite que si vous êtes intéressé par le calcul classique, selon les exigences des documents réglementaires, alors vous ici .

Lors de la construction ou de la réparation d'une maison en bois, l'utilisation de poutres de sol en métal et encore plus en béton armé est hors de propos. Si la maison est en bois, il est logique de fabriquer les poutres du sol en bois. Mais à l'œil nu, vous ne pouvez pas déterminer quel bois peut être utilisé pour les poutres de plancher et lequel s'étend entre les poutres. Pour répondre à ces questions, vous devez connaître exactement la distance entre les murs de soutènement et au moins approximativement la charge au sol.

Il est clair que les distances entre les murs sont différentes, et la charge au sol peut aussi être très différente, c'est une chose de calculer le sol s'il y a un grenier non résidentiel au-dessus, et c'est une tout autre affaire de calculez le sol d'une pièce dans laquelle des cloisons seront réalisées à l'avenir, pour y placer une baignoire en fonte, une cuvette de toilette en bronze et bien plus encore.

Calcul des structures en bois devrait être fait:

• par la capacité portante (résistance, stabilité) pour toutes les structures ;
• sur les déformations pour les structures dans lesquelles l'ampleur des déformations peut limiter la possibilité de leur fonctionnement.

La conception de la capacité portante doit être effectuée pour l'effet des charges de conception.

Le calcul des déformations doit être effectué pour l'effet des charges standard.

Les déformations (flèches) des éléments de flexion ne doivent pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau. 37.

Tableau 37. Déformations ultimes (flèches) des éléments de flexion

Noter. En présence de plâtre, la déviation des éléments de plancher uniquement à partir de la charge utile ne doit pas dépasser 1/350 de la portée.

Centrer les éléments étirés

Le calcul des éléments tendus centralement est effectué selon la formule :

où N est la force longitudinale calculée,

mр - coefficient des conditions de travail d'un élément en traction, pris : pour les éléments qui n'ont pas d'affaiblissement dans la section de conception, mр = 1,0 ; pour les éléments avec atténuation, mр = 0,8 ;

Rp est la résistance à la traction de conception du bois le long du grain,

Fnt est la section nette considérée : lors de la détermination de Fnt, les atténuations situées sur une surface de 20 cm de long sont prises pour être combinées en une seule section. Éléments serrés au centre. Le calcul des éléments comprimés centralement est effectué selon les formules : résistance

pour la durabilité

où mс est le coefficient des conditions de travail des éléments de compression, pris égal à un,

Rc est la résistance de conception du bois à la compression le long du fil,

Coefficient de flambement, déterminé à partir du graphique (Fig. 4),

Fнт est la section nette de l'élément, Fcalc est la section calculée pour le calcul de la stabilité prise :

1) en l'absence d'affaiblissement : Fcalc = Fbr ;

2) avec un affaiblissement n'atteignant pas le bord - Fcalc = Fbr, si la zone de l'affaiblissement ne dépasse pas 25% de Fbr et Fcalc = 4/3Fnt, si leur zone dépasse 25% de Fbr;

3) avec des affaiblissements symétriques sortant sur le bord : Fcalc = Fnt

La flexibilité? éléments solides est déterminé par la formule:

Noter. Pour l'affaiblissement asymétrique s'étendant aux nervures, les éléments sont calculés comme comprimés excentriquement.

où Io est la longueur calculée de l'élément,

r - rayon de giration de la section de l'élément, déterminé par la formule :

l6p et F6p - moment d'inertie et section brute de l'élément.

La longueur calculée de l'élément l0 est déterminée en multipliant sa longueur réelle par un facteur :

avec les deux extrémités articulées - 1,0 ; avec une extrémité serrée et l'autre chargée librement - 2,0 ;

avec une extrémité pincée et l'autre articulée - 0,8 ;

aux deux extrémités serrées - 0,65.

Éléments de pliage

Le calcul des éléments de flexion pour la résistance est effectué selon la formule:

où M est le moment de flexion calculé ;

mи - coefficient des conditions de fonctionnement de l'élément pour la flexion; Ri - résistance de conception du bois à la flexion,

Wнт - moment de résistance net de la section transversale considérée.

Le coefficient de conditions de fonctionnement des éléments pour le pliage mi est pris : pour les planches, barres et poutres avec des dimensions latérales de section inférieures à 15 cm et des éléments de section rectangulaire collés mi = 1,0 ; pour les poutres avec des dimensions latérales de 15 cm et plus avec le rapport de la hauteur de section de l'élément à sa largeur h / b? 3,5 - mi = 1,15

Le calcul des éléments d'une section pleine pour la résistance en flexion oblique est effectué selon la formule :

où Mx, My sont les composantes du moment fléchissant de calcul, respectivement, pour les axes principaux x et y

mи - coefficient des conditions de fonctionnement de l'élément pour la flexion;

Wx, Wy-moments de résistance de la section transversale nette considérée pour les axes x et y. Éléments excentrés et serrés excentrés. Le calcul des éléments excentriquement étendus est effectué selon la formule :

Le calcul des éléments comprimés excentriquement est effectué selon la formule :

où ? - coefficient (valable dans la plage de 1 à 0), prenant en compte le moment supplémentaire de la force longitudinale N lors de la déformation de l'élément, déterminé par la formule ;

A de faibles contraintes de flexion M / Wbr, ne dépassant pas 10% de la

tension N / Fbr, les éléments comprimés excentriquement sont calculés pour

stabilité selon la formule N

où Q est la force de cisaillement calculée ;

mcк = 1 - coefficient des conditions de fonctionnement d'un élément solide pour le cisaillement lors du pliage;

Rck est la résistance nominale du bois à l'écaillage dans le sens du fil ;

Ibr est le moment d'inertie brut de la section considérée ;

Sbr - moment statique brut de la partie de cisaillement de la section par rapport à l'axe neutre ;

b - largeur de section.

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Transcription

1 Agence fédérale pour l'éducation Établissement public d'enseignement supérieur enseignement professionnel Université technique d'État d'Ukhta Exemples de calcul de structures en bois d'ouvrages d'art forestier Manuel sur la discipline "Ouvrages d'ingénierie forestiers" Ukhta 008

2 UDC 634 * 383 (075) Ch90 Chuprakov, A.M. Exemples de calcul de structures en bois d'ouvrages d'art forestier [Texte] : manuel. manuel pour la discipline « Ouvrages d'art forestiers » / А.М. Chuprakov. Ukhta : USTU, s. : ill. ISBN Le manuel est destiné aux étudiants de la spécialité "Génie Forestier". Le didacticiel contient des exemples de calcul d'éléments porteurs et de structures en bois, exposant de manière cohérente l'application des principales dispositions de conception pour résoudre des problèmes pratiques. Au début de chaque paragraphe, une brève information est fournie qui explique et justifie les méthodes de calcul utilisées. Boîte à outils revu et approuvé par le Département des technologies et des machines d'exploitation forestière, Protocole 14 en date du 07 décembre 007 et proposé pour publication. Recommandé pour publication par le Conseil de rédaction et de publication de l'Université technique d'État d'Ukhta. Réviseurs : V.N. Pantileenko, Ph.D., professeur, directeur. Département de Génie Industriel et Civil; E.A. Chernyshov, directeur général de Severny Les Companies LLC. Université technique d'État d'Ukhta, 008 Chuprakov A.M., 008 ISBN

3 INTRODUCTION Ce manuel vise principalement à enseigner aux étudiants à appliquer les informations théoriques présentées dans le cours "Structures d'ingénierie forestière", la capacité d'appliquer SNiP à la résolution de problèmes pratiques. Des exemples de calculs dans chaque section sont précédés de brèves informations pour expliquer et justifier les méthodes de calcul et les techniques de conception utilisées. Cette publication se veut un guide d'exercices pratiques lors de l'étude des ouvrages d'art en bois, lors de la réalisation de cours de calcul, ainsi que dans l'élaboration de la partie constructive des projets de diplôme. Le but de ce manuel est de combler le vide dans le calcul des éléments de structures en bois, la capacité d'appliquer SNiP pour la conception de structures en bois en relation avec l'exclusion de la discipline "Fondements de la construction" du programme de la spécialité " Génie forestier". Il est nécessaire de concevoir des structures en bois en stricte conformité avec SNiPII.5.80 « Structures en bois. Normes de conception " et SNiP II.6.74 " Charges et impacts. Normes de conception". A la fin du tutoriel, sous forme d'applications, des données auxiliaires et de référence nécessaires au calcul des structures sont fournies. 3

4 CHAPITRE 1 CALCUL DES ÉLÉMENTS DES STRUCTURES EN BOIS Les structures en bois sont calculées par deux états limites : la capacité portante (résistance ou stabilité) et la déformation (flèche). Lors du calcul selon le premier état limite, il est nécessaire de connaître la résistance de calcul, et selon le second, le module d'élasticité du bois. Les principales résistances de conception du bois de pin et d'épicéa dans les structures protégées de l'humidité et du chauffage sont données. Les résistances de calcul des autres essences de bois sont obtenues en multipliant les résistances de calcul de base par les coefficients de transition donnés dans. Les conditions de fonctionnement défavorables des structures sont prises en compte en introduisant des coefficients de réduction des résistances de conception, dont les valeurs sont données dans [1, tableau. dix]. Lors de la détermination des déformations des structures dans les conditions normales de fonctionnement, le module d'élasticité du bois, quelle que soit l'essence de ce dernier, est pris égal à E = kgf/cm. Dans des conditions de fonctionnement défavorables, des facteurs de correction sont introduits selon. La teneur en humidité du bois utilisé pour la fabrication de structures en bois ne doit pas dépasser 15% pour les structures collées, pas plus de 0% pour les structures non collées des bâtiments industriels, publics, résidentiels et d'entrepôt et pas plus de 5% pour le bétail bâtiments, structures extérieures et structures d'inventaire bâtiments et structures temporaires. Ici et plus loin dans le texte, les nombres entre crochets désignent les nombres ordinaux de la liste de références donnée à la fin du livre. 4

5 1. ÉLÉMENTS ÉTIRÉS CENTRAUX Les éléments étirés au centre sont calculés par la formule où N est la force longitudinale calculée ; ** l'aire du NT considéré de la section nette ; N R, (1.1) p 5 HT; N T b r environ avec l br aire de la section transversale brute ; zone transversale d'affaiblissement de l'âne; R p la résistance de conception du bois à la tension le long des fibres, annexe 4. Lors de la détermination de l'aire de NT, tous les affaiblissements situés sur une section d'une longueur de 0 cm sont pris comme s'ils étaient combinés en une seule section. Exemple 1.1. Vérifier la solidité de la suspension en bois des chevrons, fragilisée par deux coupes h bp = 3,5 cm, des gouttières latérales h st = 1 cm et un trou de boulon d = 1,6 cm (Fig. 1.1). Force de traction calculée N = 7700 kgf, diamètre de la bûche D = 16 cm Solution. Section transversale de la tige brute br D 4 = 01 cm Depuis entre le desserrage des coupes et le desserrage du trou Fig. 1. Elément étiré Ici et dans toutes les formules suivantes, sauf réserve, les facteurs de force sont exprimés en kgf, et les caractéristiques géométriques en cm.

6 cm pour une distance de boulon de 8 cm< 0 см, то условно считаем эти ослабления совмещенными в одном сечении. Площадь ослабления отверстием для болта осл = d (D h ст) = 1,6 (1,6 1) =,4 см. Площадь сечения стержня нетто за вычетом всех ослаблений нт = бр осл = 01 3,5 5,4,4 = 103 см. Напряжение растяжения по формуле (1.1) кгс/см ЦЕНТРАЛЬНОСЖАТЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ Центральносжатые деревянные стержни в расчетном отношении можно разделить на три группы: стержни малой гибкости (λ < 30), стержни средней гибкости (λ = 30 70) и стержни большой гибкости (λ >70). Les barres de faible flexibilité sont calculées uniquement pour la résistance selon la formule N R. (1.) c Les barres de haute flexibilité sont calculées uniquement pour la stabilité selon la formule NT N p a c h R c. (1.3) Les barres de flexibilité moyenne avec affaiblissement doivent être calculées à la fois pour la résistance selon la formule (1.) et pour la stabilité selon la formule (1.3). La zone calculée (calcul) de la barre pour calculer la stabilité en l'absence d'affaiblissement et avec un affaiblissement qui ne s'étend pas jusqu'à ses bords (Fig.a), si la zone d'affaiblissement ne dépasse pas 0,5 br, est prise égale à 6

7 calculé = 6p, où 6p est l'aire de la section transversale brute ; avec un affaiblissement qui ne s'étend pas aux bords, si la zone d'affaiblissement dépasse 0,5 6p, le calcul est pris égal à 4/3 NT; avec affaiblissement symétrique s'étendant jusqu'aux bords (Fig. b), calc = NT. Le coefficient de flambement est déterminé en fonction de la flexibilité de conception de l'élément selon les formules : avec la flexibilité de l'élément λ 70 1 a 100 ; (1.4) avec flexibilité des éléments λ> 70 Fig. Affaiblissement des éléments comprimés : a) ne dépassant pas le bord ; b) atteindre le bord A, (1,5) où : coefficient a = 0,8 pour le bois et a = 1 pour le contreplaqué ; coefficient A = 3000 pour le bois et A = 500 pour le contreplaqué. Les valeurs du coefficient calculé par ces formules sont données en annexe. La flexibilité λ des tiges pleines est déterminée par la formule l 0, (1.6) où l 0 est la longueur calculée de l'élément. Pour déterminer la longueur calculée des éléments rectilignes chargés de forces longitudinales aux extrémités, le coefficient μ 0 doit être pris égal: pour les extrémités articulées, ainsi que pour la fixation articulée aux points intermédiaires de l'élément 1 (Fig. 3.1); r 7

8 avec une charnière et les autres extrémités goupillées 0,8 (Fig. 3); avec une extrémité serrée et l'autre libre chargée, (Fig. 3.3); avec les deux extrémités serrées 0,65 (Figure 3.4). r rayon de giration de la section de l'élément. Riz. 3 Schémas de fixation des extrémités des tiges Le rayon d'inertie r dans le cas général est déterminé par la formule r J br, (1.7) br où J br et 6p sont le moment d'inertie et la section brute de ​l'élément. Pour une section rectangulaire de dimensions latérales b et h r x = 0,9 h ; ry = 0,9b. Pour une section circulaire (1.7a) r D 0.5 D. (1.7b) 4 8

9 La flexibilité de conception des éléments comprimés ne doit pas dépasser les valeurs limites suivantes : pour les éléments principaux de la membrure comprimée, les entretoises de support et les jambes de support des fermes, colonnes 10 ; pour éléments comprimés secondaires, entretoises intermédiaires et entretoises de fermes, etc. 150 ; pour les éléments de tirants 00. La sélection des sections de tiges flexibles comprimées centralement est effectuée en prochaine commande: a) sont fixés par la flexibilité de la barre (pour les éléments principaux = ; pour les éléments secondaires λ =) et trouvent la valeur correspondante du coefficient ; b) déterminer le rayon de giration requis et établir une section transversale plus petite ; c) déterminer la surface requise et définir la deuxième taille de section transversale ; d) vérifier la section acceptée selon la formule (1.3). Les éléments comprimés constitués de rondins tout en préservant leur conicité sont calculés à partir de la section transversale au milieu de la longueur de la tige. Le diamètre de la bûche dans la section de conception est déterminé par la formule D calc = D 0 +0,008 x, (1,8) où D 0 est le diamètre de la bûche à l'extrémité mince ; x est la distance entre l'extrémité mince et la section considérée. Exemple 1 .. Vérifier la résistance et la stabilité d'une tige comprimée, affaiblie au milieu de la longueur par deux trous pour boulons d = 16 mm (Fig. 4, a). La section de la tige est b x h = 13 x 18 cm, la longueur est l =, 5 m, les extrémités sont articulées. Charge de conception N = kgf. Solution. Longueur libre de conception de la tige l 0 = l =, 5 m. Rayon d'inertie minimum de la section r = 0,9 b = 0,9 13 = 3,76 cm. 9

10 4. Éléments de compression centrale Flexibilité maximale, 7 6 Par conséquent, la barre doit être calculée à la fois pour la résistance et la stabilité. La surface nette de la tige nt = br osl =, 6 13 = 19,4 cm Contrainte de compression selon la formule (1.) à g / s m. 1 9, 4 10

11 Coefficient de flambement selon la formule (1.4) 6 6, 6 1 0, 8 0, La zone d'affaiblissement provient de la zone brute d'environ sl br 1, 8 5% Par conséquent, la zone calculée dans ce cas est calculée = br = = 34 cm Contrainte lors du calcul de la stabilité selon la formule (1.3) à g s / s m R c 0, Exemple 1.3. Choisissez une section d'un rack en forme de bloc de bois (Fig. 4, b) avec les données suivantes : force de compression de conception N = kgf ; longueur du poteau l = 3,4 m, les extrémités sont articulées. Solution. On fixe la souplesse du rack = 80. Le coefficient correspondant à cette souplesse = 0,48 (annexe). Trouver le rayon de giration minimum requis (à λ = 80) l l 1 l cm ; 0 0 r tr l, 5 cm 80 et la section requise de la crémaillère (à = 0,48) tr N cm R 0, s 7 cm 0, 9 0, 9 Conformément à l'assortiment de sciage bois, nous prenons b = 15 cm.La hauteur requise de la section du bois. Onze

12 h tr tr 7 1 8,1 cm B 15 Nous acceptons h = 18 cm ; = = 70 cm Flexibilité de la barre de la section acceptée Contrainte l, 5 y r 0, m et n; u = 0,5. N à g s / s m 0, exemple 1.4. Un poteau en bois de section ronde, tout en conservant un emballement naturel, supporte une charge N = (Fig. 4, c). La fixation des extrémités de la crémaillère est articulée. Déterminer le diamètre du rack si sa hauteur l = 4 m Solution. Nous fixons la flexibilité = 80 et trouvons le coefficient correspondant à cette flexibilité = 0,48 (annexe). Nous déterminons le rayon de giration requis et le diamètre de section correspondant : r tr l 400 r 0 tr 5 cm ; D "0 cm tr 80 0, 5 Déterminer la surface requise et le diamètre de section correspondant : d'où tr N cm R 0, D" "tr Diamètre moyen requis c; tr 4 tr, 9 cm 3,1 4 D tr D" D "1 9, 4 5 cm D ; 4,1

13 Nous prenons le diamètre de la bûche à l'extrémité mince D 0 = 18 cm.Ensuite, le diamètre dans la section de conception, située au milieu de la longueur de l'élément, est déterminé par la formule (1.8): D =, = 19,6 cm ; D 3, 6 30 cm 4 4 Vérifier la section acceptée, 5 1 9, 6; 0, 4 6; k g s / s m 0 ÉLÉMENTS DE FLEXION Les éléments des structures en bois travaillant en flexion (poutres) sont calculés pour la résistance et la déflexion. Le calcul de la résistance est effectué selon la formule M R, (1.9) u W où M est le moment de flexion à partir de la charge de calcul ; W HT moment résistant de la section nette considérée ; R u est la résistance de conception du bois à la flexion. Les flèches des éléments de flexion sont calculées à partir de l'action des charges standard. Les flèches ne doivent pas dépasser les valeurs suivantes : pour les poutres de plancher 1/50 l ; pour poutres de plancher de grenier, poutres et pieds de chevron 1/00 ​​​​l; pour lattage et revêtement de sol de revêtements 1/150 l, où l est la portée calculée de la poutre. Les valeurs des moments fléchissants et des flèches des poutres sont calculées selon les formules générales de la mécanique des structures. Pour une poutre sur deux appuis, chargée avec une charge uniformément répartie, le moment et la flèche relative sont calculés par les formules : HT 13

14 ql 8 M; (1.10) f 5 q l l H 3. (1.11) 384EJ La portée de calcul est supposée égale à la distance entre les centres des supports de poutre. Si la largeur du support de la poutre dans les calculs préliminaires est inconnue, alors la portée calculée de la poutre est considérée comme la portée libre l 0, augmentée de 5%, c'est-à-dire l = 1,05 l 0. Lors du calcul des éléments de les bûches pleines ou sciées à une, deux ou quatre arêtes, tiennent compte de leur fuite naturelle (conicité). Avec une charge uniformément répartie, le calcul est effectué le long de la section au milieu de la travée. Exemple 1.5. Concevoir et calculer le plancher des combles à l'aide de poutres en bois situées à B = 1 m les unes des autres. La largeur de la pièce (portée libre) l 0 = 5 m Solution. On accepte une telle structure de plancher (Fig. 5, a). Des barres crâniennes sont clouées aux poutres en bois l, reposant sur les murs du bâtiment, sur lesquelles sont posées des planches à roulettes 3, constituées d'une passerelle solide et de quatre barres ourlées à celle-ci (Fig. 5, b). Par le bas, un plâtre sec 4, recouvert de bitume de l'intérieur, est cloué sur les arceaux de sécurité. Au-dessus du plancher en planches, un pare-vapeur 5 est d'abord posé sous la forme d'une couche d'argile imprégnée d'une épaisseur de cm, puis l'isolant 6 est en perlite expansée, vermiculite ou autres matériaux de remplissage incombustibles obtenus à base de matières premières locales et ayant une densité (densité apparente) = kg/m 3. Epaisseur une couche d'isolant de 1 cm.Une croûte protectrice de chaux-sable de 7 cm d'épaisseur est disposée sur le dessus de l'isolant.Calcul des charges. Déterminer la charge par 1 m de sol (tableau 1.1). 14

15 Fig. 5. Vers le calcul des poutres de plancher des combles Tableau 1.1 Eléments et calcul des charges Croûte calcaire-sableuse, 0, Isolant, 0,1 350 Graisse d'argile, 0, Panneaux enroulables (plancher + 50 % pour les barres), 0,5 Enduit sec au bitume , 0, 5 Charge utile totale ... Charge standard, kgf / m g, Facteur de surcharge 1, 1, 1, 1,1 1,1 1,4 Charge de conception en kgf / m 38,4 50,4 38,4 15,6 17, Le propre poids des poutres n'est pas pris en compte , puisque les charges de tous les autres éléments de plancher répertoriés dans le tableau étaient supposées être réparties sur toute la surface, sans exception, des sections occupées par les poutres. 15

16 Calcul des poutres de plancher. Lors de la pose de poutres tous les 1 m, la charge linéaire sur la poutre : standard q H = 11 1 = 11 kgf / m ; calculé q = 65 1 = 65 kgf / m. Portée de conception de la poutre l = 1,05 l 0 = 1,05 5 = 5,5 m Moment fléchissant selon la formule (1,10) M à gf / m 8 Moment de résistance requis de la poutre W tr M voir R et 130 Spécification de la largeur de la section b = 10 cm, on trouve h tr 6W tr, 6 cm b 10 Accepter une poutre de section bxh = 10 x cm avec W = 807 cm 3 et J = 8873 cm 4. Flèche relative selon la formule (1.11) fl 3 5, Calcul du rouleau de bouclier vers l'avant. Le calcul du plancher en planches est effectué pour deux cas de charge : a) charge permanente et charge vive ; b) montage focalisé charge de conception P = 10 kgf. Le calcul du revêtement de sol dans le premier cas est effectué pour une bande d'une largeur de 1 m. Charge pour 1 mètre courant. m de la bande de conception : q H = 11 kgf/m ; q = 65 kgf/m. Portée estimée du tablier a 4 l B b cm H Ici B est la distance entre les axes des poutres ; b largeur de section de la poutre ; et la largeur de la section de la barre crânienne .. 16

17 Moment fléchissant M 6 5 0, 8 6 4, 5 k gf / m. 8 L'épaisseur des lames de parquet est supposée égale à = 19 mm. Les moments de résistance et d'inertie de la lame de plancher calculée sont égaux : W Contrainte de flexion J, cm ; , cm, à g s / s m. 6 0, Déflexion relative f l 3 5, Des réserves importantes de résistance et de rigidité du revêtement de sol permettent d'utiliser des planches semi-anglées de grade III pour sa fabrication. Avec une diminution de l'épaisseur du revêtement de sol à 16 mm, sa déflexion sera supérieure à la limite. S'il y a des barres de répartition ourlées par le bas, la charge concentrée est supposée être répartie sur la largeur du plancher de 0,5 m. La charge est considérée comme fixée au milieu de la travée du tablier. Moment de flexion M Pl H à g s / s m 4 4 Moment de résistance de la bande de conception. L 5 0 1,1 cm 6 17

18 Contrainte de flexion, g s / s m, 3 0,1 où 1, coefficient tenant compte de la courte durée de la charge d'installation. 4. ELEMENTS EXTENSIBLES ET COMPRESSIBLES Les éléments pliables par étirage et par compression sont soumis simultanément à des efforts axiaux et à un moment de flexion résultant d'une flexion transversale de la barre ou d'une application excentrique d'efforts longitudinaux. Les tiges étirables et pliables sont calculées par la formule RMN p R. (1.1) p WRHTHT et Le calcul des tiges pliables en compression dans le plan de flexion est effectué par la formule RMN c RWRHTHT uc, (1.13) 3100 R c br. Les barres de flexion en compression avec une rigidité transversale inférieure dans un plan perpendiculaire à la flexion doivent être vérifiées dans ce plan pour la stabilité globale sans prendre en compte le moment de flexion selon la formule (1.3). dix-huit

19 Exemple 1.6. Vérifier la résistance d'une poutre de section 13 x 18 cm (Fig. 6), tendue par une force N = kgf et pliée par une charge concentrée P = 380 kgf appliquée au milieu de la travée l = 3 m. section de la barre à cet endroit est affaiblie par deux trous pour boulons d = 16 mm. Riz. 6. Stretch élément pliable Solution. Moment de flexion maximal M Pl k g s / m W HT J 5750 HT voir 0,5 h 9 19

20 Contrainte selon la formule (1.1), k g s / s m. 1 9, Exemple 1.7. Vérifiez la résistance et la stabilité de la tige pliable, articulée aux extrémités (Fig. 7). Dimensions de la section b x h = 13 x 18 cm, longueur de tige l = 4 m Force de compression de conception N = 6500 kgf, force de conception concentrée appliquée au milieu de la longueur de tige, P = 400 kgf. Riz. 7. Éléments de flexion en compression Solution. Vérifions la résistance de la barre dans le plan de flexion. Moment de flexion de conception de la charge transversale M Pl à g s / m. 4 4 Section = = 34 cm. Moment de résistance de la section W x = bh / 6 = 70 cm 3.0

21 Rayon d'inertie de la section par rapport à l'axe X rk = 0,9 h = 0,9 18 = 5, cm Flexibilité de la tige x 5, Coefficient selon la formule (1.14), Contrainte selon la formule (1.13) à gs / sm 3 4 0, Vérifier la stabilité de la barre dans le plan perpendiculaire au pli. Le rayon d'inertie de la section par rapport à l'axe Y r y = 0,9 b = 0,9 13 = 3,76 cm Flexibilité de la tige par rapport à l'axe Y y 3, 7 6 Coefficient de flambement (selon l'application) φ = 0,76. Tension selon la formule (1.3) à g s / s m 0,

22 CHAPITRE CALCUL DES JOINTS D'ÉLÉMENTS DE STRUCTURES EN BOIS 5. JOINTS SUR FENTES Les éléments sur encoches sont reliés principalement sous la forme d'encoches frontales avec une dent (Fig. 8). Les coupes frontales sont conçues pour l'écrasement et l'écaillage à condition que la force de calcul agissant sur le joint ne dépasse pas la capacité de charge nominale de ce dernier. Riz. 8. Encoche frontale

23 Le calcul des encoches frontales pour la fermeture est effectué le long du plan de travail principal de la fermeture, situé perpendiculairement à l'axe de l'élément comprimé adjacent, pour la force totale agissant dans cet élément. La capacité portante de conception du joint à partir de l'état de concassage est déterminée par la formule T R cm cm cm, (.1) où est la zone de concassage ; R cm cm la résistance de calcul du bois à l'écrasement sous un angle par rapport à la direction des fibres, déterminée par la formule R cm R cm R cm sin R cm 90. plus de 1 4 h, où h est la dimension de la section de l'élément dans le sens de la coupe. La capacité portante de conception du joint à partir de l'état de cisaillement est déterminée par la formule où est la zone de cisaillement ; sk av, (0,3) s k s k s k T R av R est la résistance moyenne calculée du bois à l'écaillage sur le site d'écaillage. La longueur de la zone de clivage l ck dans les rainures frontales doit être d'au moins 1,5 h. La résistance au cisaillement calculée, moyennée sur le site de défrichement, avec une longueur de site n'excédant pas h et dix profondeurs d'insertion dans les joints de pin et d'épicéa est prise égale à cf ck 1 /. R k gf cm Avec une longueur de l sk supérieure à h, la résistance de calcul au cisaillement diminue et est prise conformément au tableau..1. 3

24 sr l sk h Tableau 1, 4, 6, 8 3 3, 3,33 R, k gf / s m sk 1 11,4 10,9 10,4 10 9,5 9, 9 Pour les valeurs intermédiaires du rapport l sk / h valeurs de la les résistances de calcul sont déterminées par interpolation. Exemple 1. Vérifiez la capacité portante de l'unité de support de ferme, résolue par une coupe frontale avec une dent (Fig. 8, a). La section des poutres b x h = 15 x 0 cm; l'angle entre les courroies "" (s en 0, 3 7 1; c o s 0, 9 8); profondeur de coupe h BP = 5,5 cm ; la longueur de la zone de clivage l sk = 10 h r = 55 cm ; force de compression de calcul dans la membrure supérieure N c = 8900 kgf. Solution. Résistance de conception du bois à l'écrasement sous un angle selon la formule (.) Zone de déformation 130 R / 130 k gf cm cm, cm bhvr 1 5 5, 5 8 8, 8 cm cos 0, 9 8 Capacité portante du joint de la condition de résistance à l'écrasement selon la formule (.1) T 8 8, N à gs. cm Force de conception agissant sur le site de défrichement, T N N c o s à gf. Zone de clivage p c c c c c l b cm c .. 4

25 Moyenne calculée pour la zone de clivage la résistance du bois à l'écaillage au rapport l sk / h = 55/0 =, 75 sr sk 1 0,1 / (voir tableau ... 1). R k gf sm Exemple .. Calculez la coupe frontale du nœud de support d'une ferme en treillis triangulaire (Fig. 8, b). Les courroies en treillis sont constituées de rondins avec un diamètre de conception au nœud D = cm. L'angle entre les courroies a = 6 30 "(sin a = 0,446; cos a = 0,895). Force de compression de conception dans la courroie supérieure N c = kgf. Solution. Résistance de calcul de l'effondrement du bois à un angle donné cm / (Annexe 4) R k gf sm Surface d'effondrement requise cm N cm 100 cm R cm 100 La zone d'effondrement est dirigée obliquement par rapport à l'axe de la membrure inférieure, donc , l'aire du segment normal à l'axe est égale à cos, 5. cm cm A l'aide de l'annexe 1, on trouve que lorsque D = cm, l'aire la plus proche se = 93,9 cm correspond à la profondeur de la coupe h bp = 6,5 cm. h bp = 6,5 cm, ce qui est inférieur à la profondeur limite du boîtier, compte tenu du rognage nécessaire de la log de la membrure inférieure à une profondeur de h CT = cm soit 1 D h st hh 6, 6 7 cm bp Longueur de la corde de coupe (largeur du plan de clivage) à h bp = 6,5 cm b = 0,1 cm (annexe 15

26 La longueur requise du plan de cisaillement à av R = 1 kgf / cm : sk l sk N cos, s 3 7,1 cm av br 0,1 1 sk Accepter l sk = 38 cm, soit plus de 1,5 h = 1,5 () = 30 cm Étant donné que la longueur du plan de cisaillement s'est avérée inférieure à h = () = 40 cm, la valeur acceptée R = 1 kgf / cm correspond aux normes. ck On dispose le support à partir d'assiettes d'un diamètre de cm.Pour le coussin d'appui, on prend la même assiette avec une pente au dessus d'un cm, ce qui donnera une largeur d'appui b 1 = 1,6 cm (Annexe 1). Contrainte de cisaillement le long de la zone de contact du support et de la plaque de support N c sin, 4 k gf/sm 1, 6 cm où 4 kgf/cm est la résistance de conception à l'écrasement R CM90 à travers les fibres dans les plans de support des structures .., 6. la capacité pour une coupe d'un goujon cylindrique dans les joints d'éléments en pin et en épicéa avec la direction des forces le long des fibres des éléments est déterminée par les formules: par le pli du goujon T et = 180 d + a, mais pas plus de 50 d ; sur l'écrasement de l'élément médian d'épaisseur T c = 50 cd ; en écrasant l'élément de bord d'épaisseur a T a = 80 ad. (.4a) (.4b) (.4c) Le nombre de goujons n H, qui doivent être placés dans la connexion pour transférer la force N, se trouve à partir de l'expression 6

27 n H N, (.5) où T n est la plus petite des trois valeurs de la capacité portante du boulon, calculée par les formules (.4); n avec le nombre de coupes du goujon. La capacité portante calculée du goujon T n peut également être déterminée à l'aide de l'annexe 5. La distance entre les axes des goujons doit être au moins : le long des fibres s 1 = 7 d ; à travers les fibres s = 3,5 d et du bord de l'élément s 3 = 3 d. La capacité portante de calcul du goujon cylindrique T n lorsque la force est dirigée selon un angle a par rapport aux fibres des éléments est déterminée comme la plus petite des trois selon les formules : H nt (1 8 0), mais pas plus de T kdac HT c = k 50 cd; Ta = k 80 cd. k 50d; (.6а) (.6b) (.6c) Tableau d'angle et deg. Coefficient ka pour tiges en acier de diamètre en mm 1, 1,4 1,6 1,8, 0,95 0,95 0,9 0,9 0,9 0,9 0,75 0,75 0,7 0,675 0, 65 0,65 0,7 0,65 0,6 0,575 0,55 0,55 Remarque. Les valeurs du coefficient k a pour les angles intermédiaires sont déterminées par interpolation. Exemple 3. L'articulation de la ceinture étirée inférieure de la ferme en treillis (Fig. 9, a) est réalisée au moyen de patins en planches reliés à la ceinture avec des goupilles rondes en acier. Une ceinture de rondins d'un diamètre de 19 cm à la jonction. Pour un ajustement parfait des superpositions, les rondins sont taillés des deux côtés de 3 cm pour une épaisseur de c = 13 cm. Les superpositions sont prises dans des planches avec une section de axh = 6 x 18 cm. La force de traction calculée est N = kgf. Calculer la connexion. sept

28 9. Connexions sur broches cylindriques en acier Solution. Le diamètre des broches est réglé pour être approximativement égal à (0,0,5) a, où a est l'épaisseur du revêtement. Nous acceptons d = 1,6 cm.Déterminer la capacité portante calculée du clou par coupe en utilisant les formules (.4) : H,; T à gs à gs T c T a, à gs; , à rf. huit

29 La plus petite capacité portante de conception T n = 533 kgf. Chevilles à double coupe. Le nombre requis de goupilles selon la formule (.5) : n H, 9 pièces Nous acceptons 1 goupille, dont 4 boulons de chaque côté du joint. Nous plaçons les broches en deux rangées longitudinales. La distance entre les broches le long des fibres : s 1 = 7 d 7 1, 6 = 11, cm (on prend 1 cm). La distance de l'axe des broches au bord des plots est s 3 = 3 d 3 1, 6 = 4,8 cm (on prend 5 cm). La distance entre les goujons à travers les fibres s h s = 8 cm> 3,5 d = 5,6 cm 3 Section transversale nette de la ceinture moins les entretoises latérales et les trous d'affaiblissement pour les goujons. D 8 4 8, 8 1 ,. seg dc cm HT 4 Aire de la section affaiblie des revêtements HT () 6 (1 8 1, 6) 1 7 7, 6. ahd cm Contrainte de traction dans les revêtements N, k gf / s m. HT 1 7 7, 6 Exemple.4. Dans la barre transversale des chevrons inclinés (Fig. 9, b), une force de traction N = 500 kgf se produit. La traverse est constituée de deux plaques d'un diamètre de D pl = 18 cm. Les plaques recouvrent le pied du chevron d'une bûche D = cm des deux côtés et y sont fixées avec deux boulons d = 18 mm, qui fonctionnent comme double- goupilles de cisaillement. Profondeur de pile 9

30 pieds de chevron à la jonction de la traverse h" CT = 3 cm. Pour un ajustement serré des rondelles des boulons, les plaques sont coupées à une profondeur de hst = cm. L'angle entre la direction de la traverse et le chevron la jambe est a = 30. Vérifiez la résistance de la connexion. Solution. Capacité portante de la cheville cylindrique en acier par coupe lorsque la force est dirigée selon un angle par rapport aux fibres, nous déterminons par les formules (.6): H 0, 9 (, 8 7),; T à rc à rc TС T a 0, à rc; 0, à rc. Ici 0, 9 coefficient ka, déterminé selon le tableau ..; c = D h st = 3 = 16 cm d'épaisseur de l'élément médian ; a = 0,5 D pl h st = 0, = 7 cm d'épaisseur de l'élément de bord. 647 kgf. La capacité portante totale de la connexion pnp avec T n = == 588> 500 kgf. La distance de l'axe du goujon à l'extrémité de la barre transversale est pris comme s 1 = 13 cm> 7 1, 8 = 1,6 cm.La distance entre les axes des goujons à travers l'axe de la barre transversale, nous prenons s = 6 cm et à travers à l'axe de la jambe du chevron Alors, résumons. "s = 9 cm. propriétés mécaniques. Les propriétés mécaniques du bois comprennent : la résistance, l'élasticité, la ductilité et la dureté. La résistance du bois se caractérise par sa capacité à résister à l'action de forces externes (charges). 30

31 Les forces qui résistent aux influences externes (charges) sont appelées forces ou contraintes internes. Ainsi, des contraintes de compression, de traction, de flexion, de cisaillement (écrasement) ou de cisaillement apparaissent dans les sections des structures en bois. Les méthodes de calcul des structures en bois envisagées sont axées sur des types de structures types étudiés dans la discipline « Ouvrages d'ingénierie forestiers ». ... Il est nécessaire de concevoir des structures en bois en stricte conformité avec SNiP et GOST. 31

32 Annexes 3

33 Diamètre en cm Indicateurs BBBBBBBBBBBBBBBBBBB 4.8 1.6 5 1.68 5.3 1.75 5.37 1.8 5.57 1.87 5.76 1.93 5.91 1.98 6.08, 04 6.5.09 6.4.14 6.55, 6.7.4 6.85.3 Dimensions des cordes b en cm et aires en cm des segments Profondeur de coupe 0,5 1 1,5,5 3 3,5 4 4,5 5 7,34 7,14,39 7,7,45 7,41,49 7,55,5 7,67,57 6,6 4,5 6,9 4,7 7, 4,88 7,47 5,06 7,8 5,4 8 5,4 8, 5,56 7,94 8,18 8,3 8,65 8,67 8,85 9,0 9, 9,3 9,51 9,6 9,83 9,9 10,1 8,5 5,7 10, 10,4 8,7 5,87 8,9 6 9, 6,17 9,4 6,31 9,6 6,44 9,8 6,58 10,5 10,7 8,91 1,4 9,39 1,9 9,8 13,6 9,75 17, 10, 17,8 10,7 18,6 10, 14 11 , 1 19,7 10,6 14,5 10,4,1 10,9 3, 11,5 4, 11,6 0 1,5 6,1 10,3 15,4 11,7 15,9 10, 8 11 1,3 16,8 11,1 11,3 11,4 11,5 11,6 11,8 10 6,71 1,1 1, 10, 6,85 10,4 6,96 10,6 7 , 1 10,8 7,3 1,4 1,4 1,8 0,1 1 16,3 13,6 1,6 17, 1,9 17,6 11,9 1 13,6 18,4 1,4 1,5 1,6 1,7 13,6 3,3 10,9 7,5 11,5 8,8 1,1 30,1 1 5,1 1,7 31,4 13,4 7,9 13 , 8 8,8 14,3 9,6 14,7 30,4 14 3,9 15,1 31,1 14,3 4,4 15,5 31,9 13,7 5 15,9 3,6 13 , 8 18,8 14,1 19,1 14,4 19,5 1,7 19,9 13,1 13,15 5,5 16, 33,4 13, 3,5 13,7 33,7 14, 34,8 14,7 35,9 15, 36,9 15,6 37,9 15,1 38,9 16,5 39,9 16,9 40,9 17,3 41,8 15,3 6 16,7 4,6 15,7 6,6 16 1,7 16,3 7,6 15 0,4 16,6 8, 7 18,1 43,6 17,3 35,4 17,7 36,1 18,5 44,4 18,9 45,8 19,3 46,3 11,4 1,4 40,7 1,7 36 , 6 13,3 37,8 13,9 39,3 14,4 40,5 43,7 13,1 4,8 13,8 44,7 14,4 46,6 49,7 16, 51,4 16 , 7 5,9 16, 54, 17,7 55,9 17,4 48,4 17,9 49,5 18,3 50,7 18,8 51,8 19,5,9 18, 57,4 18, 7 58,8 19, 60,1 19,7 61,4 0,1 6,7 Annexe 1 14,1 51,5 14,8 53,7 15,5 55,7 16,1 57,7 16, 7 59,6 17,3 61,4 17,9 63, 18,4 64,6 19,5 68,3 0 69,9 0,5 71,6 54 0,6 64 1,4 74,4 58, 1 1 65,5 1,9 76 1,4 66,5.4 77,4 33

34 34 Fin app. 1 dans sections circulaires pour différentes profondeurs de mortaise h bp en cm 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,9 63,6 16,6 65,3 17, 68,1 17,7 76,8 17,9 70, 18,3 79,3 18,7 88,5 18,5 7,6 19,4 91, 19,1 74,3 19,6 84 0,1 93,9 0,6 76,3 0,86 , 0,7 96,5 1,17 1,78, 0,8 88,4 1,3 99 1,8 110, 11,6 13 0,7 80,1 1,4 90,5 1,9 101, 4 113,9 14 3, 81,9 1,9 9,7,7 84,5 94,7 3, 130 4,6 14 5,4 167, 85,4 3 96,7 3, 10 4, 171, 7 87,1 3,5 98,7 4 ,111 4,8 13 5 ,188 3,88,9 19 8,3 06

35 35 Flexibilité Annexe La valeur du coefficient φ coefficient φ, 99 0.99 0.988 0.986 0.984 0.98 0.98 0.977 0.974 0.968 0.965 0.961 0.958 0.954 0.95 0.946 0.94 0.937 0.98 0.93 0.918 0.913 0.907 0.891 0.884 0.831 0.87 0.84 0.38 0.93 0.93 0.918 0.913 0.907 0.891 0.884 0.8310.87 0.84 0,784 0,776 0,768 0,758 0,749 0,74 0,731 0,71 0J0 0,69 0,68 0,67 0,66 0,65 0,641 0,63 0,608 0,597 0,585 0,574 0,56 0,55 0,535 0,53 0,508 0,484 0,473 0,461 0,45 0,439 0,49 0,336 0,351 0,33 0,4 0,358 0,303 0,71 0,66 0,61

36 36 Fin de l'app. Flexibilité λ Facteur φ, 56 0,5 0,47 0,43 0,39 0,34 0,3 0,6 0, 0,16 0,1 0,08 0,05 0,0 0,198 0,195 0,19 0,189 0,183 0,181 0,178 0,175 0,173 0,17 0,168 0,165 0,163 0,158 0,156 0,154 0,15 0,15 0,147 0,145 0,144 0,14 0,138 0,136 0,134 0,13 0,13 0,19 0,17 0,16 0,14 0,14 0,1 0,118 0,117 0,115 0,114 0,11 0,111 0,11 0,107 G, 106 0,105 0,104 0,10 0,101 0,1 0,099 0,098 0,096 0,095 0,094 0,093 0,09 0,091 0,09 0,089 0,086 0,085 0,084 0,083 0,08 0,081 0,081 0,08 0,079 0,078

37 Annexe 3 Données de conception Hauteur h = k 1 D 1 0,5 Surface de section = k D 0,785 0,393 Distance de l'axe neutre aux fibres les plus externes : z 1 = k 3 D z = k 4 D 0,5 0,5 0,1 0,9 Moment d'inertie : J x = k 5 D 4 J y = k 6 D 4 0,0491 0,0491 0,0069 0,045 Moment de résistance : W x = k 7 D 3 W y = k 8 D 3 0,098 0,098 0,038 0,0491 Rayon de giration maximal r min = k 9 D 0,5 0,13 37

38 Fin de réglage, 971 0,933 0,943 0,866 0,393 0,779 0,763 0,773 0,740 0,5 0,475 0,447 0,471 0,433 0,5 0,496 0,486 0,471 0,433 0,045 0,0476 0,441 0,461 0,0395 0,0069 0,0491 0,0488 0,490 0,0485 0 , 0491 0,0960 0,0908 0,097 0,0481 0,0960 0,0908 0,07 0,031 38

39 Caractéristiques de conception des matériaux Annexe 4 Etat de contrainte et caractéristiques des éléments Désignation Résistance de conception MPa ling, pour kgf/cm de bois de haute qualité Flexion, compression et écrasement des fibres : a) éléments de section rectangulaire (à l'exception de ceux spécifiés aux alinéas " b" et "c") hauteur jusqu'à 50 cm b) éléments de section rectangulaire d'une largeur supérieure à 11 à 13 cm avec une hauteur de section supérieure à 11 à 50 cm c) éléments de section rectangulaire d'une largeur supérieure 13 cm avec une hauteur de section de plus de 13 à 50 cm d) éléments en bois rond sans inserts dans la section de conception ... Etirement le long des fibres : a) éléments non collés b) éléments collés 3. Compression et écrasement sur toute la surface à travers les fibres 4. Écrasement local à travers les fibres : a) dans les parties porteuses des structures, jonctions frontales et nodales des éléments b) sous rondelles à angles d'écrasement de 90 avant écaillage le long des fibres : a) lors du pliage d'éléments non collés b) lors du pliage d'éléments collés c) dans les encoches frontales pour sollicitation maximale R u, R c, R cm R u, R c , R cm R u, R c, R cm R et, R c, R cm R p R p R c. 90, R cm 90 R cm 90 R cm 90 R cc R cc R cc, 8 18 1,6 16,6 16 1,5 15,6 16 1,5 15,1 1 39

40 État de contrainte et caractéristiques des éléments Caractéristiques de conception des matériaux Désignation Fin de l'app. 4 Résistance de conception MPa de la stratification, pour kgf / cm de bois de haute qualité 1 3 g) local dans les joints collés pour une contrainte maximale 6. Écaillage des fibres : a) dans les joints des éléments non collés b) dans les joints des éléments collés 7. Etirement des fibres des éléments en bois collés R cc R cc 90 R cc 90 R p.90,7 7 0,35 3,5,1 1 0,8 8 0,7 7 0,3 3,1 1 0,6 6 0,6 6 0 , 35 3,5 REMARQUE : 1 La résistance de calcul du bois à l'écrasement selon un angle par rapport au sens du fil est déterminée par la formule R voir R cm 3 1 (1) s dans RR voir 90. La résistance nominale du bois à l'écaillage selon un angle par rapport à la direction des fibres est déterminée par la formule R cm sk. R sk 3 1 (1) sin R R sk 90 sk .. 40

41 Références 1. SNiP II Structures en bois. Normes de conception .. SNiP IIB. 36. Structures en acier. Normes de conception. 3. SNiP II6.74. Charges et chocs. Normes de conception. 4. Ivanin, I. Ya. Exemples de conception et de calcul de structures en bois [Texte] / I.Ya. Ivanine. M. : Gosstroyizdat, Shishkin, V.E. Constructions bois et plastique [Texte] / V.E. Chichkine. M. : Stroyizdat, Ouvrages d'art forestiers [Texte] : lignes directrices pour la mise en œuvre du projet Pont de bois pour les étudiants de la spécialité "Génie Forestier" / А.М. Chuprakov. Ukhta : USTU,

42 Table des matières Introduction ... 3 Chapitre 1 Calcul des éléments de charpente en bois Eléments tendus au centre ... 5 Eléments en compression centrale Eléments en flexion Eléments en flexion étirée et en compression Chapitre Calcul des joints d'éléments en bois ... 5 Assemblages sur encoches . .. 6 Connexions sur axes cylindriques .. . 6 Annexes ... 3 Références

43 Publication pédagogique Chuprakov A.M. Exemples de calcul de structures en bois d'ouvrages d'art forestier Editeur de manuel I.А. Correcteur Bezrodnykh O.V. Moisenya Rédacteur technique L.P. Plan Korovkina 008, position 57. Signé pour impression. Police Times New Roman. Format 60x84 1/16. Papier offset. Impression d'écran. CONV. imprimer l., 5. Euh. éd. l., 3. Tirage 150 exemplaires. Ordre 17. Université technique d'État d'Ukhta, Ukhta, st. Pervomayskaya, 13 Département d'impression opérationnelle USTU, Ukhta, st. 13 octobre.

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