ТКП 45-5.05-146-2009. Мкс 91. 080. 20 к ткп 45 051462009 (02250) Деревянные конструкции. Строительные нормы проектирования
 Скачать 0.75 Mb.
|
|
ТКП 45-5.05-146-2009 39 9.2.6 Клеевые соединения в деревянных конструкциях следует применять при соблюдении тре- бований ТНПА к исходным материалам, клееным изделиям и технологического регламента на выпол- нение клеевых соединений. 9.2.7 Прочность клеевых соединений при скалывании вдоль волокон древесины по ГОСТ 15613.1 через 3 сут после склеивания для сосны и ели должна быть не менее 6,5 МПа. 9.2.8 В клееных элементах допускается сочетать древесину двух сортов, используя в крайних зо- нах на 0,15 высоты поперечного сечения более высокий 1 или 2 сорт, по которому назначаются рас- четные характеристики древесины при изгибе и сжатии вдоль волокон. В ответственных конструкциях (большепролетные балки, фермы и арки) наружные слои следует выполнять из древесины 1 сорта. 9.3 Соединения на врубках 9.3.1 Узловые соединения из брусьев и круглых лесоматериалов на лобовых врубках следует выполнять с одним зубом (рисунок 9.3). l v h 1 h w h B v 90° N t b b R a e 7d Рисунок 9.3 — Соединение на лобовой врубке с одним зубом 9.3.2 Рабочая плоскость смятия во врубках должна располагаться перпендикулярно равнодей- ствующей осевой силе сжатого сжато-изогнутого элемента, а если сжатый элемент не испытывает поперечного изгиба, то перпендикулярно его оси. 9.3.3 Элементы, соединяемые на лобовых врубках, должны быть стянуты болтами. 9.3.4 Расчетная несущая способность соединения на лобовой врубке должна приниматься рав- ной минимальному значению, определенному из двух условий: прочности древесины на смятие рабо- чей плоскости под углом α и прочности древесины на скалывание вдоль волокон. 9.3.5 Расчетную несущую способность соединения из условия смятия рабочей плоскости под уг- лом α следует определять по формуле R c,d = f c, α,d · A c , (9.4) где A c — рабочая плоскость смятия, определяемая по формуле A c = bh 1 /cos α, (9.5) здесь b — ширина сминаемого участка; h 1 — глубина врубки; f c, α,d — расчетное сопротивление древесины смятию под углом α к направлению воло- кон, определяемое по формуле (6.2). 9.3.6 Расчетную несущую способность соединения из условия скалывания следует определять по формуле R v,d = f v,mod,d · A v , (9.6) где f v,mod,d — расчетное среднее по площадке скалывания сопротивление древесины скалыва- нию вдоль волокон, определяемое по формуле ТКП 45-5.05-146-2009 40 ,0, ,mod, 1 , 1 ( / ) v d v d v v f f k e = + ⋅ l (9.7) здесь f v,0,d — расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон; k v1 — коэффициент, равный 0,25. При обеспечении обжатия площадки скалывания k v1 = 0,125; e — плечо сил скалывания, принимаемое равным 0,5 h w — при расчете элементов с несимметричной врезкой в соединениях без зазора между элементами и 0,25 h w — при расчете симметрично нагруженных элементов с симметричной врезкой; h w — полная высота поперечного сечения скалываемого элемента; l v — расчетная длина плоскости скалывания, принимаемая не более 10 глубин врезки в элемент; A v — расчетная площадь скалывания, определяемая по формуле A v = bl v (9.8) l v l v h w h w e e e a) б) г) в) Рисунок 9.4 — Врезки в элементах соединений: а — несимметричная; б — симметричная; в, г — схемы скалывания в соединениях 9.3.7 Отношение длины площадки скалывания к плечу сил скалывания l v / e должно быть не менее 3. 9.4 Соединения на цилиндрических нагелях 9.4.1 Соединения древесины с древесиной 9.4.1.1 Расчетную несущую способность соединения на цилиндрических нагелях из одного мате- риала и одинакового диаметра следует определять по формуле R d = R 1d,min · n n · n s , (9.9) где R 1d,min — минимальное значение несущей способности одного среза нагеля в соединении; n n — количество нагелей в соединении; n s — количество швов в соединении для одного нагеля, а для соединений с нагелями разных диаметров несущая способность определяется как сумма несу- щих способностей всех нагелей, за исключением растянутых стыков, для которых вводится пони- жающий коэффициент 0,9. 9.4.1.2 Расчетную несущую способность одного среза в симметричных и несимметричных соеди- нениях следует принимать как наименьшее из найденных значений по приведенным ниже формулам: ,1, 1 1 ,2, 2 2 2 , , (9.10) min , (9.11) (1 ) , (9.12) h d d h d n d n f t d k R f t d k f d k α α α ⎧ ⋅ ⋅ ⋅ ⎪⎪ = ⋅ ⋅ ⋅ ⎨ ⎪ ⋅ ⋅ + β ⋅ ⎪⎩ ТКП 45-5.05-146-2009 41 где f h,1,d и f h,2,d — расчетное сопротивление древесины смятию в глухом нагельном гнезде соот- ветственно для симметричных и несимметричных соединений; f n,d — расчетное сопротивление нагеля изгибу; t 1 — толщина крайних элементов в симметричных соединениях или более тонких элементов в односрезных соединениях; t 2 — толщина средних элементов в симметричных соединениях, или более толстых, или равных по толщине элементов в односрезных соединениях; d — диаметр нагеля; β n — коэффициент, зависящий от отношения толщины более тонкого элемента к диа- метру нагеля; k α — коэффициент, учитывающий угол α между силой и направлением волокон. Угол α следует принимать равным большему из углов смятия нагелем элементов, прилегающих к рассматриваемому шву. 9.4.1.3 Расчетное значение сопротивления древесины смятию f h,1,d для наружных элементов сим- метричных соединений и более тонких элементов несимметричных соединений (см. рисунок 9.4) сле- дует принимать по таблице 9.2. 9.4.1.4 Расчетное значение сопротивления древесины смятию f h,2,d для средних элементов сим- метричных соединений и более толстых элементов несимметричных соединений следует принимать по таблице 9.3. 9.4.1.5 В несимметричных соединениях несущую способность необходимо определять с учетом следующего: — расчетное значение сопротивления среднего элемента смятию f h,2,d при t 1 ≤ 0,5t 2 следует при- нимать равным 2,5 МПа. При t 1 > 0,5t 2 — по интерполяции между 2,5 и 3,5 МПа; — при t 1 > t 2 расчетное значение сопротивления крайнего элемента смятию f h,1,d следует прини- мать равным 3,5 МПа. При t 2 ≤ t 1 — по таблице 9.2 как для более тонких элементов несимметричных соединений. Таблица 9.2 — Расчетные значения сопротивления древесины смятию f h,1,d в нагельных соединениях Расчетное сопротивление древесины смятию в нагельных соединениях f h,1,d , МПа Вид соединения для гвоздей, стальных, алюминиевых и стеклопластиковых нагелей для дубовых цилиндрических нагелей Симметричные соединения 8,0 2,0 Несимметричные соеди- нения: а) при t 1 ≤ 0,35t 2 8,0 5,0 б) при t 1 > 0,35t 2 в за- висимости от отноше- ния t 1 / t 2 : 0,35 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 8,0 5,8 4,8 4,3 3,9 3,7 3,5 5,0 5,0 4,4 3,8 3,2 2,6 2,0 ТКП 45-5.05-146-2009 42 Таблица 9.3 — Расчетные значения сопротивления древесины смятию f h,2,d в нагельных соединениях Расчетное сопротивление древесины смятию в нагельных соединениях f h,2,d , МПа Вид соединения для гвоздей, стальных, алюминиевых и стеклопластиковых нагелей для дубовых цилиндрических нагелей Симметричные соединения 5,0 3,0 Несимметричные соеди- нения: при t 1 ≤ 0,5t 2 2,5 1,4 при t 1 = t 2 3,5 2,0 Примечание — В таблицах 9.2 и 9.3 расчетные значения сопротивления древесины сосны и ели смятию приведены для нормальных условий эксплуатации. Для древесины других пород и условий эксплуатации следует учитывать соответствующие коэффициенты k х , k mod и k t (см. раздел 6). 9.4.1.6 Расчетное сопротивление изгибу нагеля f n,d следует принимать по таблице 9.4. 9.4.1.7 Коэффициент β n определяют по формуле 1 n n t k d β = ⋅ , (9.13) где k n — коэффициент, зависящий от типа нагеля, приведен в таблице 9.4. t 1 t 1 t 1 t 1 t 1 t 1 t 2 t 2 t 2 t 2 a) б) г) в) F F F F F F F/2 F/2 F/2 F/2 Рисунок 9.5 — Соединения древесины с древесиной: а, б — симметричные соединения; в, г — несимметричные соединения Таблица 9.4 — Расчетное сопротивление нагелей изгибу Значения коэффициентов Вид нагелей Расчетное сопротивление нагелей изгибу f h,d , МПа k n β n,max Гвозди из стальной проволоки 25,0 0,063 0,077 Стальные нагели (болты и штыри) диа- метром 8–24 мм 18,0 0,105 0,624 ТКП 45-5.05-146-2009 43 Окончание таблицы 9.4 Значения коэффициентов Вид нагелей Расчетное сопротивление нагелей изгибу f h,d , МПа k n β n,max Алюминиевые нагели диаметром 8–24 мм 16,0 0,112 0,612 Нагели из стеклопластика АГ-4С диамет- ром 8–24 мм 14,5 0,117 0,491 Дубовые нагели 4,5 0,211 0,667 9.4.1.8 При определении коэффициента β n для нагеля, работающего в несимметричных соедине- ниях, толщину t 1 следует принимать не более 0,6 t 2 9.4.1.9 Значение коэффициента β n , определенного по формуле (9.13), не должно превышать зна- чения β n,max , приведенного в таблице 9.4. 9.4.1.10 При соединении элементов из древесины других пород, отличающихся от сосны и ели, или для условий эксплуатации, отличающихся от нормальных, расчетное значение сопротивления изгибу нагеля следует умножать на квадратный корень соответствующих коэффициентов k х , k mod и k t , приведенных в разделе 6. 9.4.1.11 Коэффициент k α , учитывающий угол между усилием и направлением волокон древеси- ны, следует принимать по таблице 9.5. 9.4.1.12 При определении несущей способности нагельного соединения из условия смятия более толстых элементов несимметричных соединений по формуле (9.11), коэффициент k α следует умно- жать на дополнительный коэффициент 0,9 при t 2 < 1,5t 1 и на 0,75 — при t 2 ≥ 1,5t 1 Таблица 9.5 — Значения коэффициента k α Значения коэффициента k α для стальных, алюминиевых и стеклопластиковых нагелей диаметром, мм Угол, град. до 8 12 16 20 24 для дубовых нагелей 30 60 90 1,0 1,0 1,0 0,95 0,75 0,70 0,90 0,70 0,60 0,90 0,65 0,55 0,90 0,60 0,50 1,0 0,8 0,7 Примечание — Промежуточные значения определяются интерполяцией. Для гвоздевых соединений при действии усилия под любым углом к волокнам древесины k α = 1. 9.4.1.13 Для нагельных соединений древесины с фанерой следует применять требования как для соединения древесины с древесиной. Расчетные значения сопротивления фанеры смятию следует определять в соответствии с требованиями настоящего раздела путем умножения на коэффициент 1,3. 9.4.1.14 Расчетные значения сопротивления древесины смятию f h,d и изгибу нагеля f n,d следует определять из испытаний, если они не установлены в настоящем разделе. 9.4.2 Соединения древесины со стальными пластинами 9.4.2.1 Расчетную несущую способность одного нагеля на один срез для соединений с одной или двумя внешними пластинами или пластиной посередине (рисунок 9.6) следует принимать равной наи- меньшему значению из условий смятия древесины в нагельном гнезде по формуле (9.10) или (9.11) и изгиба нагеля по формуле 2 2 1, , ,max (1 ) d n d n R f d k α = ⋅ + β ⋅ , (9.14) где β n,max — максимальное значение коэффициента, принимаемое в зависимости от типа нагеля по таблице 9.4. 9.4.2.2 Прочность стальной пластины следует проверить в соответствии с требованиями СНиП II-23. ТКП 45-5.05-146-2009 44 t 2 t 2 t 1 t 1 t 1 a) б) в) г) F F F F F/2 F/2 F F F F Рисунок 9.6 — Соединения древесины со стальными пластинами: а, б — симметричные соединения; в, г — несимметричные соединения 9.4.3 Расстановка нагелей 9.4.3.1 Если количество нагелей в ряду по направлению действия нагрузки более шести, то несущую способность дополнительных нагелей следует уменьшить на 1/3, т. е. для n n нагелей их рас- четное количество равно , 2 ( 6) = 6 + 3 n e f n n ⋅ − (9.15) 9.4.3.2 Минимальные расстояния между нагелями следует принимать по таблице 9.6 в соответ- ствии с обозначениями, приведенными на рисунке 9.7,а), б). a) б) в) S 1 S 1 S 1 S 3 S 2 S 2 nS 2 S 2 S 3 S 3 S 3 S 3 S 1 S 1 S 1 S 1 Рисунок 9.7 — Схемы расстановки нагелей: а — прямая; б — в шахматном порядке; в — косыми рядами (только для гвоздей) 9.4.3.3 Применение шурупов и глухарей в качестве нагелей в соединениях, работающих на сдвиг, допускается в односрезных соединениях с накладками из бакелизированной фанеры и со стальными накладками. Расстояния между осями шурупов и глухарей следует принимать как для стальных наге- лей в соответствии с таблицей 9.6. ТКП 45-5.05-146-2009 45 Таблица 9.6 — Минимальные расстояния между нагелями Расстояние между нагелями Направление стальными алюминиевыми и стеклопластиковыми дубовыми При общей толщине пакета менее 10 d: вдоль волокон между осями нагелей и до торца элемента S 1 6 d 6 d 4 d поперек волокон между осями нагелей S 2 3 d 3 d 2,5d поперек волокон до кромки элемента S 3 2,5 d 2,5d 2,5d При общей толщине пакета, равной или более 10 d: вдоль волокон между осями нагелей и до торца элемента S 1 7 d 6 d 5 d поперек волокон между осями нагелей S 2 3,5 d 3,5d 3 d поперек волокон до кромки элемента S 3 3 d 3 d 2,5d 9.4.3.4 Несущую способность шурупов и глухарей при заглублении их ненарезной части в древе- сину не менее чем на 2 d следует определять как для стальных цилиндрических нагелей. 9.4.3.5 Защемление шурупов и глухарей должно быть не менее 4 d. Для шурупов и глухарей диа- метром более 6 мм следует предварительно сверлить отверстия диаметром 2/3 d. 9.4.3.6 Под гвозди диаметром 6 мм и более следует предварительно сверлить отверстия диа- метром 0,8 d. 9.4.3.7 При определении расчетной длины защемления конца гвоздя не следует учитывать за- остренную часть гвоздя длиной 1,5 d; кроме того, из длины гвоздя следует вычитать по 2 мм на каж- дый шов между соединяемыми элементами. 9.4.3.8 При свободном выходе гвоздя из пакета расчетную длину последнего элемента следует уменьшать на 1,5 d. |