ТКП 45-5.05-146-2009. Мкс 91. 080. 20 к ткп 45 051462009 (02250) Деревянные конструкции. Строительные нормы проектирования
 Скачать 0.75 Mb.
|
|
10.4.2.8 Расчетные напряжения изгиба должны удовлетворять условиям, приведенным в 7.4, 7.8 и 10.1.3 – 10.1.8. 10.4.2.9 При необходимости в балках допускается выполнение подрезки на опоре со стороны растянутой зоны при соблюдении следующих требований: а) для балок из цельной древесины глубина подрезки h a ≤ 0,25h, длина скоса c 1 > 2h a и длина опорной площадки подрезки с < h (рисунок 10.3, а)) при условии, что d R bh < 0,4 МПа, (10.20) где R d — опорная реакция от расчетной нагрузки; b и h — ширина и высота поперечного сечения балки без подрезки; б) для балок из клееной древесины глубина подрезки h a ≤ 0,5h, а длина опорной площадки под- резки с < 120 мм (рисунок 10.3, б)) при наличии вклеенных стержней и условии, что ,0, 1,5 , d s v d R k f bh ⋅ ≤ (10.21) где R d — опорная реакция от расчетной нагрузки; b и h — ширина и высота поперечного сечения балки без врезки; f v,0,d — расчетное сопротивление скалыванию древесины вдоль волокон; k s — коэффициент для подрезок с двумя вертикально вклеенными арматурными стерж- нями диаметром от 16 до 20 мм (рисунок 10.3, б)), определяемый из выражения k s = 1,805 – 3,965 h a / h + 3,186 (h a / h) 2 . (10.22) ТКП 45-5.05-146-2009 57 В клееных деревянных балках с вертикальными вклеенными стержнями расстояние с 2 принима- ется равным 3,5 d, где d — номинальный диаметр вклеенного стержня. 10.4.2.10 Для клееных балок на участках у опор, а также в зоне действия вертикальных сосредо- точенных сил должны быть проверены условия, приведенные в 10.1.3. а) б) h h b b R d R d c c c c 1 c 2 c 2 h a h a 2 1 2 1 1 — балка; 2 — вклеенные стержни Рисунок 10.3 — Опорные участки балок с подрезками: а — скошенная подрезка опорного участка балки из цельной древесины; б — подрезка опорного участка балки из клееной древесины с вклеенными стержнями 10.4.2.11 Из плоских сплошных балок могут проектироваться пространственные конструкции, пе- рекрестно-балочные системы, ребра куполов, складки и др. 10.5 Колонны 10.5.1 Деревянные колонны являются сжатыми или сжато-изгибаемыми несущими конструкция- ми, опирающимися на фундаменты. 10.5.2 Колонны выполняются как из клееной, так и цельной древесины. В клееных колоннах до- пускается сочетать древесину 2 и 3 сортов, используя в крайних зонах поперечного сечения на 0,15 высоты более высокий сорт, по которому назначается расчетное сопротивление. 10.5.3 При центральном сжатии колонн расчетное напряжение сжатия должно удовлетворять усло- виям, приведенным в 7.3. 10.5.4 В других случаях, кроме оговоренных в 10.5.3, напряжения должны удовлетворять услови- ям, приведенным в 7.6 и 10.1.3. 10.6 Фермы 10.6.1 Расчет ферм с разрезными и неразрезными поясами следует производить по деформиро- ванной схеме с учетом податливости узловых соединений. В фермах с неразрезными поясами осе- вые усилия в элементах и перемещения допускается определять с предположением шарнирных узлов. 10.6.2 Фермы следует проектировать со строительным подъемом не менее 1/200 пролета, осу- ществляемым в клееных конструкциях путем выгиба по верхнему и нижнему поясам. 10.6.3 Расчетную длину сжатых элементов ферм при расчете их на устойчивость в плоскости фермы следует принимать равной расстоянию между центрами узлов, а из плоскости — между точ- ками закрепления их из плоскости. 10.6.4 Элементы решетки ферм следует центрировать в узлах. В случае нецентрированных уз- лов ферм следует учитывать возникающие изгибающие моменты. Стыки сжатых поясов ферм следу- ет располагать в узлах или вблизи узлов, закрепленных от выхода из плоскости. 10.7 Плоские рамы 10.7.1 Клееные деревянные рамы выполняются однопролетными трехшарнирными с дощатыми или клеефанерными ригелями и стойками прямоугольного (дощатоклееные), коробчатого или двутав- ровокоробчатого (клеефанерные) сплошного поперечного сечения переменной высоты по длине. Плоские рамы допускается проектировать сквозными, решетчатыми. ТКП 45-5.05-146-2009 58 10.7.2 Расчет на прочность элементов трехшарнирных рам в их плоскости следует выполнять по пра- вилам расчета сжато-изгибаемых элементов с расчетной длиной, равной длине полурамы по осевой линии. 10.7.3 Устойчивость плоской формы деформирования трехшарнирных рам, закрепленных по внеш- нему контуру, допускается проверять по формуле (7.24). При этом для гнутоклееных рам и рам из прямо- линейных элементов с углом α между осями стойки и ригеля менее 130° расчетную длину ригеля и стойки из плоскости рамы следует принимать равной длинам их внешних подкрепленных кромок, а при угле α≥ 130° расчетную длину элемента следует принимать равной длине осевой линии полурамы. 10.7.4 Жесткие карнизные узлы, где действуют максимальные изгибающие моменты, следует рассчитывать в зависимости от конкретного конструктивного решения. 10.7.5 Расчет прочности криволинейных участков гнутоклееных дощатых рам следует выполнять по формулам (10.14) и (10.15). 10.7.6 Карнизные узлы клеефанерных рам c гнутоклееными элементами (рисунок 10.4) следует рассчитывать по формулам кривых брусьев с приведенными геометрическими характеристиками ра- диальных сечений: а) по максимальным тангенциальным напряжениям на сжатой кромке , , 0 1 ,0, 0 1 ( ) ; d b d b c d ef ef N M r r f A A y r ⋅ − + ≤ (10.23) б) на растянутой кромке с условным радиусом кривизны r 2 , 2 0 , ,0, 0 2 ( ) , d b d b t d ef ef M r r N f A y r A ⋅ − − ≤ (10.24) где M d,b и N d,b — расчетные усилия в биссектрисном сечении узла; r 1 , r 2 — радиусы кривизны кромок биссектрисного сечения узла; r 0 — радиус кривизны нейтрального слоя; y 0 — расстояние от центра тяжести сечения до нейтрального слоя (рисунок 10.4); A ef — приведенная площадь в биссектрисном сечении узла. 10.8 Плоские арки 10.8.1 Гнутоклееные арки следует проектировать преимущественно кругового очертания с соот- ношением стрелы подъема к пролету не менее 1/6 и ширины к высоте сечения 1/5–1/7. Очертание стрельчатых арок должно определяться из условий обеспечения заданного внутреннего габарита здания, при этом стрелу подъема полуарок следует принимать 1/12–1/15 длины хорды полуарки. 10.8.2 Арки следует рассчитывать на прочность в соответствии с требованиями 7.6.1 и 7.6.4, а на устойчивость в плоскости кривизны — по формуле (7.24), причем расчетную длину элементов l d следует принимать по таблице 10.1. I – I I I s Q s r r 1 r 2 н.с. y 0 r 0 Рисунок 10.4 — Схема карнизного узла клеефанерной рамы ТКП 45-5.05-146-2009 59 Таблица 10.1 — Расчетные длины элементов арок Наименование расчета Расчетная длина Расчет на прочность по деформированной схеме: для двухшарнирных арок при симметричной нагрузке 0,35 S a для двухшарнирных арок при кососимметричной нагрузке 2 2 2 a S π ⋅ π − α для трехшарнирных арок с углом перелома в ключе не более 10° при сим- метричной и кососимметричной нагрузках 0,58 S a для трехшарнирных арок с углом перелома в ключе более 10° при сим- метричной и кососимметричной нагрузках 0,5 S a Расчет на устойчивость в плоскости кривизны для двухшарнирных и трехшар- нирных арок 0,58 S a Примечание — S a — полная длина дуги арки; α — центральный угол полуарки в радианах. 10.8.3 Расчет арок на устойчивость плоской формы деформирования следует производить по формуле (7.24). 10.8.4 В опорных и коньковых узлах при опирании полуарок частью торцов в металлические башмаки (рисунок 10.5) должно соблюдаться условие σ cm, α,d ≤ k σ1 · k σ2 · f c, α,d , (10.25) где σ cm, α,d — расчетное напряжение смятия под углом к волокнам древесины под опорной плитой определяется по формуле σ cm, α,d = F d / A d , (10.26) здесь A d = h d b — площадь опорной площадки торца полуарки (рисунок 10.5) при ширине сечения b; F d — расчетное усилие, действующее перпендикулярно торцу полуарки; f c, α,d — расчетное сопротивление древесины смятию под углом к волокнам, определяе- мое по формуле (6.2); k σ1 и k σ2 — коэффициенты, учитывающие неравномерность распределения напряжений под плитой башмака, определяются по формулам: k σ1 = 0,348 – 0,064 β 2 + 0,107 β 2 2 – (0,322 + 0,056 β 2 – 0,044 β 2 2 ) β 1 + + (0,242 – 0,031 β 2 + 0,065 β 2 2 ) · β 1 2 , (10.27) k σ2 = 0,87 + 0,08 β 3 – 0,27 β 4 + 0,04 β 1 β 3 + 0,06 β 2 β 3 β 4 – 0,08 β 4 2 , (10.28) где β 1 = ( α – 22,5°)/22,5°; β 2 = ( h d / h – 0,5)/0,25; β 3 = 2l sk /3 h d – 1; β 4 = 10 V d / F d – 1; при β 4 = 0 значение k σ2 следует принимать равным 1. А А F d V d h d h l sk a Рисунок 10.5 — Схема конькового узла арки ТКП 45-5.05-146-2009 60 10.9 Связи 10.9.1 Для обеспечения пространственной неизменяемости и жесткости конструкций в деревян- ных зданиях и сооружениях необходима постановка связей в покрытии и связей между колоннами каркасов в продольном направлении. 10.9.2 В качестве связей могут применяться жесткие элементы из дерева и металла, восприни- мающие сжатие и растяжение, а также гибкие стальные тяжи, воспринимающие только растягивающие усилия. В этом случае вместо одного должны быть установлены два перекрестных гибких элемента. 10.9.3 В каркасных деревянных зданиях в торцевых частях и по длине здания на расстоянии не реже чем через 30 м должны быть установлены связевые блоки жесткости, рассчитанные на вос- приятие всех возможных горизонтальных усилий, включая усилия от торможения кранов и от других технологических воздействий. Все конструкции, расположенные между блоками жесткости, должны быть объединены в единый геометрически неизменяемый жесткий каркас здания путем соединения их с блоками жесткости. 10.9.4 В плоскости стен должны быть установлены в пределах блоков жесткости следующие связи: продольные — при защемленных колоннах в плоскости рамы каркаса; продольные и поперечные — при шарнирно опертых колоннах. В этом случае не реже чем через 30 м должны располагаться поперечные диафрагмы жесткости в виде рам или защемленных колонн, рассчитанных на соответствующую ветро- вую нагрузку. Верх всех шарнирно опертых колонн должен быть прикреплен к продольной ферме, рас- положенной в плоскости верхних или нижних поясов стропильных ферм или балок. 10.9.5 В плоскости покрытия должны быть установлены следующие горизонтальные связи: при за- щемленных колоннах — поперечные в пределах блоков жесткости; при шарнирно опертых колоннах — поперечные и продольные вдоль стен по всей длине здания. 10.9.6 В зданиях с подвесными кранами должны быть предусмотрены продольные и поперечные связевые фермы в плоскости нижних поясов ферм или балок. 10.9.7 Устойчивость плоских ригелей (ферм и балок) должна быть обеспечена вертикальными жесткими связями, соединяющими попарно вдоль здания смежные фермы или балки. Попарно долж- ны раскрепляться также сжатые нижние участки (кромки, пояса) арок и рам. 10.9.8 В малоэтажных жилых зданиях с панельными или щитовыми стенами в плоскости пере- крытий следует устраивать обвязочные пояса, выполненные из цельных или клеедощатых элемен- тов, передающие горизонтальные нагрузки на каркас. 10.9.9 Усилия в связях следует определять с учетом наиболее неблагоприятных комбинаций воздействий и конструктивных несовершенств. ТКП 45-5.05-146-2009 61 Приложение А (обязательное) Нормативные и временные сопротивления древесины сосны и ели Нормативные сопротивления f i, α,k и , , * i k f α (с обеспеченностью 0,95) и средние значения временных сопротивлений f i, α и , * i f α соответственно сортной древесины пиломатериалов и чистой древесины, при- веденные к влажности 12 %, даны для основных видов напряженного состояния в таблице А.1. Таблица А.1 В мегапаскалях f i, α,k / f i, α древесины сорта Вид напряженного состояния 1 2 3 , , , / * * i k i f f α α чистой древесины 1 Изгиб: а) при нагружении кромки 26/36 24/33 16/22 — б) при нагружении пласти 30/42 27/37,5 20/28 57/80 2 Сжатие вдоль волокон 24/33 23/31 15/20 33/44 3 Растяжение вдоль волокон 20/34 15/25 — 60/100 4 Скалывание вдоль волокон 3,6/6 3,2/5 3,2/5 4,5/7 Примечания 1 Размеры поперечных сечений испытываемых образцов пиломатериалов принимают в соответствии с их толщиной по сортаменту. 2 Временные сопротивления следует определять для пиломатериалов и заготовок из них цельных и стыко- ванных на зубчатое соединение — по испытаниям согласно ГОСТ 15613.4, ГОСТ 21554.4 – ГОСТ 21554.6. При выборочных контрольных испытаниях следует руководствоваться ГОСТ 18321 и ГОСТ 20736. 3 Прочность древесины брусьев и круглых лесоматериалов допускается оценивать визуально по сорто- образующим признакам и требованиям. 4 Прочность заготовок из пиломатериалов, срощенных по длине на зубчатый шип, при испытаниях на из- гиб и нагружении по пласти должна быть не ниже значений, указанных в 1, б) для 1 сорта. ТКП 45-5.05-146-2009 62 Приложение Б (обязательное) Графики для расчета фанерных стенок балок и плит a б 14 12 10 8 6 4 2 0 10 30 50 70 90 a, град. f pt d , , a , МПа а — для семислойной фанеры; б — для пятислойной фанеры Рисунок Б.1 — График для определения расчетных сопротивлений растяжению под углом α к волокнам наружных слоев березовой фанеры марки ФСФ 0 1 2 3 4 5 6 10 15 20 25 30 35 40 1 2 К s , МПа g = / а h w 1 — для бакелизированной фанеры марки ФБС толщиной 7 мм и более; 2 — для березовой фанеры марки ФСФ толщиной 8 мм и более; а — расстояние между ребрами жесткости балки; h w — высота стенки между внутренними гранями поясов Рисунок Б.2 — График для определения коэффициента К σ при расположении волокон в наружных слоях фанеры вдоль пролета ТКП 45-5.05-146-2009 63 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 3,0 4,0 0 1 1 2 3 4 5 6 7 a h = d g = h a w / a h < w a h w a K t , МПа h w h= h wd g 1а 1б 2а 2б 1а — для бакелизированной фанеры марки ФБС толщиной 7 мм и более при направлении волокон наружных слоев параллельно малой стороне панели; 1б — для бакелизированной фанеры марки ФБС толщиной 7 мм и более при направлении волокон наружных слоев перпендикулярно малой стороне панели; 2а, б — для березовой фанеры марки ФСФ толщиной 8 мм и более Рисунок Б.3 — График для определения коэффициента К t |