Деревянные конструкции пособие по проектированию

Пособие по проектированию деревянных конструкций (к сНиП II-25-80) Утверждено приказом по цнииск им. Кучеренко от 28 ноября 1983 г. № 372 /л

Москва Стройиздат 1986

Рекомендовано к изданию решением секции деревянных конструкций Научно-технического совета ЦНИИСК им. Кучеренко.

Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП II-25-80) / ЦНИИСК им. Кучеренко. — М.: Стройиздат, 1986.

Содержит обоснования и разъяснения основных положений норм проектирования деревянных конструкций, дополнительные рекомендации и вспомогательные материалы к ним, сопровождаемые примерами проектирования.

Для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций, преподавателей и студентов строительных вузов.

Настоящее Пособие разработано к СНиП II-25-80. В нем даны необходимые разъяснения и обоснования отдельных положений и указаний по расчету деревянных конструкций, приведены рекомендации по проектированию, не получившие отражения в нормах. В частности, это касается особенностей расчета сжато-изгибаемых элементов, связей жесткости, новых типов соединений, технико-экономической оценки конструктивных решений и др.

Пособие охватывает конструкции из цельной и клееной древесины, иллюстрируя положения СНиП II-25-80 на конкретных примерах конструирования и расчета отдельных типов деревянных конструкций. В качестве приложения к пособию, даны некоторые вспомогательные графики, таблицы и другие справочные материалы, необходимые для проектирования.

Пособие разработано отделом деревянных конструкций ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР (канд. техн. наук A.К. Шенгелия — ответственный редактор, кандидаты техн. наук B.И. Аганин, А.Я. Дривинг, И.М. Зотова, Е.М. Знаменский, д-р техн. наук Л.М. Ковальчук, кандидаты техн. наук И.М. Линьков, A.Ф. Михайлов, инженеры А.И. Мезенцев, Р.В. Ннкулихина, кандидаты техн. наук И.Г. Овчинникова, С.Б. Турковский, О.И. Шипков, д-р техн. наук А.С. Фрейдин) при участии ЦНИИпромзданий (канд. техн. наук В.С. Шейнкман), ЦНИИЭП им. Мезенцева (канд. техн. наук С.М. Жак, инж. М.Ю. Заполь, д-р техн. наук B.И. Травуш), ЦНИИЭПсельстроя (кандидаты техн. наук В.П. Деев, Б.А. Степанов, В.И. Фролов), ВНИИдрева (канд. техн. наук Б.Е. Кондратенко), Московского инженерно-строительного института им. В.В Куйбышева (кандидаты техн. наук Н.М. Кузнецова, В.С. Сарычев), Ленинградского инженерно-строительного института (кандидаты техн. наук Е.И. Светозарова, Е.Н. Серов), Брестского инженерно-строительного института (канд. техн. наук Р.Б. Орлович), Пермского политехнического института (канд. техн. наук А.В. Калугин), Курского политехнического института (канд. техн. наук А.С. Прокофьев), Кировского политехнического института (канд. техн. наук Ю.В. Пискунов), Уральского политехнического института им. С.М. Кирова (инж. С.П. Тамакулов).

1 . Общие положения

1.1 . Деревянные конструкции следует применять в зданиях и сооружениях сельского, гражданского и промышленного строительства, когда это технически целесообразно и экономически обосновано. При проектировании деревянных конструкций необходимо учитывать: условия эксплуатации, капитальность, степень ответственности и огнестойкость строительного объекта, а также возможности сырьевой и производственной базы, обеспечивающие изготовление конструкций.

В сельском строительстве деревянные конструкции могут применяться в производственных и складских одноэтажных зданиях. В гражданском строительстве целесообразно применение деревянных конструкций в покрытиях залов общественных зданий, выставочных павильонов, в малоэтажном домостроении. В промышленном строительстве деревянные конструкции могут применяться в одноэтажных отапливаемых и неотапливаемых зданиях IV и V классов огнестойкости, а также II и III классов огнестойкости со смешанным каркасом.

В покрытиях по стропильным конструкциям возможна подвеска подъемно-транспортного оборудования грузоподъемностью не выше 32 кН.

1.2 . Для всех видов зданий общественного и производственного назначения рекомендуется принимать:

шаг деревянных стропильных балок и ферм, рам и арок 3 и 6 м;

панели и плиты ограждающих конструкций шириной 1,2 и 1,5 м, длиной 3 и 6 м.

Пролеты и шаг несущих деревянных конструкций назначаются с учетом технологических требований, объемно-планировочных решений зданий и сооружений в соответствии с действующими стандартами и нормами проектирования по видам строительства.

1.3 . Рекомендуемые схемы плоскостных несущих деревянных конструкций с их основными характеристиками приведены в табл. 1 .

1.4 . Выбор конструктивной схемы и общая компоновка здания должны обеспечивать необходимую долговечность конструкций при наименьших приведенных затратах. Особое внимание следует уделять обеспечению простого и надежного отвода воды с покрытия, отдавая предпочтение бесфонарным решениям покрытий с наружным водоотводом без перепадов высот парапетов и надстроек, способствующих образованию снеговых мешков, протечек и очагов поражения гнилью. Покрытия с деревянными конструкциями должны быть обязательно вентилируемыми, доступными для осмотра и производства ремонтно-профилактических работ; не должны образовываться мостики холода, особенно в карнизных и коньковых узлах, в швах и сопряжениях несущих и ограждающих конструкций.

1.5 . Необходима тесная увязка строительной и технологической частей проекта с целью исключения возможности перегрева и увлажнения конструкций, а также не предусмотренного проектом вибрационного и динамического воздействия на них. К конструкциям не должны подвешиваться или располагаться вблизи них неизолированные горячие трубопроводы, калориферы воздушного отопления.

1.6 . При проектировании деревянных конструкций особое внимание должно уделяться условиям эксплуатации по характеристикам температурно-влажностных воздействий, согласно таблице СНиП II-25-80 ; по степени химической и биологической агрессии, согласно СНиП 2.03.11-85 и СНиП III -19-76. Следует избегать применения деревянных клееных конструкций в зданиях, по условиям эксплуатации которых равновесная влажность древесины оказывается ниже заданной при изготовлении.

1.7 . При проектировании конструкций и особенно их узловых соединений следует предусматривать проверку на транспортные и монтажные нагрузки, на чертежах указывать породу, сорт и влажность древесины, места и способы строповки, необходимость (если надо) местного усиления при перевозке, кантовке и подъеме.

1.8 . Способы транспортировки, складирования, укрупнительной сборки и монтажа, влияющие на конструктивное решение, защиты деревянных конструкций от коррозии и огня должны быть заранее определены и представлены в проекте производства работ.

1.9 . Большое внимание при проектировании следует уделять пространственной жесткости и устойчивости конструкций, обеспечиваемых устройством и постановкой соответствующих связей жесткости.

1.10 . Технико-экономическая оценка эффективности конструктивных решений зданий и сооружений с деревянными конструкциями должна производиться по приведенным затратам согласно разд. 7.

studfiles.net

ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ (К СНИП II-25-80) Утверждено приказом по ЦНИИСК им. Кучеренко от 28 ноября 1983 г.

Транскрипт

1 Стр. 1 из 143 ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИМ. В.А. КУЧЕРЕНКО (ЦНИИСК ИМ. КУЧЕРЕНКО) ГОССТРОЯ СССР ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ (К СНИП II-25-80) Утверждено приказом по ЦНИИСК им. Кучеренко от 28 ноября 1983 г. 372/л Москва Стройиздат 1986 Рекомендовано к изданию решением секции деревянных конструкций Научнотехнического совета ЦНИИСК им. Кучеренко. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП II-25-80) / ЦНИИСК им. Кучеренко. — М.: Стройиздат, Содержит обоснования и разъяснения основных положений норм проектирования деревянных конструкций, дополнительные рекомендации и вспомогательные материалы к ним, сопровождаемые примерами проектирования. Для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций, преподавателей и студентов строительных вузов. ПРЕДИСЛОВИЕ Настоящее Пособие разработано к СНиП II В нем даны необходимые разъяснения и обоснования отдельных положений и указаний по расчету деревянных конструкций, приведены рекомендации по проектированию, не получившие отражения в нормах. В частности, это касается особенностей расчета сжато-изгибаемых элементов, связей жесткости, новых типов соединений, технико-экономической оценки конструктивных решений и др. Пособие охватывает конструкции из цельной и клееной древесины, иллюстрируя положения СНиП II на конкретных примерах конструирования и расчета отдельных типов деревянных конструкций. В качестве приложения к пособию, даны некоторые вспомогательные графики, таблицы и другие справочные материалы, необходимые для проектирования. Пособие разработано отделом деревянных конструкций ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР (канд. техн. наук A.К. Шенгелия — ответственный редактор, кандидаты техн. наук B.И. Аганин, А.Я. Дривинг, И.М. Зотова, Е.М. Знаменский, д-р техн. наук Л.М. Ковальчук, кандидаты техн. наук И.М. Линьков, A.Ф. Михайлов, инженеры А.И. Мезенцев, Р.В. Ннкулихина, кандидаты техн. наук И.Г. Овчинникова, С.Б. Турковский, О.И. Шипков, д-р техн. наук А.С. Фрейдин) при участии ЦНИИпромзданий (канд. техн. наук В.С. Шейнкман), ЦНИИЭП им. Мезенцева (канд. техн. наук С.М. Жак, инж. М.Ю. Заполь, д-р техн. наук B.И. Травуш), ЦНИИЭПсельстроя (кандидаты техн. наук В.П. Деев, Б.А. Степанов, В.И. Фролов), ВНИИдрева (канд. техн. наук Б.Е. Кондратенко), Московского инженерно-строительного института им. В.В Куйбышева (кандидаты техн. наук Н.М. Кузнецова, В.С. Сарычев), Ленинградского инженерно-строительного института (кандидаты техн. наук Е.И. Светозарова, Е.Н. Серов), Брестского инженерно-строительного института (канд. техн. наук

2 Стр. 2 из 143 Р.Б. Орлович), Пермского политехнического института (канд. техн. наук А.В. Калугин), Курского политехнического института (канд. техн. наук А.С. Прокофьев), Кировского политехнического института (канд. техн. наук Ю.В. Пискунов), Уральского политехнического института им. С.М. Кирова (инж. С.П. Тамакулов). 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Деревянные конструкции следует применять в зданиях и сооружениях сельского, гражданского и промышленного строительства, когда это технически целесообразно и экономически обосновано. При проектировании деревянных конструкций необходимо учитывать: условия эксплуатации, капитальность, степень ответственности и огнестойкость строительного объекта, а также возможности сырьевой и производственной базы, обеспечивающие изготовление конструкций. В сельском строительстве деревянные конструкции могут применяться в производственных и складских одноэтажных зданиях. В гражданском строительстве целесообразно применение деревянных конструкций в покрытиях залов общественных зданий, выставочных павильонов, в малоэтажном домостроении. В промышленном строительстве деревянные конструкции могут применяться в одноэтажных отапливаемых и неотапливаемых зданиях IV и V классов огнестойкости, а также II и III классов огнестойкости со смешанным каркасом. В покрытиях по стропильным конструкциям возможна подвеска подъемно-транспортного оборудования грузоподъемностью не выше 32 кн Для всех видов зданий общественного и производственного назначения рекомендуется принимать: шаг деревянных стропильных балок и ферм, рам и арок 3 и 6 м; панели и плиты ограждающих конструкций шириной 1,2 и 1,5 м, длиной 3 и 6 м. Пролеты и шаг несущих деревянных конструкций назначаются с учетом технологических требований, объемно-планировочных решений зданий и сооружений в соответствии с действующими стандартами и нормами проектирования по видам строительства Рекомендуемые схемы плоскостных несущих деревянных конструкций с их основными характеристиками приведены в табл Выбор конструктивной схемы и общая компоновка здания должны обеспечивать необходимую долговечность конструкций при наименьших приведенных затратах. Особое внимание следует уделять обеспечению простого и надежного отвода воды с покрытия, отдавая предпочтение бесфонарным решениям покрытий с наружным водоотводом без перепадов высот парапетов и надстроек, способствующих образованию снеговых мешков, протечек и очагов поражения гнилью. Покрытия с деревянными конструкциями должны быть обязательно вентилируемыми, доступными для осмотра и производства ремонтнопрофилактических работ; не должны образовываться мостики холода, особенно в карнизных и коньковых узлах, в швах и сопряжениях несущих и ограждающих конструкций Необходима тесная увязка строительной и технологической частей проекта с целью исключения возможности перегрева и увлажнения конструкций, а также не предусмотренного проектом вибрационного и динамического воздействия на них. К конструкциям не должны подвешиваться или располагаться вблизи них неизолированные горячие трубопроводы, калориферы воздушного отопления При проектировании деревянных конструкций особое внимание должно уделяться условиям эксплуатации по характеристикам температурно-влажностных воздействий, согласно таблице СНиП II-25-80; по степени химической и биологической агрессии, согласно СНиП и СНиП III Следует избегать применения деревянных клееных конструкций в зданиях, по условиям эксплуатации которых равновесная влажность древесины оказывается ниже заданной при изготовлении При проектировании конструкций и особенно их узловых соединений следует предусматривать проверку на транспортные и монтажные нагрузки, на чертежах указывать породу, сорт и влажность древесины, места и способы строповки, необходимость (если надо) местного усиления при перевозке, кантовке и подъеме Способы транспортировки, складирования, укрупнительной сборки и монтажа,

3 Стр. 3 из 143 влияющие на конструктивное решение, защиты деревянных конструкций от коррозии и огня должны быть заранее определены и представлены в проекте производства работ Большое внимание при проектировании следует уделять пространственной жесткости и устойчивости конструкций, обеспечиваемых устройством и постановкой соответствующих связей жесткости Технико-экономическая оценка эффективности конструктивных решений зданий и сооружений с деревянными конструкциями должна производиться по приведенным затратам согласно разд. 7. Наименование Конструктивная схема Рекомендуемые пролеты Соотношение геометрических параметров Т а б л и ц а 1 Коэффициенты металлоемкости K м, % собственного веса K св Балки: брусчатые составного сечения 4-6 h/l = 1/10 1/ h/l = 1/10 1/ клееные прямоугольного постоянного сечения прямоугольного сечения двухскатная 9-18 h/l = 1/10 1/15 0-1, h/l = 1/10 1/12 0-1,5 4-6 прямоугольного постоянного переменного сечения, гнутоклееные и 9-18 h/l = 1/7 1/9 1,5 4-6 клеефанерные двутаврового коробчатого постоянного переменного сечения и и 9-18 h/l = 1/9 1/ колонны брусчатые или клееные 3-9 h/h = 1/20 1/ Фермы: из цельной и клееной древесины дощатые треугольные с соединениями на 9-15 H/l = 1/

4 Стр. 4 из 143 МЗП дощатые трапецеидальные на МЗП металлодеревянные треугольные безраскосные с верхним поясом из брусьев или клееной древесины металлодеревянные треугольные с верхним поясом из брусьев или клееной древесины линзообразные сборные из клееных элементов на вклеенных стержнях треугольные металлодеревянные брусчатые Рамы из прямолинейных элементов треугольного очертания H/l = 1/6 1/ H/l = 1/6 1/ H/l = 1/ H/l = 1/ H/l = 1/6 1/ h/l = 1/25 1/ из прямолинейных элементов с жесткими соединениями ригеля и стоек h м /l = 1/15 1/ клееные трехшарнирные ломаного очертания h/l = 1/30 1/ брусчатые клееные подкосами или с гнутоклееные ступенчатого очертания h оп /l = 1/30 1/ клеефанерные гнутоклееными деталями карнизах с в h к /l = 1/25 1/

5 Стр. 5 из 143 двухшарнирные жестким соединением колонн фундаментами с с Арки: клееные трехшарнирные стрельчатого очертания h/l = 1/30 1/ коробового очертания 9-24 h/l = 1/30 1/ пологие кругового очертания H/l = 1/30 1/ то же, с затяжкой H/l = 1/30 1/ МАТЕРИАЛЫ Номенклатура 2.1. В несущих и ограждающих деревянных конструкциях применяются: круглый лес, используемый в целом виде; пиломатериалы и клееные заготовки из них; многослойные клееные заготовки из фрезерованных пиломатериалов; листовая многослойная фанера; фанерные трубы; древесные плиты; водостойкие клеи; влагозащитные лаки и составы; антисептики и антипирены; стальной прокат, арматура и др. Лесоматериалы 2.2. Круглые лесоматериалы следует использовать преимущественно для конструкций, изготавливаемых в построечных и полевых условиях (например, сельскохозяйственные здания с балочно-стоечным каркасом, опоры ЛЭП и др.). Пиломатериалы являются основными конструкционными лесоматериалами для конструкций из цельной и клееной древесины. Для многослойных клееных заготовок из древесины сосны и ели наиболее целесообразно применять пиломатериалы толщиной 40 и 25 мм, причем тонкие пиломатериалы следует использовать для изготовления гнутоклееных элементов с ограниченным радиусом кривизны и растянутых элементов; пиломатериалы из осины и лиственницы можно использовать толщиной 25 мм с устройством в них продольных компенсационных прорезей, располагаемых друг от друга на расстоянии 40 мм и не менее чем на мм от кромки доски. Глубина прорезей должна быть равной 1/2 толщины слоя, ширина 2-3 мм Рекомендуемый сортамент приведен в табл. 2.

6 Стр. 6 из Однослойные заготовки из склеенных на зубчатый шип или на зубчатый шип и по кромке маломерных пиломатериалов, предназначенные для использования в несущих элементах деревянных конструкций, должны удовлетворять следующим требованиям: влажность склеиваемых на зубчатый шип пиломатериалов допускается не выше 15 %, размеры зубчатого шипа должны быть не менее чем у типа I-32; клеи только на резорциновой основе (ФР-12 и ФРФ-50); временное сопротивление изгибу при нагружении пласти для клееных заготовок, соответствующих пиломатериалам второго сорта, — не ниже 27 МПа и третьего сорта — не ниже 20 МПа. Т а б л и ц а 2 Толщина Ширина, мм Толщина Ширина, им (высота), мм (высота) ми 100, П р и м е ч а н и е. Размеры фрезерованных пиломатериалов устанавливаются с учетом припусков по толщине и ширине, согласно действующим ГОСТам. Допустимое количество и место расположения стыков на зубчатый шип по длине несущих элементов из клееных заготовок зависит: от характера их работы, степени ответственности, особенностей конструктивного решения и должно регламентироваться техническими условиями на изготовление с соответствующим обоснованием. Не допускается использование склеенных на зубчатый шип заготовок из короткомерных пиломатериалов для дощатых балок междуэтажных перекрытий и в растянутых поясах дощатых стропильных ферм В некоторых случаях, особо оговариваемых техническими условиями, при изготовлении деревянных конструкций (например, клеефанерных) может использоваться древесина, модифицированная полимерами и другими составами. Фанера листовая. Фанерные трубы 2.6. Фанера относится к слоистым древесным материалам с однонаправленной и перекрестной структурой. В первом случае достигается значительная прочность, но сохраняется высокая степень анизотропии. Во втором случае заметно снижается анизотропия и прочность в двух главных направлениях. Для многослойной листовой фанеры показатели прочности и упругости отличаются по главным осям анизотропии при растяжении, сжатии, изгибе только в 1,5-3 раза, а не в раз, как для древесины в ее натуральном виде. В ограждающих и несущих конструкциях допускается применение фанеры только на водостойких клеях толщиной не менее 6 мм. Размеры листовой фанеры приведены в табл. 3. Т а б л и ц а 3 Марки листовой Размеры листов, мм Марка листовой Размеры листов, мм фанеры толщина длина, ширина фанеры толщина длина, ширина ФСФ (березовая) 6, 8, 9, 10, ФБС 7, 10, 12, , В качестве элементов деревянных конструкций допускается применение фанерных труб марок Ф-1 и Ф-2, сортамент и размеры которых указаны в табл. 4. Т а б л и ц а 4 Диаметр труб внутренний, мм Диаметр труб внешний, мм Толщина стенок, мм 6, Масса 1 м при влажности фанеры 15 %, кг 1,0 2,2 4,5 5,8 8,6 10,2 Длина труб, м От 3,5 до 7

7 Стр. 7 из 143 Древесные плиты 2.8. К плитным материалам на основе древесины относятся: а) древесно-волокнистые плиты сухого способа производства (ДВПс) на фенольных связующих марок Тс-400, Тс-450 (ТУ ); б) древесно-стружечные плиты на карбамидных (ДСПк) и на фенольных связующих (ДСПф) марок П-1 и П-2 (ГОСТ с изм.); в) древесно-стружечные плиты на каустическом магнезите МДП (ТУ ); г) цементно-стружечные плиты на портландцементе ЦСП. Технические характеристики древесных плит приведены в табл. 5. Т а б л и ц а 5 Показатели Единица Значение показателей для измерения ДВПс ДСПк ДСПф МДП ЦСП Плотность кг/м» Св Длина мм , , Ширина» , , Толщина» Влажность % ± 2 8 ± 2 9 ± 4 До 12 Водопоглощение за 24 ч» 30 До 15 До 15 18,26» 16 Набухание за 24 ч» 20» 5» 5 10,15» 1, Древесные плиты рекомендуется применять в качестве обшивок в конструкциях панелей стен, плит перекрытий и покрытий с учетом условий эксплуатации. Клеи Синтетические клеи для изготовления элементов клееных деревянных конструкций делятся на группы, учитывающие назначение клеев, их свойства; рекомендуемые области применения указаны в табл Для склеивания древесины и древесины с фанерой, древесно-волокнистыми и древесно-стружечными плитами должны применяться клеи I — IV групп в зависимости от температурно-влажностных условий эксплуатации, руководствуясь табл. 7. При возникновении значительных температурно-влажностных напряжений следует применять клей ФРФ-50М (V группа), обладающий повышенной податливостью. Для металлических стержней, вклеиваемых в древесину, должны применяться модифицированные клеи I группы или клеи V группы с учетом условий эксплуатации Состав клеев, технология их приготовления и применение должны отвечать требованиям соответствующих технических условий. Т а б л и ц а 6 Тип клея Марка клея Группа Рекомендуемые области применения Резорциновый ФР-12 I Преимущественно для гражданского строительства, в большепролетных конструкциях при эксплуатации в наиболее жестких условиях Фенольно-резорциновый ФРФ-50 I Преимущественно для промышленного, сельскохозяйственного строительства, в большепролетных конструкциях при эксплуатации в наиболее жестких условиях Фенольный КБ-3, СФХ II Преимущественно для сельхозстроительства в конструкциях массового применения, эксплуатируемых в жестких условиях Алкилрезорциновый ФР-100, ДФК-1АМ II То же Фенольноалкилрезорциновый ДФК-14Р II» Карбамидно-меламиновый КС-В-СК III Для конструкций, эксплуатируемых при Карбамидный Эпоксидный КФ-Ж ЭПЦ-1, К-153 Фенольно-резорциновый ФРФ-50М V То же IV V относительной влажности воздуха до 85 % То же, до 70 % Для соединений деревянных конструкций с вклеенными стальными стержнями

8 Стр. 8 из 143 модифицированный Условия эксплуатации (по табл. 1 СНиП II-25-80) Группа клеев Для всех условий эксплуатации, кроме Г1, Г2, Г3 3. РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ Нормирование расчетных сопротивлений древесины и фанеры Т а б л и ц а Основными нормируемыми характеристиками прочности конструкционных строительных материалов является нормативное и расчетное сопротивление, которое определяется на основании данных стандартных испытаний с учетом статистической изменчивости показателей прочности и разной степени обеспеченности (доверительной вероятности) по минимуму. Для нормативного сопротивления R н предписывается обеспеченность не ниже 0,95, для расчетного сопротивления R пока не нормирована и колеблется в пределах 0,99-0, В СНиП II нормативные и расчетные сопротивления древесины и фанеры приняты с обеспеченностью по минимуму соответственно 0,95 и 0,99 при нормальном распределении Особенности структурно-механических свойств древесины и отличие действительных условий и характера ее работы от условий при стандартных испытаниях учитываются введением коэффициентов условий работы по материалу. Для базовых расчетных сопротивлений, отвечающих нормальным температурновлажностным условиям эксплуатации (при температуре T 35 С и относительной влажности воздуха φ 75 %), необходимо вводить коэффициент условий работы m дл, учитывающий влияние длительности нагружения с переходом от прочности древесины при кратковременных стандартных испытаниях к ее прочности в условиях длительно действующих постоянных и временных нагрузок за весь срок службы конструкций. Прочности R пр при стандартных кратковременных испытаниях соответствует значение коэффициента m дл = 1, при более короткой длительности нагружения m дл > 1, а при более продолжительном действии нагрузки m дл R 2, где σ 1 — краевое напряжение; σ 2 — промежуточное напряжение на границе слоев разного сорта; R 1, R 2 — расчетные сопротивления древесины более высокого и более низкого сортов. Для изгибаемых, сжатых и сжато-изгибаемых элементов из склеенных по длине на зубчатый шип сосновых и еловых однослойных заготовок пиломатериалов, удовлетворяющих в отношении древесины требованиям разд. 2, расчетные сопротивления следует принимать по СНиП II-25-80, табл. 3, п. 1а соответственно по 2-му и 3-му сортам. Т а б л и ц а 9 Напряженное состояние и характеристика элементов Сорт древесины R вр, МПа v R н, МПа γ m R, МПа Изгиб Элементы из пиломатериалов , , , ,25 8,5 Элементы брусчатые и клееные шириной 1 37,5 28 1,15 16

12 Стр. 12 из 143 свыше 13 см , , ,14 11 Сжатие вдоль волокон Элементы из пиломатериалов , , , ,17 8,5 Элементы брусчатые и клееные шириной св. 1 34,5 27 1, см , , ,5 18,5 1,11 11 Растяжение вдоль волокон Элементы из цельной древесины , , ,4 7 Элементы из клееной древесины , , ,25 9 Сжатие и смятие поперек волокон по всей ,4 1,25 1,8 0,19 площади Скалывание вдоль волокон: При изгибе элементов из цельной древесины 1 6 3,6 1,3 1,8 0,23 2, 3 5 3,2 1,3 1,6 При изгибе клееных элементов 1 4,5 3,2 1,3 1,6 0,17 2, 3 4,2 3 1,3 1,5 Растяжение поперек волокон элементов из 1 1 0,8 1,5 0,35 клееной древесины 2 1,2 0,25 0,7 1,5 0, ,6 1,6 0,25 Т а б л и ц а 10 Вид напряженного состояния R вр, МПа v R н ч, МПа K п K р R н, МПа γ m R, МПа Фанера клееная березовая марки ФСФ, сортов В/ВВ, ВВ/С, В/С, толщиной 8 мм и более Растяжение «в» 63 0, , ,2 14 То же, «п» 50 0, , ,25 9 Сжатие «в» 35 0, , ,1 12 То же, «п» 28 0, , ,15 8,5 Изгиб из плоскости листа «в» 68,5 0, , ,15 16 То же, «п» 36 0, , ,2 6,5 Скалывание «в» 4,5 0,2 3 0,53 1,6 1,3 0,8 То же, «п» 4,7 0,2 3,2 0,5 1,6 1,3 0,8 Срез перпендикулярно плоскости листа «в» 15,5 0,1 13 0, ,1 6 То же, «п» 16 0,1 13 0, ,1 6 Фанера клееная из древесины лиственницы марки ФСФ, сортов В/ВВ и ВВ/С, толщиной 8 мм и более Растяжение «в» 42 0,2 28 0,6 17 1,25 9 То же, «п» 35 0,2 23 0,6 14 1,25 7,5 Сжатие «в» 48 0, ,8 30 1,15 17 То же, «п» 40 0, ,8 24 1,15 13 Изгиб из плоскости листа «в» 52 0, ,25 18 То же, «п» 32 0, ,25 11 Скалывание «в» 1,8 0,24 1,1 1 1,1 1,45 0,6 То же, «п» 1,6 0, ,3 0,5 Срез перпендикулярно плоскости листа «в» 18 0, ,45 5 То же, «п» 18 0, ,45 5 П р и м е ч а н и е. «в» — вдоль волокон; «п» — поперек волокон наружных слоев шпона. Т а б л и ц а 11 Расчетные сопротивления, Расчетные сопротивления, Внутренний Внутренний Марка МПа Марка МПа диаметр трубы, диаметр трубы, трубы растяжению и трубы растяжению и см изгибу см сжатию вдоль оси сжатию вдоль оси изгибу Ф Ф Однослойные клееные заготовки из пиломатериалов не ниже 2-го сорта допускается применять во второстепенных малонагруженных растянутых элементах с напряжениями, не превышающими 5 МПа.

13 Стр. 13 из Расчетные сопротивления водостойкой и бакелизированной листовой фанеры, древесных плит следует нормировать по данным испытаний стандартных образцов, используя условия (1), (6), (9) и принимая коэффициент m дл для фанеры такой же, как и для древесины. В таблицах 9 и 10 представлены необходимые данные по нормированию расчетных сопротивлений древесины сосны и ели, а также многослойной фанеры из березы и лиственницы, при этом принимается m дл = 0,66. Расчетные сопротивления березовой фанеры ФСФ растяжению вдоль волокон наружных слоев, стыкованной «на ус» клеями ФР-12 и ФРФ-50, при изгибе в плоскости листа (например, в стенках балок и рам двутаврового и коробчатого сечений) умножаются на коэффициент условий работы m ф = 0,8, а модуль упругости E ф повышается на 20 % по сравнению с его значением по табл. 11 СНиП II Расчетные сопротивления для фанерных труб следует принимать с учетом их диаметра и марки по табл. 11. Особенности нормирования расчетных характеристик древесных плит Прочностные и упругие характеристики древесных плит (ДВПс, ДСПк, ДСПф, ЦСП и МДП) должны определяться по действующим стандартам на методы испытаний плит Нормативные сопротивления древесных плит определяются с обеспеченностью 0,95 по формуле R н = R вр (1-1,65v), а расчетные сопротивления с обеспеченностью 0,99 по формуле где γ m = (1-1,65v)/(1-2,33v), K р = 0,8. R = R н K р m дл /γ m, Значения R вр, R н и R представлены в табл. 12. Т а б л и ц а 12 Материалы R вр, МПа v m дл γ m R н, МПа R, МПа Изгиб ДВПс 56,3 0,123 0,53 1,12 44,9 14 ДСПк, ДСПф 21,6 0,16 0,58 1, ,76 ЦСП 14 0,058 0,64 1,05 12,7 6,17 МДП 11,4 0,115 0,64 1,11 9,2 4,26 Растяжение ДВПс 23,6 0,171 0,54 1, ,15 ДСПк, ДСПф 9,39 0,112 0,52 1,10 7,7 3 ЦСП 4,13 0,159 0,64 1,17 3,1 1,35 МДП 4,59 0,153 0,64 1,16 3,4 1,5 Сжатие ДВПс 25,06 0,158 0,55 1,17 18,5 7 ДСПк, ДСПф 16,98 0,115 0,53 1,11 13,8 5,26 ЦСП 13,93 0,142 0,57 1,15 10,7 4,23 МДП 9,13 0,145 0,57 1,15 7 2,76 Срез ДВПс 19,05 0,099 0,54 1, ,32 ДСПк, ДСПф 9,09 0,182 0,54 1,22 6,4 2,25 ЦСП 8,77 0,232 0,62 1,34 5,4 2 МДП 7,76 0,2 0,62 1,20 5,2 2,05 Скалывание ДВПс 2,1 0,266 0,54 1,48 1,2 0,34 ДСПк, ДСПф 2,76 0,191 0,54 1,23 1,9 0,66 ЦСП 3,27 0,196 0,62 1,25 2,2 0,87 МДП 3,28 0,168 0,62 1,19 2,4 0, Модули упругости древесных плит E (табл. 13) нормируются по средним величинам кратковременных испытаний с учетом влияния ползучести материала на основании условия

14 Стр. 14 из 143 E = E вр K р m дл.e, где E вр — кратковременный модуль упругости; m дл.e — коэффициент, учитывающий приращение деформаций по времени при длительном нагружении. Кратковременные и расчетные значения модуля сдвига G и коэффициента поперечной деформации μ указаны в табл В зависимости от условий эксплуатации конструкций расчетные сопротивления древесных плит умножаются на коэффициенты условий работы материалов m в, приведенные в табл. 15. Т а б л и ц а 13 Материалы E вр, МПа v m дл.e E, МПа Изгиб ДВПс ,117 0, ДСПк, ДСПф ,147 0, ЦСП ,204 0, МДП ,16 0, Растяжение ДВПс ,127 0, ДСПк, ДСПф ,172 0, ЦСП ,158 0, МДП ,255 0, Сжатие ДВПс ,166 0, ДСПк, ДСПф ,149 0, ЦСП ,127 0, МДП ,285 0, Т а б л и ц а 14 Материалы G вр, МПа G, МПа μ Материалы G вр, МПа G, МПа μ ДВПс ,24 ЦСП ,21 ДСПк, ДСПф ,23 МДП ,21 Т а б л и ц а 15 Температурно-влажностные условия Коэффициент условий работы эксплуатации конструкций по СНиП II ДВПс ДСПк ДСПф ЦСП МДП А1, Б А2, Б2 0,7 0,6 0,8 0,9 0,9 А3, Б3 0,6 Не допускается 0,4 0,7 0,6 Б1, Б2, Б3 0,4» Не допускается 0,6 0, Приведенные в табл значения расчетных сопротивлений, модулей упругости и коэффициентов условий работы для древесных плит, в особенности цементно-стружечных, являются предварительными, и подлежат уточнению. 4. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ Упругие характеристики 4.1. В расчетах элементов на прочность по деформированной схеме и на устойчивость используются параметры жесткости EJ, GJ и безразмерный параметр в виде отношения кратковременного модуля упругости E к временному сопротивлению сжатию R вр. Это отношение, как и в прежних нормах, принято за константу, независимо от породы леса, сорта и влажности материала, длительности действия нагрузки, температуры, размеров сечения элементов. Для древесины E /R вр = 300, для фанеры E /R вр.ф = 250. Такой подход надо рассматривать как известное допущение. На самом деле названные факторы оказывают некоторое влияние, изменяя значения E /R вр преимущественно в

15 Стр. 15 из 143 большую сторону. Данный параметр используется при определении коэффициента продольного изгиба φ, коэффициента устойчивости плоской формы формирования при поперечном изгибе φ м. В последнем случае учитывается сопротивление сжатию при изгибе, которое выше, чем при центральном сжатии, и для древесины E /R п.вр = , в нормах для поперечного изгиба принято Расчетное критическое напряжение R кр = φr с отличается от временного критического напряжения R вр кр = φr вр. В ряде случаев критические напряжения приходится выражать не в функции φ, а непосредственно через жесткость EJ. Из равенств находим соотношения R вр кр = φr вр = π2 E J/[(μl) 2 F], R кр = φr с = π 2 E’J/[(μl) 2 F] R вр кр /R кр = R вр /R с = E /E’, откуда для древесины E’/R с = E /R вр = 300 и E’ = 300R с, соответственно для фанеры E’ ф = 250R ф.с. Следовательно, надо различать нормируемые значения модулей упругости древесины и фанеры при расчете: по предельным состояниям первой группы E’, G’; по предельным состояниям второй группы E, G. В первом случае применяются вероятные минимальные значения модулей упругости с обеспеченностью не ниже 0,99; во втором случае — средние значения. Величины модуля упругости зависят не только от скорости и длительности нагружения, температурно-влажностных условий эксплуатации, но также от породы и сорта лесоматериалов. При расчете по второй группе предельных состояний значение модуля упругости E в СНиП II принято одинаковым независимо от породы и сорта древесины, однако в будущем необходима его дифференциация Упругопластическая работа древесины появляется в сжатых элементах и учитывается при их расчете на устойчивость. Расчет же растянутых, изгибаемых и сжато-изгибаемых элементов на прочность и на устойчивость плоской формы деформирования производится по упругой стадии работы, так как для клееной и тем более цельной древесины характерным является локальное хрупкое разрушение из-за наличия природных пороков и дефектов, вызывающих концентрацию напряжений Влияние начальных эксцентриситетов и погнутости элементов дополнительно не учитывается, так как децентровка, вызванная наличием в допустимых пределах кромочных сучков и косослоя, перекрывает такого рода отклонения от расчетной схемы и принимается во внимание при назначении расчетных сопротивлений древесины. Учет переменности сечения 4.4. Типичными формами деревянных элементов переменного прямоугольного и двутаврового сечений являются центрально-сжатые, изгибаемые и сжато-изгибаемые дощатоклееные и клеефанерные стержни, у которых изменение высоты сечения подчиняется линейной зависимости от длины, а ширина прямоугольного сечения и площадь поясов двутаврового сечения остаются постоянными. В расчетах таких элементов на устойчивость при центральном сжатии и при изгибе приходится использовать момент инерции эквивалентного стержня постоянного сечения, выраженный в виде произведения момента инерции в максимальном сечении соответственно на коэффициенты K жn и K жm в формулах (16) и (22) СНиП II-25-80, учитывающие переменность сечения. Величина коэффициента K жn зависит от плоскости, в которой производится проверка устойчивости, и от условий закрепления стержня по концам, а коэффициента K жm — от формы эпюры моментов по длине l р. При отсутствии промежуточных закреплений растянутой и сжатой кромок из плоскости

16 Стр. 16 из 143 изгиба расчетная длина l р в формуле (23) СНиП II равна всему пролету l закрепленного по концам элемента. В случае закрепления только сжатой кромки в промежуточных точках числом m при равном шаге расчетная длина l р = l/(m + 1). Форму эпюры моментов и переменность Сечения (коэффициент K жm ) в этом случае следует учитывать в пределах участка пролета l р, принимая при m 4 коэффициент K жm = 1. В случае закрепления только растянутой кромки в промежуточных точках числом m расчетная длина l р = l; форма эпюры моментов и переменность сечения (коэффициент K жm ) при этом должны приниматься для всего пролета. Формулы для определения коэффициентов K жn и K жm получены путем аппроксимации точных решений Для сжато-изгибаемых элементов переменного сечения при их расчете по деформированной схеме в формуле (30) п СНиП II φ умножаются на K жn, а F бр заменяется на F макс ; при проверке устойчивости плоской формы деформирования по формуле (33) п СНиП II φ и φ м умножаются соответственно на K жn и K жm. Коэффициенты K жn и K жm в качестве множителей к φ и φ м, а не к моменту инерции J введены для удобства счета, не искажая конечных результатов, потому что φ макс = π 2 E J макс /(l 2 F макс R вр ) = 3000J макс /(l 2 F макс ), φ расч = 3000J макс K жn /(l 2 F макс ) = φ макс K жn, аналогичное преобразование можно осуществить для φ м. Отсюда следует, что максимальным значением φ и φ м соответствуют и максимальные значения F макс и W макс в формулах (16), (22) и (33) СНиП II При определении опасного сечения в элементах, рассчитываемых на прочность, должны учитываться некоторые общие правила, касающиеся стержней и постоянного и переменного сечения. Растянутые элементы постоянного сечения с несимметричным ослаблением следует центрировать по сечению нетто с его проверкой на центральное растяжение по F нт с введением коэффициента условий работы m 0 = 0,8, учитывающим концентрацию напряжений, а сечение брутто должно быть проверено на внецентренное растяжение по формуле N р /F бр + N р er р /(W бр R и ) R р, где для прямоугольного сечения эксцентриситет e = h вр /2; N р — растягивающее усилие; h вр — глубина ослабления односторонней врезкой. В изгибаемых и сжато-изгибаемых элементах переменной высоты опасное сечение, в котором возникают максимальные нормальные напряжения, не совпадает с положением максимального изгибающего момента. Оно определяется аналитически по экстремальному значению функции напряжений в крайнем волокне по длине стержня. Когда в сжато-изгибаемом элементе максимальный момент из расчета по деформированной схеме и максимальный момент из расчета по недеформированной схеме не совпадают (рис. 1), необходима проверка напряжений в обоих сечениях. В клееных элементах переменного сечения не следует допускать ослабления сечения по кромкам, а ограниченные местные ослабления от соединительных креплений при определении места опасного сечения могут не учитываться. Компоновка и подбор сечения элементов 4.7. На рисунках 2 и 3 показаны примеры компоновки поперечного сечения элементов деревянных конструкций соответственно из цельной и клееной древесины. Многослойные

17 Стр. 17 из 143 дощатоклееные элементы, формируемые из горизонтальных слоев, предпочтительнее проектировать прямоугольного сечения. Такая форма отвечает требованиям технологичности, более высокой огнестойкости и меньшей опасности расслоения. Рис. 1. Эпюры моментов сжато-изгибаемого элемента из расчета по деформированной и недеформированной схемам Рис. 2. Примеры компоновки поперечного сечения элементов из цельной древесины Рис. 3. Примеры компоновки поперечного сечения элементов из клееной древесины Прямоугольное сечение может формироваться из слоев: одной породы и сорта, одной породы и разного сорта, разных породы и сорта. Если во всех названных сочетаниях средние значения плотности и модуля упругости используемой древесины оказываются близкими, то такое сечение в отношении расчета можно рассматривать как однородное. Если же названные условия не соблюдаются, необходимо в расчетах использовать приведенные значения геометрических характеристик. Приведение осуществляется по модулю упругости к тому из материалов, в котором проверяются напряжения. При компоновке поперечных сечений следует использовать:

18 Стр. 18 из 143 в растянутых и сжатых (при гибкости λ M В ; M 2 = (M А — M В )/2; M x = qx(l — x)/2; используя формулу (31) СНиП II и коэффициенты из табл. 16, находим K н1 = 0,81 + 0,19ξ с ; K н2 = 1,62-0,62ξ к ; K из 1; ξ с = 1 — λ 2 с N/(3000R с F); ξ к = 1 — λ2 к N/(3000R с F); λ с = l/r = 2λ к При расчете сжато-изгибаемых стержней, заделанных одним или обоими концами, необходимо учитывать упругость их защемления. Это объясняется невозможностью обеспечить для деревянных элементов жесткое защемление из-за возникающих напряжений смятия поперек волокон и соответствующих им больших деформаций, а также других причин, приводящих к повороту торцового сечения. Данное обстоятельство учитывается при расчете на устойчивость центрально сжатых элементов путем увеличения значений коэффициента μ 0 (см. п СНиП II-25-80). Опорные моменты в стержне i — j с упругим защемлением обоих концов равны M i = m i (βm 0 j + K j M0 i )/[2(K i K j — β2 )]; (19) M j = m j (βm 0 i — K i M0 j )/[2(K i K j — β2 )]. Опорный момент в стержне i j с упругим защемлением одного i-го конца следует определять по формуле: 0 M i mi /( mi M i 0 M i mi /( mi α) при другом шарнирно опертом конце; vtgv) при другом свободном конце. В формулах (19) и (20) приняты следующие обозначения: M 0 — опорный момент при жестком защемлении определяется: при действии поперечной (20)

docplayer.ru

Популярное:

  • Отозвано исковое заявление ЖК "Планетоград" от 91 282 a за м² 6 марта 2018 года вступил в силу судебный запрет на строительство жилого квартала "Планетоград". Но в мае апелляционная коллегия Верховного суда признала законным ППТ в защитной зоне […]
  • Декларация единый налог 2 группа Декларация единого налога - 2 группа единщиков 02. Сроки сдачи декларации и налоговые периоды Для предпринимателей второй группы отчетный период paвен календарному году (coгл. п.296.2 cт.296 Налогового Кодекса). При годовом отчетном […]
  • Принцип международного арбитража ЭКОНОМИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ ООН ДЛЯ АЗИИ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА ПРАВИЛА МЕЖДУНАРОДНОГО ТОРГОВОГО АРБИТРАЖА И ПРИНЦИПЫ ПРИМИРЕНИЯ ПРАВИЛА МЕЖДУНАРОДНОГО ТОРГОВОГО АРБИТРАЖА ЭКАДВ Общие положения 1. a) Правила международного торгового арбитража […]
  • Если после развода негде жить Если после развода матери с ребенком негде жить, а у бывшего супруга имеется в собственности 1/4 доли квартиры, должен ли он обеспечить жильем ребенка и бывшую супругу? 2 ответa на вопрос от юристов 9111.ru нет, супругу он не должен […]
  • Медик работающий на судне Медик работающий на судне сегодня в школе парниша обронил гениальную фразу «бля, я вчера так заибенно на солистку Токио Хотель подрочил…» нас откачивали минут 20 «Глупости всё это! Не верю…» — упрямо твердил Джеймс Бонд, нащупывая в […]
  • График мультипликатора налогов Тест с ответами: Предмет и метод макроэкономики. Система национальных счетов 1. В отличие от микроэкономики макроэкономика: A) изучает поведение домашних хозяйств B) не использует умозрительных гипотез +C) оперирует преимущественно […]
  • A lot of правило употребления Модальный глагол CAN (COULD): правила употребления и примеры предложений Чтобы не пропустить новые полезные материалы, подпишитесь на обновления сайта Модальный глагол can (могу) и его форма could (мог) – самый часто встречаемый модальный […]
  • Закон о рекламе реклама ипотеки ЖК "Малая Охта" Фотографии 1/7 Панорама 3D от 99 437 a за м² Жилой комплекс "Малая Охта" - проект комплексного освоения от компания "СПБ Реновация". Под застройку отведен участок площадью 2,5 га в […]