ТКП 45-5.05-146-2009. Мкс 91. 080. 20 к ткп 45 051462009 (02250) Деревянные конструкции. Строительные нормы проектирования
 Скачать 0.75 Mb.
|
|
9.4.3.9 Диаметр гвоздей следует принимать не более 0,25 толщины пробиваемых элементов. Для гвоздей квадратного сечения следует принимать d равным размеру стороны поперечного сечения гвоздя. 9.4.3.10 В соединении должно быть не менее двух гвоздей. Минимальные расстояния между гвоздями следует принимать по таблице 9.7 в соответствии с обозначениями, приведенными на рисунке 9.7. Таблица 9.7 — Минимальные расстояния между гвоздями Направление Расстояние Между осями гвоздей вдоль волокон S 1 для пробиваемых насквозь элементов: при толщине пробиваемого элемента не менее 10 d 15d при толщине пробиваемого элемента 4 d 25d для промежуточных значений — по интерполяции для непробиваемых насквозь элементов 15 d До торца элемента вдоль волокон 15 d Между осями гвоздей поперек волокон S 2 : при прямой расстановке 4 d при расстановке в шахматном порядке или косыми рядами под углом 45° 3 d До кромки элемента поперек волокон S 3 4 d ТКП 45-5.05-146-2009 46 9.4.3.11 Для элементов из осины, ольхи и тополя минимальные расстояния между гвоздями вдоль волокон следует увеличивать на 50 %. 9.4.3.12 Если t 2 – l d1 > 4d (см. рисунок 9.5, г)), гвозди без предварительного сверления отверстий с двух сторон могут перехлестываться в среднем элементе. 9.5 Соединения на гвоздях и шурупах, работающих на выдергивание 9.5.1 Соединения на гвоздях, нагруженных по оси, допускается использовать во второстепенных элементах (настилы, подшивка потолков и др.) и в конструкциях с совместным действием на гвоздь осевого и поперечного усилий. Гвозди, забитые в торец, в заранее просверленные отверстия, а также при динамических воздей- ствиях считаются неспособными передавать нагрузку. 9.5.2 Расчетную несущую способность одного гладкого гвоздя на выдергивание, забитого в дре- весину поперек волокон, следует определять по формуле R d = f v1,d · πdl d1 , (9.16) где f v1,d — расчетное сопротивление выдергиванию на единицу поверхности соприкосновения гвоздя с древесиной, принимаемое равным 0,3 МПа для воздушно-сухой древесины и 0,1 МПа — для сырой древесины; d — диаметр гвоздя; l d1 — расчетная длина защемленной, сопротивляющейся выдергиванию, части гвоздя. Длина защемленной части гвоздя l d1 должна быть не менее двух толщин пробиваемого элемента и не менее 10 d. 9.5.3 При диаметре гвоздей более 5 мм в расчете следует принимать диаметр 5 мм. 9.5.4 Расстановку гвоздей, работающих на выдергивание, следует принимать по правилам рас- становки гвоздей, работающих на сдвиг. При наклонной забивке расстояние до нагруженной кромки должно быть не менее 10 d (рисунок 9.8). F F min 10 d Рисунок 9.8 — Наклонная забивка гвоздей 9.5.5 Расчетную несущую способность на выдергивание одного шурупа или гвоздя с нарезкой (витых гвоздей), установленных поперек волокон древесины, следует определять по формуле R d = f v2,d · πdl d1 , (9.17) где f v2,d — расчетное сопротивление выдергиванию шурупа или глухаря на единицу поверхности соприкасания нарезанной части шурупа с древесиной, которое следует принимать для воздушно-сухой древесины равным 1 МПа; d — наружный диаметр нарезанной части шурупа; l d1 — расчетная длина защемленной части шурупа, равная длине нарезанной части. 9.5.6 Расстояние между осями шурупов должно быть не менее: — вдоль волокон между осями шурупов и до торца элемента — 10 d; — поперек волокон между осями шурупов и до торца элемента — 5 d. ТКП 45-5.05-146-2009 47 9.5.7 Расчетную несущую способность гвоздей и шурупов на выдергивание, определяемую по формулам (9.16) и (9.17) для соединения элементов из древесины пород, отличающихся от сосны и ели, или для условий эксплуатации, отличающихся от нормальных, следует умножать на соответ- ствующие коэффициенты, приведенные в разделе 6. 9.5.8 В соединениях с сочетанием осевого F ax и поперечного F la усилий (см. рисунок 9.8) должны быть выполнены следующие условия: —для гладких гвоздей , , , , 1; ax d a d ax d a d F F R R + ≤ l l (9.18) — для гвоздей со спиральной нарезкой и шурупов 2 2 ,d , , , 1, ax a d ax d a d F F R R ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ + ≤ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ l l (9.19) где R ax и R la — несущая способность соединения, соответствующая только осевому или попе- речному усилию. 9.6 Соединения на вклеенных стальных стержнях 9.6.1 Общие требования 9.6.1.1 Вклеенные металлические стержни могут использоваться: — для упрочнения криволинейных участков клеедощатых балок с нормальными напряжениями, растягивающими древесину поперек волокон, при соответствующем обосновании; — для стыковых соединений и сплачивания элементов; — для повышения сопротивления древесины смятию поперек волокон в опорных частях и местах приложения сосредоточенных нагрузок клееных деревянных элементов; — для локализации главных растягивающих напряжений в приопорных зонах клееных деревян- ных конструкций и в окрестностях больших сосредоточенных поперечных сил при соответствующем обосновании и соотношении h/b > 4; — в виде наклонных соединительных связей составных балок, растянутых стыков и анкерных креплений к фундаментам. 9.6.1.2 В качестве вклеенных в древесину стержней следует использовать стальную арматуру периодического профиля класса S400 диаметром от 12 до 25 мм. 9.6.1.3 Не допускается использовать стержни, вклеенные в пазы на боковой поверхности эле- мента конструкции. 9.6.1.4 Диаметр отверстий в древесине для установки стержней следует принимать на 4–6 мм больше номинального диаметра вклеиваемого стержня. 9.6.1.5 Отверстия для вклеенных стержней должны быть глухими. При этом слои клееного пакета не должны иметь компенсационных прорезей. 9.6.1.6 При выборе типа и марки клеев следует руководствоваться требованиями раздела 6. 9.6.1.7 Несущую способность соединений на вклеенных стержнях следует определять с учетом соответствующих коэффициентов условий работы, приведенных в разделе 6. 9.6.1.8 При расчете соединений с передачей усилий на вклеенные вдавливаемые в древесину стержни, несущую способность древесины на смятие под опорными пластинами не учитывают. 9.6.1.9 Кроме проверки несущей способности соединений, приведенной в настоящем разделе, следует выполнять проверку прочности стержней и стальных накладок по СНиП II-23 и СНБ 5.03.01. 9.6.2 Стержни, работающие на вдавливание или выдергивание вдоль волокон древесины 9.6.2.1 Расчетную несущую способность вклеенного вдоль волокон стержня на вдавливание или выдергивание следует определять по формуле R d = f sv,d · πd о · l d · k n3 , (9.20) где f sv,d — расчетное сопротивление древесины сдвигу вдоль волокон в соединении с круглыми арматурными стержнями периодического профиля, принимаемое для древесины сосны и ели равным 2,1 МПа; d о — диаметр отверстия под вклеенный стержень; ТКП 45-5.05-146-2009 48 l d — расчетная длина заделываемой части стержня; k n3 — коэффициент, учитывающий неравномерность напряжений сдвига в зависимости от длины заделываемой части стержня. 9.6.2.2 Коэффициент k n3 определяют по формуле 3 1,2 0,02 d n k d = − ⋅ l , (9.21) где d — номинальный диаметр стержня. 9.6.2.3 Длина заделываемой части l d стержня должна быть не менее 10 d и не более 30d. 9.6.2.4 Расстояние между осями вклеенных стержней следует принимать не менее S 2 = 3 d, а до наружных граней — S 3 = 2 d. Обозначения приведены на рисунке 9.9. l d S 3 S 3 S 2 S 2 S 2 S 3 S 3 Рисунок 9.9 — Схема расстановки вклеенных вдоль волокон древесины стержней 9.6.2.5 Не допускается использовать соединения на вклеенных вдоль волокон стержнях, если кроме осевой силы N действует сдвигающее усилие V, вызывающее касательные напряжения свыше 0,3 МПа. 9.6.3 Стержни, работающие на вдавливание или выдергивание поперек волокон древесины 9.6.3.1 Расчетную несущую способность соединения на вклеенных поперек волокон стержнях (рисунок 9.10), работающих на вдавливание или выдергивание, следует определять по формуле R d = f sv,90,d · k σ · k nF · πd о · l d · nk n4 · k n5 · k n6 , (9.22) где f sv,90,d — расчетное сопротивление древесины срезу поперек волокон в соединении с круг- лыми арматурными стержнями периодического профиля, принимаемое для древесины сосны и ели равным 4,5 МПа; k σ — коэффициент, учитывающий снижение несущей способности соединения в зависи- мости от вида напряженного состояния в зоне установки стержней (сжатой или растя- нутой); k nF — коэффициент, учитывающий направление приложения усилия к стержню (сжатие или растяжение); d о — диаметр отверстия под вклеенный стержень, м; l d — расчетная длина заделываемой части стержня, м; n — количество стержней; k n4 — коэффициент, учитывающий неравномерность напряжений сдвига в зависимости от длины заделываемой части стержня; k n5 — коэффициент, учитывающий изменение расчетного сопротивления древесины сре- зу поперек волокон в зависимости от диаметра стержней; k n6 — коэффициент, учитывающий неравномерность нагружения стержней. 9.6.3.2 Для выдергиваемых из древесины стержней при работе их в зоне растягивающих напря- жений, действующих вдоль волокон древесины элемента конструкции, значения коэффициента k σ следует определять по формуле k σ = 1 – 0,01 σ t max,0,d , (9.23) где σ t max,0,d — максимальные растягивающие напряжения, МПа. При работе в сжатой зоне, а также для стержней, работающих на вдавливание, k σ = 1. ТКП 45-5.05-146-2009 49 9.6.3.3 При вдавливаниистержней значение коэффициента k nF следует принимать равным 1, а при выдергивании — 0,9. l d l d S 1 S 1 S 2 S 2 S 3 S 2 S 3 S 3 S 4 S 3 S 4 a) б) Рисунок 9.10 — Схема расстановки вклеенных поперек волокон древесины стержней: а — однорядная расстановка; б — двухрядная расстановка 9.6.3.4 Значения коэффициентов k n4 и k n5 следует определять по формулам: k n4 = 1 – 0,01l d / d, (9.24) k n5 = 1,12 – 10 d, (9.25) где d — номинальный диаметр стержня, м; l d — расчетная длина стержня, м. 9.6.3.5 Значения коэффициента k n6 принимают по таблице 9.8. Таблица 9.8 — Значения коэффициента k n6 Количество поперечных рядов стержней 1 2 Количество стержней в ряду Условия передачи нагрузки 1 2 3 2 3 Вдавливание с центрирующей про- кладкой 1 0,9 0,85 0,80 0,75 Вдавливание без центрирующей про- кладки 1 0,9 0,85 0,75 0,70 Выдергивание 1 0,9 0,85 0,60 0,55 9.6.3.6 Длина заделываемой части стержня должна быть не менее 100 мм. 9.6.3.7 Минимальные расстояния между осями стержней принимают по таблице 9.9. Обозначе- ния приведены на рисунках 9.9, 9.10. ТКП 45-5.05-146-2009 50 Таблица 9.9 — Минимальные расстояния между осями стержней Направление Расстояние Вдоль волокон между осями стержней и до торца элемента S 1 3,5 d Поперек волокон между осями стержней S 2 2 d Поперек волокон до кромки элемента S 3 1,5 d 9.6.4 Наклонно вклеенные стержни и их соединения 9.6.4.1 Наклонно вклеенные стержни следует применять для восприятия главных растягивающих напряжений σ 1 в элементах деревянных конструкций (приопорные участки большепролетных клееных деревянных конструкций с соотношением h/b ≥ 4, криволинейные участки изгибаемых и сжато- изгибаемых элементов). 9.6.4.2 Стержни должны вклеиваться под углом от 30° до 45° к волокнам древесины. Процент армирования принимается от 0,1 % до 1 % сечения деревянного элемента конструкции. 9.6.4.3 Для изгибаемых элементов шаг расстановки наклонно вклеенных стержней вдоль волокон древесины S 1 следует определять по формуле (9.26), и он должен быть не менее 12 d и не более h. 1 , , ,0, 1 400 [1,6 3,5(1 / )] 400 sv d v d S h f α + μ = ⋅ − − τ ⋅ μ , (9.26) где h — высота поперечного сечения элемента на участке армирования, м; ,0, v d τ — расчетное значение касательных напряжений, определяемых по формуле (7.15), МПа; μ = A a /( bh) — процент армирования; f sv, α,d — расчетное сопротивление древесины срезу под углом α от 30° до 45° к волок- нам в соединении с круглыми арматурными стержнями периодического профиля, принимаемое для древесины сосны и ели равным 3,5 МПа. 9.6.4.4 При высоте поперечного сечения элемента более 1 м, допускается армирование встреч- ными стержнями, ввинченными или вклеенными в древесину с перехлестом не менее 10 d и смеще- нием на (3–5) d (рисунок 9.11). 3 1 10 d 2 1 — дощатоклееная балка; 2 — поперечно вклеенные стержни; 3 — наклонно ввинченные или вклеенные стержни Рисунок 9.11 — Схема армирования балки 9.6.4.5 Жесткие и шарнирные узловые сопряжения клееных деревянных конструкций целесооб- разно выполнять с помощью закладных деталей, состоящих из V-образных анкеров, вклеенных в древесину, и анкерных стальных пластин, сваренных между собой. Стержни анкера необходимо располагать таким образом, чтобы один из двух стержней был вклеен под углом 45° к волокнам дре- весины и испытывал растяжение, а второй располагался под углом 90° к первому и работал на сжатие. 9.6.4.6 В сопряжениях с V-образными анкерами (рисунок 9.12) усилия в пластине определяются из статического расчета узла. Расчет вклеенных стержней анкера следует производить на усилия, полученные путем их разложения в пластине по направлению стержней из условия (9.22), в котором вместо f sv,90,d принимается f sv, α,d = 3,5 МПа. При этом конструктивную длину вклеивания стержней сле- дует принимать не менее 0,6 h для сжатых и не менее 20d — для растянутых стержней. ТКП 45-5.05-146-2009 51 1 2 4 2 3 1 1 — элементы конструкции; 2 — наклонно вклеенные стержни (V-образные анкеры); 3 — поперечно вклеенные стержни; 4 — стальные пластины Рисунок 9.12 — Схема узла сопряжения деревянных элементов конструкций с V-образными анкерами 9.6.4.7 Нормальные напряжения в растянутых и сжатых стержнях не должны превышать расчет- ных сопротивлений арматуры соответственно растяжению и сжатию. 9.6.5 Вклеенные стальные нагели 9.6.5.1 Расчетную несущую способность на сдвиг вклеенного нагеля из стальной арматуры пе- риодического профиля на один шов определяют по формуле (9.12) по правилам, приведенным в 9.4.1.2 – 9.4.1.12. За диаметр нагеля d принимается номинальный диаметр стержня, за t 1 в фор- муле (9.13) — длина заделки l d 9.6.5.2 Для нагелей из арматуры класса S400 необходимо принимать следующие значения рас- четных характеристик: — сопротивление изгибу нагеля f n,d — 25 МПа; — коэффициент k n — 0,0894; — коэффициент β n,max — 0,6928. 9.6.5.3 Глубина заделки стержня должна быть не менее 6 d. |