ТКП 45-5.05-146-2009. Мкс 91. 080. 20 к ткп 45 051462009 (02250) Деревянные конструкции. Строительные нормы проектирования
 Скачать 0.75 Mb.
|
|
Таблица 6.3 — Значения k mod для древесины и фанеры Класс условий эксплуатации по таблице 6.1 Вид нагрузки 1 2 3 4 5 Постоянная 0,80 0,80 0,75 0,70 0,65 Длительная 0,95 0,95 0,85 0,80 0,70 снеговая с полным значением 1,05 1,05 0,95 0,90 0,80 Кратковременная ветровая, монтажная 1,20 1,20 1,05 1,00 0,85 Особая 1,45 1,45 1,30 1,25 1,15 6.1.3.2 Если сочетание нагрузок состоит из нагрузок, принадлежащих разным видам, то значение коэффициента k mod следует принимать для нагрузки с более короткой продолжительностью действия. Если в сочетании нагрузок доля постоянной и длительной нагрузок превышает 80 % суммарного значе- ния всех нагрузок, то k mod следует принимать как для длительной нагрузки, если указанная доля пре- вышает 90 %, то k mod следует принимать как для постоянной нагрузки. 6.1.4 Расчетные сопротивления древесины 6.1.4.1 Расчетные сопротивления древесины сосны (кроме веймутовой), ели, лиственницы евро- пейской приведены в таблице 6.4. Расчетные сопротивления для других пород древесины устанавли- ваются путем умножения значений, приведенных в таблице 6.4, на переходные коэффициенты k х , указанные в таблице 6.5. В конструкциях, находящихся в эксплуатации более 50 лет, значения расчетных сопротивлений древесины следует снижать путем их умножения на коэффициент k g , значения которого приведены в таблице 6.6. 6.1.4.2 В конструкциях построечного изготовления величины расчетных сопротивлений на растя- жение, принятые по показателю 2а) таблицы 6.4, следует снижать на 30 %. 6.1.4.3 Расчетное сопротивление изгибу для элементов настила и обрешетки под кровлю из дре- весины 3 сорта следует принимать равным 13 МПа, а 2 сорта — 14 МПа. 6.1.4.4 Расчетное сопротивление древесины местному смятию поперек волокон на части длины l определяют по формуле ,90, ,90 ,90, , cm d c c d f k f = ⋅ (6.1) где k c,90 — коэффициент, принимаемый по таблице 6.7 в зависимости от длины участка l (рисунок 6.1). ТКП 45-5.05-146-2009 14 Таблица 6.4 — Расчетные сопротивления древесины Расчетные сопротивления, МПа, древесины сортов Напряженное состояние и характеристика элементов Обозначе- ние 1 2 3 1 Изгиб, сжатие и смятие вдоль волокон: а) элементы прямоугольного сечения (за ис- ключением указанных в перечислениях б), в)) высотой до 0,5 м f m,d , f c,0,d , f cm,0,d 14,0 13,0 8,5 б) элементы прямоугольного сечения шири- ной от 0,11 до 0,13 м при высоте сечения от 0,11 до 0,5 м f m,d , f c,0,d , f cm,0,d 15,0 14,0 10,0 в) элементы прямоугольного сечения шири- ной св. 0,13 м при высоте сечения от 0,13 до 0,5 м f m,d , f c,0,d , f cm,0,d 16,0 15,0 11,0 г) элементы из круглых лесоматериалов без врезок в расчетном сечении f m,d , f c,0,d , f cm,0,d — 16,0 10,0 2 Растяжение вдоль волокон: а) неклееные элементы б) клееные элементы f t,0,d f t,0,d 10,0 12,0 7,0 9,0 — — 3 Сжатие и смятие по всей площади поперек волокон f c,90,d , f cm,90,d 1,8 1,8 1,8 4 Смятие поперек волокон местное: а) в опорных частях конструкций, лобовых врубках и узловых примыканиях элементов f cm,90,d 3,0 3,0 3,0 б) под шайбами при углах смятия от 90° до 60° f cm,90,d 4,0 4,0 4,0 5 Скалывание вдоль волокон: а) при изгибе неклееных элементов б) при изгибе клееных элементов f v,0,d f v,0,d 1,8 1,6 1,6 1,5 1,6 1,5 в) в лобовых врубках для максимального напряжения f v,0,d 2,4 2,1 2,1 г) местное в клеевых соединениях для мак- симального напряжения f v,0,d 2,1 2,1 2,1 6 Скалывание поперек волокон: а) в соединениях неклееных элементов б) в соединениях клееных элементов f v,90,d f v,90,d 1,0 0,7 0,8 0,7 0,6 0,6 7 Растяжение поперек волокон элементов из клееной древесины f t,90,d 0,15 0,1 0,08 8 Срез под углом к волокнам 45° То же 90° f vs,45,d f vs,90,d 7 12 5 9 4 8 ТКП 45-5.05-146-2009 15 Таблица 6.5 — Значения коэффициента k х для породы древесины Значения коэффициента k х для расчетных сопротивлений Породы древесины растяжению, изгибу, сжатию и смятию вдоль волокон f t,0,d , f m,d , f c,0,d , f cm,0,d сжатию и смятию поперек волокон f c,90,d , f cm,90,d скалыванию, растяжению f v,0,d, f t,90,d Хвойные 1 Лиственница, кроме европейской и японской 1,20 1,20 1,00 2 Кедр сибирский, кроме Красноярского края 0,90 0,90 0,90 3 Кедр Красноярского края, сосна веймутовая 0,65 0,65 0,65 4 Пихта 0,80 0,80 0,80 Твердые лиственные 5 Дуб 1,3 2,0 1,3 6 Ясень, клен, граб 1,3 2,0 1,6 7 Акация 1,5 2,2 1,8 8 Береза, бук 1,1 1,6 1,3 9 Вяз, ильм 1,0 1,6 1,0 Мягкие лиственные 10 Ольха, липа, осина, тополь 0,8 1,0 0,8 Таблица 6.6 — Значения коэффициента k g Значения коэффициента k g при продолжительности эксплуатации конструкции Вид напряженного состояния ≤50 лет 75 лет 100 лет и более Изгиб, сжатие, смятие вдоль и попе- рек волокон древесины 1 0,90 0,8 Растяжение и скалывание вдоль во- локон древесины 1 0,85 0,7 Растяжение поперек волокон древе- сины 1 0,80 0,5 Примечание — Значения коэффициента k g для промежуточных сроков эксплуатации принимаются по ли- нейной интерполяции. a l l 1 h Рисунок 6.1 — Смятие поперек волокон ТКП 45-5.05-146-2009 16 Таблица 6.7 — Значения коэффициента k c,90 l 1 > 0,15 Длина участка l l 1 ≤ 0,15 a < 0,10 a ≥ 0,10 l ≥ 0,150 1 1 1 0,015 < l < 0,150 1 (0,15 ) 1 0,8 0,0135 a ⋅ − + ⋅ l 0,15 1 0,8 0,135 − + ⋅ l l ≤ 0,015 1 1,8 1,8 Примечание — Все размеры следует принимать в метрах. 6.1.4.5 Расчетное сопротивление древесины смятию под углом α к направлению волокон опре- деляют по формуле ,0, , , ,0, 3 ,90, 1 ( 1) sin cm d cm d cm d cm d f f f f α = + − ⋅ α , (6.2) где f cm,0,d и f cm,90,d — соответствующие значения расчетных сопротивлений древесины смятию вдоль и поперек волокон; α — угол между направлением действия сминающего усилия и волокнами дре- весины (рисунок 6.2). s с d m‚ ‚ a a Рисунок 6.2 — Напряжения смятия под углом к волокнам 6.1.4.6 Расчетное сопротивление древесины скалыванию под углом к направлению волокон определяют по формуле ,0, , , ,0, 3 ,90, 1 ( 1) sin v d v d v d v d f f f f α = + − ⋅ α , (6.3) где f v,0,d и f v,90,d — соответствующие значения расчетных сопротивлений скалыванию древесины вдоль и поперек волокон; α — угол между направлением действия скалывающего усилия и волокнами дре- весины. 6.1.4.7 Расчетные сопротивления, приведенные в таблице 6.4, следует умножать на коэффици- енты условий работы: а) для различных условий эксплуатации и продолжительности действия нагрузок — на значения коэффициента k mod , указанные в таблице 6.3; б) для конструкций, эксплуатируемых при установившейся температуре воздуха до 35 °С, — на коэффициент k t = 1; при температуре 50 °С — на коэффициент k t = 0,8. Для промежуточных значений температуры коэффициент k t принимается по линейной интерполяции; в) для изгибаемых, внецентренно сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных элементов прямо- угольного сечения высотой более 0,5 м значения расчетных сопротивлений изгибу и сжатию вдоль волокон — на значения коэффициента k h , указанные в таблице 6.8; ТКП 45-5.05-146-2009 17 Таблица 6.8 — Значения коэффициента k h Высота сечения, м 0,5 и менее 0,6 0,7 0,8 1,0 1,2 и более Значения коэффициента k h 1,00 0,96 0,93 0,90 0,85 0,80 г) для изгибаемых, внецентренно сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных элементов в за- висимости от толщины слоев значения расчетных сопротивлений изгибу f m,d , скалыванию f v,0,d и сжа- тию f c,0,d вдоль волокон — на значения коэффициента k δ , указанные в таблице 6.9; Таблица 6.9 — Значения коэффициента k δ Толщина слоя, мм 10 и менее 16 19 26 33 42 Значения коэффициента k δ 1,30 1,20 1,10 1,05 1,00 0,95 д) для гнутых элементов конструкций значения расчетных сопротивлений растяжению f t,0,d , сжа- тию f c,0,d и изгибу f m,d — на значения коэффициента k r , указанные в таблице 6.10; Таблица 6.10 — Значения коэффициента k r Значения коэффициента k r при отношении r/ δ Напряженное состояние Обозначение расчетных сопротивлений 150 200 250 500 и более Сжатие и изгиб f m,d , f c,0,d 0,8 0,9 1,0 1,0 Растяжение f t,0,d 0,6 0,7 0,8 1,0 Примечание — r — радиус кривизны гнутой доски или бруска; δ — толщина доски или бруска в радиальном направлении. е)для растянутых элементов с ослаблением в расчетном сечении и изгибаемых элементов из круглых лесоматериалов с подрезкой в расчетном сечении — на коэффициент, учитывающий концен- трацию напряжений в ослабленном расчетном сечении, k 0 = 0,8; ж) для элементов, подвергнутых глубокой пропитке антипиренами под давлением, — на коэффи- циент k s = 0,9. 6.1.5 Деформативность древесины Модули упругости и сдвига древесины 6.1.5.1 Модуль упругости древесины при расчете по предельным состояниям II группы следует принимать равным: вдоль волокон E 0 = 8500 МПа; поперек волокон E 90 = 400 МПа. Модуль сдвига древесины относительно осей, направленных вдоль и поперек волокон, следует принимать равным E v = 500 МПа. 6.1.5.2 При расчете деревянных элементов по предельным состояниям I группы (расчет на ус- тойчивость и прочность по деформированной схеме) модуль упругости необходимо принимать рав- ным Е 0,nom = 6500 МПа, модуль сдвига E v,nom = 325 МПа. 6.1.5.3 Модули упругости и сдвига древесины в зависимости от условий эксплуатации и продолжи- тельности действия нагрузки необходимо умножать на значения коэффициента k mod (см. таблицу 6.3), а для конструкций, подвергающихся воздействию повышенной температуры, — на значения коэффи- циента k t в соответствии с 6.1.4.7, перечисление б). Коэффициенты поперечных деформаций древесины 6.1.5.4 Коэффициент Пуассона древесины поперек волокон при напряжениях, направленных вдоль волокон, следует принимать равным μ 90,0 = 0,45, а вдоль волокон при напряжениях, направлен- ных поперек волокон, μ 0,90 = 0,021. ТКП 45-5.05-146-2009 18 Коэффициенты усушки и разбухания древесины 6.1.5.5 Для расчета влажностных деформаций древесины в поперечном направлении необходи- мо использовать коэффициенты усушки k –a и разбухания k +a , приведенные в таблице 6.11. Таблица 6.11 — Значения коэффициентов усушки k −a и разбухания k +a древесины сосны Значения коэффициентов усушки (разбухания), %/% влажности Обозначение коэффициентов по радиальному направлению по тангенциальному направлению по объему k −a 0,197 0,290 0,470 k +a 0,210 0,320 0,550 Примечание — Коэффициент усушки (разбухания) определяет величину усушки (разбухания) при сниже- нии (увеличении) содержания связанной влаги в древесине на 1 %. 6.2 Фанера 6.2.1 Общие требования 6.2.1.1 Для клееных фанерных конструкций следует применять фанеру марки ФСФ по ГОСТ 3916.1, ГОСТ 3916.2 и фанеру бакелизированную марки ФБС по ГОСТ 11539. 6.2.1.2 Допускается в качестве элементов деревянных конструкций применение фанерных труб и профилей. 6.2.2 Расчетные сопротивления фанеры 6.2.2.1 Расчетные сопротивления фанеры приведены в таблице 6.12. Таблица 6.12 — Расчетные сопротивления фанеры Расчетные сопротивления, МПа Вид фанеры растяжению в плоскости листа f pt,0,d сжатию в плоскости листа f pc,0,d изгибу из плос- кости листа f pm,90,d скалыва- нию в плос- кости листа f pv,0,d срезу пер- пендику- лярно плос- кости листа f pv,90,d 1 Фанера клееная березовая марки ФСФ сортов не ниже III/IV: а) семислойная толщиной 8 мм и более: вдоль волокон наружных слоев 14,0 12,0 16,0 0,8 6,0 поперек волокон наружных слоев 9,0 8,5 6,5 0,8 6,0 под углом 45° к волокнам 4,5 7,0 — 0,8 9,0 б) пятислойная толщиной от 5 до 7 мм: вдоль волокон наружных слоев 14,0 13,0 18,0 0,8 5,0 поперек волокон наружных слоев 6,0 7,0 3,0 0,8 6,0 под углом 45° к волокнам 4,0 6,0 — 0,8 9,0 2 Фанера клееная из древесины лист- венницы марки ФСФ сортов не ниже III/IV семислойная толщиной 8 мм и более: вдоль волокон наружных слоев 9,0 17,0 18,0 0,6 5,0 поперек волокон наружных слоев 7,5 13,0 11,0 0,5 5,0 под углом 45° к волокнам 3,0 5,0 — 0,7 7,5 ТКП 45-5.05-146-2009 19 Окончание таблицы 6.12 Расчетные сопротивления, МПа Вид фанеры растяжению в плоскости листа f pt,0,d сжатию в плос- кости листа f pc,0,d изгибу из плос- кости листа f pm,90,d скалыва- нию в плос- кости листа f pv,0,d срезу пер- пендику- лярно плос- кости листа f pv,90,d 3 Фанера бакелизированная марки ФБС толщиной 7 мм и более: вдоль волокон наружных слоев 32,0 28,0 33,0 1,8 11,0 поперек волокон наружных слоев 24,0 23,0 25,0 1,8 12,0 под углом 45° к волокнам 16,5 21,0 — 1,8 16,0 Примечание — Расчетные сопротивления смятию и сжатию перпендикулярно плоскости листа для бере- зовой фанеры марки ФСФ f pc,90,d = 4 МПа и марки ФБС f pc,90,d = 8 МПа. 6.2.2.2 В зависимости от условий эксплуатации и продолжительности действия нагрузки значения расчетных сопротивлений строительной фанеры следует умножать на коэффициент k mod (см. таблицу 6.3), а также на коэффициенты k t и k s в соответствии с 6.1.4.7, перечисления б) и ж). 6.2.3 Модули упругости и сдвига фанеры 6.2.3.1 Значения модуля упругости фанеры в плоскости листа E p , модуля сдвига E pv и коэффициента Пуассона μ р при расчете по II группе предельных состояний следует принимать по таблице 6.13. 6.2.3.2 При расчете элементов из фанеры (расчет на устойчивость и прочность по деформиро- ванной схеме) необходимо применять минимальные значения модуля упругости и модуля сдвига с обеспеченностью не ниже 0,99, определяемые из выражений Е p,nom = 250f pc,0,d , E pv,nom = E pv · (E p,nom /E p ), (6.4) где f pc,0,d — расчетное сопротивление фанеры сжатию в плоскости листа; E p , E pv — соответственно модуль упругости и модуль сдвига фанеры в плоскости листа. 6.2.3.3 В зависимости от условий эксплуатации модуль упругости и модуль сдвига фанеры сле- дует определять путем умножения приведенных в таблице 6.13 значений E p и E pv на коэффициенты k mod (см. таблицу 6.3) и k t по 6.1.4.7, перечисление б). Таблица 6.13 — Модули упругости и сдвига, коэффициент Пуассона фанеры Вид фанеры Модуль упругости E p , МПа Модуль сдвига E pv , МПа Коэффициент Пуассона μ p 1 Фанера березовая марки ФСФ сортов не ниже III/IV семислойная и пятислойная: вдоль волокон наружных слоев 9000 750 0,085 поперек волокон наружных слоев 6000 750 0,065 под углом 45° к волокнам 2500 3000 0,600 2 Фанера из древесины лиственницы марки ФСФ сортов не ниже III/IV семислойная: вдоль волокон наружных слоев 7000 800 0,07 поперек волокон наружных слоев 5500 800 0,06 под углом 45° к волокнам 2000 2200 0,60 3 Фанера бакелизированная марки ФБС: вдоль волокон наружных слоев 12 000 1000 0,085 поперек волокон наружных слоев 8500 1000 0,065 под углом 45° к волокнам 3500 4000 0,700 |