Строительные нормы и правила СНиП II-25-80 "Деревянные конструкции" (утв. постановлением Госстроя СССР от 18 декабря 1980 г. N 198)

Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы

                              N

                             ---- <= R ,                              (4)

                             F        p

                              нт

     R     - расчетное сопротивление древесины растяжению вдоль волокон;

      р

     F     - площадь поперечного сечения элемента нетто.

      нт

4.2. Расчет центрально-сжатых элементов постоянного цельного сечения следует производить по формулам:

а) на прочность

 

                                 N

                                ---- <= R ;                           (5)

                                F        c

                                 нт

 

б) на устойчивость

 

                                   N

                               -------- <= R ,                        (6)

                               фи F         p

                                   расч

 

     где R  - расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон;

          с

     фи     - коэффициент  продольного   изгиба,  определяемый   согласно

              п.4.3;

     F      - площадь нетто поперечного сечения элемента;

      нт

     F      - расчетная площадь поперечного сечения элемента, принимаемая

      расч    равной:

 

при отсутствии ослаблений или ослаблениях в опасных сечениях, не выходящих на кромки (рис.1,а), если площадь ослаблений не превышает 25% F_бр, F_расч=F_бр, где F_бр - площадь сечения брутто;

при ослаблениях, не выходящих на кромки, если площадь ослабления превышает 25% F_бр, F_расч.=4/3Fнт;

при симметричных ослаблениях, выходящих на кромки (рис.1,б), Fрасч=Fнт.

 

                                       ламбда 2

                          фи = 1 - а (-------) ;                      (7)

                                        100

                                     А

                            фи = --------,                            (8)

                                       2

                                 ламбда

                                    l

                                     0

                           ламбда = ----,                             (9)

                                    r

     где l  - расчетная длина элемента;

          0

                                l = l                                (10)

                                 0   мю0

4.6. Составные элементы на податливых соединениях, опертые всем сечением, следует рассчитывать на прочность и устойчивость по формулам (5) и (6), при этом F_нт и F_расч определять как суммарные площади всех ветвей. Гибкость составных элементов ламбда следует определять с учетом податливости соединений по формуле

 

                                              2          2

                 ламбда = кв.корень мю  ламбда   + ламбда ,          (11)

                                      y       y          1

 

     где ламбда  - гибкость всего  элемента относительно  оси Y  (рис.2),

               y   вычисленная   по   расчетной   длине   l_0   без  учета

                   податливости;

     ламбда      - гибкость  отдельной  ветви  относительно  оси I-I (см.

           1       рис.2), вычисленная по  расчетной длине ветви  l_1; при

                   l_1 меньше семи толщин (h_1) ветви принимают ламбда_1=0;

     мю          - коэффициент  приведения   гибкости,  определяемый   по

       y           формуле

 

                                                bhn

                                                   ш

                       мю  = кв.корень 1 + kc -------,               (12)

                         y                      2

                                               l  n

                                                0  c

 

где b и h - ширина и высота поперечного сечения элемента, см;

 

     n         - расчетное  количество  швов  в  элементе,   определяемое

      ш          числом  швов,  по  которым  суммируется  взаимный  сдвиг

                 элементов (на рис.2,а - 4 шва, на рис.2,б - 5 швов);

     l         - расчетная длина элемента, м;

      0

     n         - расчетное количество срезов  связей в одном  шве на 1  м

      с          элемента (при  нескольких швах  с различным  количеством

                 срезов  следует   принимать  среднее   для  всех    швов

                 количество срезов);

     k         - коэффициент  податливости  соединений,  который  следует

      с          определять по формулам табл.12.

 

 

При определении k_c диаметр гвоздей следует принимать не более 0,1 толщины соединяемых элементов. Если размер защемленных концов гвоздей менее 4d, то срезы в примыкающих к ним швах в расчете не учитывают. Значение k_c соединений на стальных цилиндрических нагелях следует определять по толщине а более тонкого из соединяемых элементов.

 

Таблица 12

 

Вид соединений	Коэффициент k_c при
	центральном сжатии	сжатии с изгибом
1. Гвозди 2. Стальные цилиндрические на- гели: а) диаметром <= 1/7 толщины со- единяемых элементов б) диаметром > 1/7 толщины со- единяемых элементов 3. Дубовые цилиндрические на- гели 4. Дубовые пластинчатые нагели 5. Клей Примечание: Диаметры гвозде ширину b_пл и толщину дельта пл см.	1 -------- 10d(2) 1 -------- 5d(2) 1,5 -------- ad 1 -------- d(2) - 0 и нагелей d, то стинчатых нагелей	1 ------- 5d(2) 1 ------- 2,5d(2) 3 ------- ad 1,5 ------- d(2) 1,4 ------- дельта b_пл 0 щину элементов а, ледует принимать в

 

При определении k_c диаметр дубовых цилиндрических нагелей следует принимать не более 0,25 толщины более тонкого из соединяемых элементов.

Связи в швах следует расставлять равномерно по длине элемента. В шарнирно-опертых прямолинейных элементах допускается в средних четвертях длины ставить связи в половинном количестве, вводя в расчет по формуле (12) величину nс, принятую для крайних четвертей длины элемента.

Гибкость составного элемента, вычисленного по формуле (11), следует принимать не более гибкости ламбда отдельных ветвей, определяемой по формуле

 

                            I = I  + 0,5   ,                         (15)

                                 о      н.о

     где I  и I    - моменты инерции  поперечных  сечений  соответственно

          о    н.о   опертых и неопертых ветвей.

                                  N

                            ------------ <= R ,                      (16)

                            фи F     k       c

                                макс  жN

     где F     - площадь  поперечного  сечения  брутто  с   максимальными

          макс   размерами;

     k         - коэффициент,  учитывающий  переменность  высоты сечения,

      жN         определяемый по табл.1 прил.4 (для элементов постоянного

                 сечения k_жN=1);

     фи        - коэффициент  продольного  изгиба,  определяемый по п.4.3

                 для  гибкости,  соответствующей  сечению с максимальными

                 размерами.

Изгибаемые элементы

                                М

                             ------- <= R ,                          (17)

                              W          и

                               расч

     R     - расчетное сопротивление изгибу;

      и

     W     - расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента.

      расч

                          QS'

                             бр

                       ----------- <= R  ,                           (18)

                        l   b          ск

                         бр  расч

     S'    - статический  момент  брутто  сдвигаемой  части   поперечного

       бp    сечения элемента относительно нейтральной оси;

     l     - момент   инерции   брутто   поперечного   сечения   элемента

      бp     относительно нейтральной оси;

     b     - расчетная ширина сечения элемента;

      расч

     R     - расчетное сопротивление скалыванию при изгибе.

      cк

                             1,5 (M  - М ) S

                                   В    А   бр

                      n  >= ------------------,                      (19)

                       c          TI

                                    бр

     M , M  - изгибающие  моменты  в  начальном  А  и конечном В сечениях

      А   B   рассматриваемого участка.

                            М      M

                             x      y

                           ---- + ---- <= R ,                        (20)

                            W      W       и

                             x      y

     где М  и M  - составляющие   расчетного   изгибающего   момента  для

          x    y   главных осей сечения Х и Y;

     W  и   W    - моменты   сопротивлений   поперечного   сечения  нетто

      x      y     относительно главных осей сечения Х и Y.

                                M

                             -------- <= R ,                         (22)

                             фи  W        и

                               M  бр

     где М - максимальный изгибающий момент  на  рассматриваемом  участке

             l_р;

     W     - максимальный момент сопротивления брутто на  рассматриваемом

      бр     участке l_p.

                                      2

                                     b

                          фи  = 140 ---- k ,                         (23)

                            М       l  h  ф

                                     p

     где l  - расстояние  между  опорными   сечениями  элемента,  а   при

          р   закреплении сжатой кромки  элемента в промежуточных  точках

              от смещения  из плоскости  изгиба -  расстояние между этими

              точками;

     b      - ширина поперечного сечения;

     h      - максимальная высота поперечного сечения на участке l_р;

     k      - коэффициент, зависящий от  формы эпюры изгибающих  моментов

      ф       на участке l_р, определяемый  по табл.2, 3 прил.4  настоящих

              норм.

                      l                                    2

                       p          h                       m

     k   = 1 + [0,142 --- + 1,76 --- + 1,4 альфа  - 1] ------,       (24)

      пМ               h         l              p       2

                                  p                    m  + 1

     где альфа  - центральный угол  в радианах,  определяющий участок  l_р

              p   элемента   кругового   очертания   (для   прямолинейных

                  элементов альфа_p=0);

     m          - число промежуточных подкрепленных (с одинаковым  шагом)

                  точек

                                                           m(2)

растянутой кромки на  участке  l_р  (при  m>=4  величину  -------- следует

                                                         m(2) + 1

принимать равной 1).

                                 l_p >= 7b,                           (25)

                               M

                            ------- <= R ,                           (26)

                            фи W        c

                                бр

     где фи - коэффициент продольного изгиба из плоскости изгиба  сжатого

              пояса элемента, определяемый по п.4.3;

     R      - расчетное сопротивление сжатию;

      с

     W      - момент сопротивления брутто  поперечного сечения; в  случае

      бр      фанерных  стенок  -  приведенный  момент  сопротивления   в

              плоскости изгиба элемента.

Элементы, подверженные действию осевой силы с изгибом

                            N        МR

                                       p

                        -------- + ------- <= Rp,                    (27)

                         F         W     R

                          расч      расч  и

     где W     - расчетный момент сопротивления поперечного сечения  (см.

          расч   п.4.9);

     F         - площадь расчетного сечения нетто.

      расч

                            N        М

                                      д

                        -------- + ------ <= R ,                     (28)

                         F         W          с

                          расч      расч

     где М  - изгибающий  момент  от  действия  поперечных  и  продольных

          д   нагрузок, определяемый из расчета по деформированной схеме.

                                   М

                             М  = ---,                               (29)

                              д   кси

                                       N

                          кси = 1 - ---------,                       (30)

                                    фи R  F

                                        c  бр

                      k  = альфа  + кси (1 - альфа ),                (31)

                       н        н                 н

     где альфа  - коэффициент, который следует принимать равным 1,22  при

              н   эпюрах изгибающих  моментов треугольного  очертания (от

                  сосредоточенной силы) и 0,81 при эпюрах  прямоугольного

                  очертания (от постоянного изгибающего момента).

                                  М        М

                                   с        к

                            М  = ----- + ------,                     (32)

                             д   кси     кси

                                    с       к

     где М  и М  - изгибающие  моменты  в  расчетном  сечении элемента от

          с    к   симметричной и кососимметричной составляющих нагрузки;

     кси  и кси  - коэффициенты,  определяемые   по  формуле   (30)   при

        с      к   величинах  гибкостей,  соответствующих  симметричной и

                   кососимметричной формам продольного изгиба.

                                             М

                              N               д     n

                           --------- + (-----------)  <= 1,          (33)

                           фи R  F      фи  R  W

                               c  бр      М  и  бр

     где F   - площадь брутто с максимальными размерами сечения  элемента

          бр   на участке lр;

     W       - см. п.4.14;

      бр

     n=2     - для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости

               деформирования  и   n=1  для   элементов,  имеющих   такие

               закрепления;

     фи      - коэффициент    продольного    изгиба,    определяемый   по

               формуле (8) для гибкости участка элемента расчетной длиной

               l_р  из плоскости деформирования;

     фи      - коэффициент, определяемый по формуле (23).

       M

                            l                    l          2

                             p                    p        m

     k_пN = 1 + [0,75 + 0,06(---)(2) + 0,6 альфа  --- - 1] ------,    (34)

                             h                 p  h        2

                                                          m  + 1

     где альфа , l , h и m - см. п.4.14.

              p   p

                          N     М

                         --- + --- <= фи  R ,                        (35)

                         F     W        1  c

                          бр    бр

     где фи   - коэффициент  продольного  изгиба  для  отдельной   ветви,

           1    вычисленный по ее расчетной длине l1 (см. п.4.6);

     F  , W   - площадь и момент сопротивления брутто поперечного сечения

      бр   бр   элемента.

                                  1,5 М  S

                                       д  бр

                           n_c >= -----------,                        (36)

                                     TI

                                       бр

     где S   - статический момент  брутто  сдвигаемой  части  поперечного

          бр   сечения относительно нейтральной оси;

     I       - момент инерции брутто поперечного сечения элемента;

      бр

     T       - расчетная несущая способность одной связи в данном шве:

     М       - изгибающий момент, определяемый по п.4.17.

      д

Расчетные длины и предельные гибкости элементов деревянных конструкций

4.21. Для определения расчетной длины прямолинейных элементов, загруженных продольными силами по концам, коэффициент м_ю0 следует принимать равным:

при шарнирно-закрепленных концах, а также при шарнирном закреплении в промежуточных точках элемента - 1;

при одном шарнирно-закрепленном и другом защемленном конце - 0,8;

при одном защемленном и другом свободном нагруженном конце - 2,2;

при обоих защемленных концах - 0,65.

В случае распределенной равномерно по длине элемента продольной нагрузки коэффициент м_ю0 следует принимать равным:

при обоих шарнирно-закрепленных концах - 0,73;

при одном защемленном и другом свободном конце - 1,2.

Расчетную длину пересекающихся элементов, соединенных между собой в месте пересечения, следует принимать равной:

при проверке устойчивости в плоскости конструкций - расстоянию от центра узла до точки пересечения элементов;

при проверке устойчивости из плоскости конструкции:

а) в случае пересечения двух сжатых элементов - полной длине элемента;

б) в случае пересечения сжатого элемента с неработающим - величине l_1, умноженной на коэффициент м_ю0:

 

 

Таблица 14

 

Наименование элементов конструкций

Предельная гибкость ламбда_макс

1. Сжатые пояса, опорные раскосы и опорные стойки ферм, колонны 2. Прочие сжатые элементы ферм и других сквозных конструкций 3. Сжатые элементы связей 4. Растянутые пояса ферм в вертикаль- ной плоскости 5. Прочие растянутые элементы ферм и других сквозных конструкций Для опор воздушных линий электропередачи 6. Основные элементы (стойки, при- ставки, опорные раскосы) 7. Прочие элементы 8. Связи Примечание. Для сжатых элемент предельной гибкости ламбда_макс коэффициент k_жN принимается по табл.

120 150 200 150 200 150 175 200 в переменного сечения величины умножаются на Sqrt(kжN), где прил.4.

 

Величину м_ю0 следует принимать не менее 0,5;

в) в случае пересечения сжатого элемента с растянутым равной по величине силой - наибольшей длине сжатого элемента, измеряемой от центра узла до точки пересечения элементов.

Если пересекающиеся элементы имеют составное сечение, то в формулу (37) следует подставлять соответствующие значения гибкости, определяемые по формуле (11).

Особенности расчета клееных элементов из фанеры с древесиной

4.24. Прочность растянутой фанерной обшивки плит (рис.3) и панелей следует проверять по формуле

 

                             М

                           ------ <= m  R   ,                        (38)

                            W         ф  ф.р

                             пр

 

где М - расчетный изгибающий момент;

 

     R     - расчетное сопротивление фанеры растяжению;

      ф.р

     m     - коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления в

      ф      стыках  фанерной  обшивки,  принимаемый  равным  при  усовом

             соединении или с двусторонними накладками: m_ф=0,6 для фанеры

             обычной и m_ф=0,8 для фанеры бакелизированной.

             При отсутствии стыков mф=1;

     W     - момент  сопротивления  поперечного  сечения,  приведенного к

      пр     фанере,  который   следует  определять   в  соответствии   с

             указаниями п.4.25.

 

                                     I

                                      пр

                              W   = -----,                           (39)

                               пр    y

                                      0

     где y  - расстояние  от  центра  тяжести  приведенного  сечения   до

          0   внешней грани обшивки;

                                     Е

                                      д

                       I   = I  + I  ---,                            (40)

                        пр    ф    д Е

                                      ф

     где I  - момент инерции поперечного сечения фанерных обшивок;

          ф

     I      - момент  инерции   поперечного  сечения   деревянных   ребер

      д       каркаса;

     E      - отношение модулей упругости древесины и фанеры.

      д/Eф

                                  l

b    =0,9b при l>=6а и b    =0,15---b при l<6а (b - полная ширина сечения

 расч                   расч      a

плиты, l  -  пролет  плиты,  а  - расстояние между продольными ребрами по

осям).

                        М

                     --------- <= R   ,                              (41)

                      фи  W        ф.с

                        ф  пр

                                   1250              a

                     где фи  = -------------  при ------ >= 50;

                           ф             2        дельта

                               (a/дельта)

                                         2

                               (a/дельта)           a

                     фи  = 1 - ------------- при ------ < 50

                       ф           5000          дельта

                             QS

                               пр

                          ---------- <= R  ,                         (42)

                           I   b         ск

                            пр  расч

     S     - статический  момент  сдвигаемой  части  приведенного сечения

      пр     относительно нейтральной оси;

     R     - расчетное сопротивление  скалыванию древесины  вдоль волокон

      cк     или фанеры вдоль волокон наружных слоев;

     b     - расчетная ширина сечения,  которую следует принимать  равной

      расч   суммарной ширине ребер каркаса.

4.29. При проверке стенки на срез по нейтральной оси в формуле (42) значение R_ск принимается равным R_ф.ср, а расчетная ширина b_расч.

 

                       b     = сумма(дельта  ),                      (43)

                        расч               ст

 

где сумма(дельта_ст) - суммарная толщина стенок.

При проверке скалывания по швам, между поясами и стенкой в формуле (42) R_ск=R_ф.ск, а расчетную ширину сечения следует принимать равной:

 

                          b     = n h ,                              (44)

                           расч      п

 

     где h  - высота поясов;

          п

 

n - число вертикальных швов.

 

4.31.Деформации деревянных конструкций или их отдельных элементов следует определять с учетом сдвига и податливости соединений. Величину деформаций податливого соединения при полном использовании его несущей способности следует принимать по табл.15, а при неполном - пропорционально действующему на соединение усилию.

4.32. Прогибы элементов зданий и сооружений не должны превышать величин, приведенных в табл.16.

4.33. Прогиб изгибаемых элементов следует определять по моменту инерции поперечного сечения брутто. Для составных сечений момент инерции умножается на коэффициент k_ж, учитывающий сдвиг податливых соединений, приведенный в табл.13.

Наибольший прогиб шарнирно-опертых и консольных изгибаемых элементов постоянного и переменного сечений следует определять по формуле

                            f

                             0          h

                       f = ----- [1 + c(-)(2)],                      (50)

                             k          l

     где f  - прогиб  балки  постоянного  сечения  высотой  h  без  учета

          0   деформаций сдвига;

     h      - наибольшая высота сечения;

     l      - пролет балки;

     k      - коэффициент,   учитывающий   влияние   переменности  высоты

              сечения,  принимаемый  равным   1  для  балок   постоянного

              сечения;

     с      - коэффициент,  учитывающий  влияние  деформаций  сдвига   от

              поперечной силы.

Значения коэффициентов k и с для основных расчетных схем балок приведены в табл.3 прил.4.

4.34. Прогиб клееных элементов из фанеры с древесиной следует определять, принимая жесткость сечения равной 0,7Е I_пр. Расчетная ширина обшивок плит и панелей при определении прогиба принимается в соответствии с указаниями п.4.25.

Таблица 15

Таблица 16

4.35. Прогиб сжато-изгибаемых шарнирно-опертых симметрично нагруженных элементов и консольных элементов следует определять по формуле

                                   f

                             f  = ---,                               (51)

                              N   кси

где f - прогиб, определяемый по формуле (50);

кси - коэффициент, определяемый по формуле (30).

5.1. Действующее на соединение (связь) усилие не должно превышать расчетной несущей способности соединения (связи) T.

5.2. Расчетную несущую способность соединений, работающих на смятие и скалывание, следует определять по формулам:

а) из условия смятия древесины

                             T = R         F  ;                      (52)

                                  см альфа  см

б) из условия скалывания древесины

                                ср

                           T = R   F  ,                              (53)

                                ск  ск

     где F     - расчетная площадь смятия;

          см

     F         - расчетная площадь скалывания;

      см

     R         - расчетное  сопротивление  древесины  смятию  под углом к

      см альфа   направлению волокон;

      ср

     R         - расчетное среднее  по площадке  скалывания сопротивление

      ск         древесины  скалыванию  вдоль  волокон,  определяемое   в

                 п.5.3.

5.3. Среднее по площадке скалывания расчетное сопротивление древесины скалыванию следует определять по формуле

                                   R

                         ср         ск

                        R   = --------------,                        (54)

                         ск             l

                                         ск

                              1 + бета -----

                                         е

     где R  - расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль  волокон

          ск  (при расчете по максимальному напряжению);

     l      - расчетная длина плоскости скалывания, принимаемая не  более

      ск      10 глубин врезки в элемент:

     е      - плечо сил скалывания,  принимаемое равным 0,5h  при расчете

              элементов с несимметричной врезкой в соединениях без зазора

              между элементами (рис.5,а) и 0,25h при расчете  симметрично

              загруженных элементов с симметричной врезкой (рис.5,б); h -

              полная высота поперечного сечения элемента;

бета - коэффициент, принимаемый равным 0,25 при расчете соединений, работающих по схеме, показанной на рис.5,г, и бета=0,125 при расчете соединений, работающих по схеме согласно рис.5,в, если обеспечено обжатие по плоскостям скалывания.

Отношение l_ск/e должно быть не менее 3.

5.4. При расчете конструкций клеевые соединения следует рассматривать как неподатливые соединения.

5.5. Клеевые соединения следует использовать:

а) для стыкования отдельных слоев на зубчатом соединении (рис.6,а);

б) для образования сплошного сечения (пакетов) путем сплачивания слоев по высоте и ширине сечения. При этом по ширине пакета швы склеиваемых кромок в соседних слоях следует сдвигать не менее чем на толщину слоя дельта по отношению друг к другу (рис.6,б);

в) для стыкования клееных пакетов, сопрягаемых под углом на зубчатый шип по всей высоте сечения (рис.6,а).

Величина внутреннего угла между осями сопрягаемых под углом элементов должна быть не менее 104°.

5.6. Применение усового соединения допускается для фанеры вдоль волокон наружных слоев. Длину усового соединения следует принимать не менее 10 толщин стыкуемых элементов.

5.7. Толщину склеиваемых слоев в элементах, как правило, не следует принимать более 33 мм. В прямолинейных элементах допускается толщина слоев до 42 мм при условии устройства в них продольных прорезей.

5.8. В клееных элементах из фанеры с древесиной не следует применять доски шириной более 100 мм при склеивании их с фанерой и более 150 мм в примыканиях элементов под углом от 30 до 45°.

5.9. Узловые соединения элементов из брусьев и круглого леса на лобовых врубках следует выполнять с одним зубом (рис.7).

Рабочая плоскость смятия во врубках при соединении элементов, не испытывающих поперечного изгиба, должна располагаться перпендикулярно оси примыкающего сжатого элемента. Если примыкающий элемент помимо сжатия испытывает поперечный изгиб, рабочую плоскость смятия во врубках следует располагать перпендикулярно равнодействующей осевой и поперечной сил.

Элементы, соединяемые на лобовых врубках, должны быть стянуты болтами.

5.10. Лобовые врубки следует рассчитывать на скалывание согласно указаниям пп.5.2 и 5.3, принимая расчетное сопротивление окапыванию по п.5 табл.3.

5.11. Длину плоскости скалывания лобовых врубок следует принимать не менее 1,5h, где h - полная высота сечения скалываемого элемента.

Глубину врубки следует принимать не более 1/4h в промежуточных узлах сквозных конструкций и не более 1/3h в остальных случаях, при этом глубина врубок h1 в брусьях должна быть не менее 2 см, а в круглых лесоматериалах - не менее 3 см.

5.12. Расчет на смятие лобовых врубок с одним зубом следует производить по плоскости смятия (см. рис.7). Угол смятия древесины альфа следует принимать равным углу между направлениями сминающего усилия и волокон сминаемого элемента.

Расчетное сопротивление древесины смятию под углом к волокнам для лобовых врубок следует определять по формуле (2) примеч.2 к табл.3 независимо от размеров площади смятия.

5.13. Расчетную несущую способность цилиндрического нагеля на один шов сплачивания в соединениях элементов из сосны и ели (рис.8) при направлении усилий, передаваемых нагелями вдоль волокон и гвоздями под любым углом, следует определять по табл.17. В необходимых случаях расчетную несущую способность цилиндрического нагеля, определенную по табл.17, следует устанавливать с учетом указаний п.5.15.

5.14. Расчетную несущую способность цилиндрических нагелей при направлении передаваемого нагелем усилия под углом к волокнам следует определять согласно п.5.13 с умножением:

5.15. Расчетную несущую способность нагелей в соединениях элементов конструкций из древесины других пород, в различных условиях эксплуатации, в условиях повышенной температуры, при действии только постоянных и длительных временных нагрузок следует определять согласно пп.5.13 и 5.14 с умножением:

а) на соответствующий коэффициент по табл.4, 5, 6 и пп.3.2,б и 3.2,в при расчете нагельного соединения из условия смятия древесины в нагельном гнезде;

Таблица 17

Таблица 18

Таблица 19

5.16. Нагельное соединение со стальными накладками и прокладками на болтах или глухих цилиндрических нагелях (рис.9) допускается применять в тех случаях, когда обеспечена необходимая плотность постановки нагелей. Глухие стальные цилиндрические нагели должны иметь заглубление в древесину не менее 5 диаметров нагеля.

Нагельные соединения со стальными накладками и прокладками следует рассчитывать согласно указаниям пп.5.13-5.15, причем в расчете из условия изгиба (п.3 табл.17) следует принимать наибольшее значение несущей способности нагеля.

Стальные накладки и прокладки следует проверять на растяжение по ослабленному сечению и на смятие под нагелем.

5.17. Несущую способность соединения на цилиндрических нагелях из одного материала, но разных диаметров следует определять как сумму несущих способностей всех нагелей, за исключением растянутых стыков, для которых вводится снижающий коэффициент 0,9.

5.18. Расстояние между осями цилиндрических нагелей вдоль волокон древесины S_1, поперек волокон S_2 и от кромки элемента S_3 (рис.10) следует принимать, не менее:

для стальных нагелей S1=7d; S2=3,5d; S3=3d;

для алюминиевых и стеклопластиковых нагелей S1=6d; S2=3,5d; S3=3d;

для дубовых нагелей S1=5d; S2=3d; S3=2,5d.

При толщине пакета В меньше 10d (см. рис.10) допускается принимать:

для стальных, алюминиевых и стеклопластиковых нагелей S1=6; S2=3d; S3=2,5d;

для дубовых нагелей S1=4d; S2=S3=2,5d.

5.19. Нагели в растянутых стыках следует располагать в два или четыре продольных ряда; в конструкциях из круглых лесоматериалов допускается шахматное расположение нагелей в два ряда с расстоянием между осями нагелей вдоль волокон 2S1, а поперек волокон S2=2,5d.

5.20. При определении расчетной длины защемления конца гвоздя не следует учитывать заостренную часть гвоздя длиной 1,5d; кроме того, из длины гвоздя следует вычитать по 2 мм на каждый шов между соединяемыми элементами.

Если расчетная длина защемления конца гвоздя получается меньше 4d, его работу в примыкающем к нему шве учитывать не следует.

При свободном выходе гвоздя из пакета расчетную толщину последнего элемента следует уменьшать на 1,5d (рис.11).

Диаметр гвоздей следует принимать не более 0,25 толщины пробиваемых элементов.

5.21. Расстояние между осями гвоздей вдоль волокон древесины следует принимать, не менее:

S1=15d при толщине пробиваемого элемента c>=10d;

S1=25d при толщине пробиваемого элемента c=4d.

Для промежуточных значений толщины с наименьшее расстояние следует определять по интерполяции.

Для элементов, не пробиваемых гвоздями насквозь, независимо от их толщины расстояние между осями гвоздей следует принимать равным S1>15d.

Расстояние вдоль волокон древесины от гвоздя до торца элемента во всех случаях следует принимать не менее S1=15d.

Расстояние между осями гвоздей поперек волокон древесины следует принимать:

при прямой расстановке гвоздей не менее S2=4d;

при шахматной расстановке или расстановке их косыми рядами под углом альфа<=45° (рис.12) расстояние может быть уменьшено до 3d.

Расстояние S3 от крайнего ряда гвоздей до продольной кромки элемента следует принимать не менее 4d.

Примечание. Расстояние между гвоздями вдоль волокон древесины в элементах из осины, ольхи и тополя следует увеличивать на 50% по сравнению с указанными выше.

5.22. Применение шурупов и глухарей в качестве нагелей, работающих на сдвиг, допускается в односрезных соединениях со стальными накладками и накладками из бакелизированной фанеры. Расстояния между осями шурупов следует принимать по указаниям п.5.18 как для стальных цилиндрических нагелей.

5.23. Несущую способность шурупов и глухарей при заглублении их ненарезной части в древесину не менее чем на два диаметра следует определять по правилам для стальных цилиндрических нагелей.

5.24. Сопротивление гвоздей выдергиванию допускается учитывать во второстепенных элементах (настилы, подшивка потолков и т.д.) или в конструкциях, где выдергивание гвоздей сопровождается одновременной работой их как нагелей.

Не допускается учитывать работу на выдергивание гвоздей, забитых в заранее просверленные отверстия, забитых в торец (вдоль волокон), а также при динамических воздействиях на конструкцию.

5.25. Расчетную несущую способность на выдергивание одного гвоздя, МН (кгс), забитого в древесину поперек волокон, следует определять по формуле

                           T   =R    пи dl ,                         (56)

                            в.г  в.г      1

     где R    - расчетное   сопротивление    выдергиванию   на    единицу

          в.г   поверхности  соприкасания  гвоздя  с  древесиной, которое

                следует принимать для воздушно-сухой древесины равным 0,3

                МПа (3 кгс/см2), а для сырой, высыхающей в конструкции, -

                0,1 МПа (1 кгс/см2);

     d        - диаметр гвоздя, м (см);

     l        - расчетная     длина     защемленной,     сопротивляющейся

      1         выдергиванию части гвоздя, м (см), определяемая  согласно

                п.5.20.

Примечания: 1. В условиях повышенной влажности или температуры, а также при расчете на действие кратковременной или постоянной и длительной временных нагрузок расчетное сопротивление выдергиванию для воздушно-сухой древесины следует умножать на коэффициенты, приведенные в табл.5, 6 и пп.3.2,б и 3.2,в настоящих норм.

2. При диаметре гвоздей более 5 мм в расчет вводят диаметр, равный 5 мм.

5.26. Длина защемленной части гвоздя должна быть не менее двух толщин пробиваемого деревянного элемента и не менее 10d.

Расстановку гвоздей, работающих на выдергивание, следует производить по правилам расстановки гвоздей, работающих на сдвиг (см. п.5.21).

5.27. Расчетную несущую способность на выдергивание одного шурупа или глухаря, МН (кгс), завинченного в древесину поперек волокон, следует определять по формуле

                           T    = R    пи dl1,                       (57)

                            в.ш    в.ш      1

     где R    - расчетное сопротивление  выдергиванию шурупа  или глухаря

          в.ш   на единицу поверхности соприкасания нарезной части шурупа

                с    древесиной,    которое    следует    принимать   для

                воздушно-сухой  древесины  равным  1  МПа  (10  кгс/см2);

                расчетное сопротивление  выдергиванию следует  умножать в

                соответствующих  случаях  на  коэффициенты, приведенные в

                табл.5, 6 и пп.3.2,б и 3.2,в настоящих норм;

     d        - наружный диаметр нарезной части шурупа, м (см);

     l        - длина    нарезной    части    шурупа,    сопротивляющаяся

      1         выдергиванию, м (см).

Расстояние между осями винтов должно быть не менее: S1=10d; S2=S3=5d (см. рис.10).

5.28. Применение дубовых или березовых пластинчатых нагелей (пластинок) допускается для сплачивания брусьев в составных элементах со строительным подъемом, работающих на изгиб и на сжатие с изгибом. Размеры пластинок и гнезд для них, а также расстановку их в сплачиваемых элементах следует принимать по рис.13. Направление волокон в пластинках должно быть перпендикулярно плоскости сплачивания элементов.

Сплачивание по высоте сечения более трех элементов, а также применение элементов, срощенных по длине, не допускается.

5.29. Расчетную несущую способность, кН (кгс), дубового или березового пластинчатого нагеля размерами по рис.13 в соединениях элементов из сосны и ели следует определять по формуле

                      T = 0,75b   (T = 75b  ),                       (58)

                               пл         пл

     где b   - ширина пластинчатого нагеля, см, которую следует принимать

          пл   равной ширине сплачиваемых  элементов b_пл=b при  сквозных

               пластинках и b_пл=0,5b при глухих.

В случаях применения для сплачивания элементов из других древесных пород следует вводить поправочный коэффициент по табл.4 (для складывающих напряжений).

Для конструкций в условиях повышенной влажности или температуры, рассчитываемых на действие кратковременных или постоянной и длительной временных нагрузок, расчетную несущую способность пластинчатого нагеля следует умножать на поправочные коэффициенты по табл.5 и 6 и пп.3.2,б и 3.2,в.

5.30. Применение соединений на вклеенных стальных стержнях из арматуры периодического профиля класса А-II и выше, диаметром от 12 до 25 мм, работающих на выдергивание и продавливание, допускается в условиях эксплуатации А1, А2, Б1 и Б2 при температуре окружающего воздуха, не превышающей 35°С.

Примечание. Не допускается применение вклеенных стержней в открытых соединениях, металл которых может подвергаться прямому воздействию огня при пожаре.

5.31. Вклеивание предварительно очищенных и обезжиренных стержней следует осуществлять составами на основе эпоксидных смол в просверливаемые отверстия или в профрезерованные пазы (рис.14). Диаметры отверстий или размеры пазов должны приниматься более номинальных диаметров вклеиваемых стержней на 5 мм.

5.32. Расчетную несущую способность, МН (кгс), вклеиваемого стержня на выдергивание или продавливание вдоль и поперек волокон в растянутых и сжатых стыках элементов деревянных конструкций из сосны и ели следует определять по формуле

              Т = R   пи[d + 0,005]lk ; (Т = R   [d + 0,5]пи lk ),   (59)

                   ск                c        ск               c

где d - номинальный диаметр вклеиваемого стержня, м (см);

     l     - длина заделываемой  части стержня,  м (см),  которую следует

             принимать по расчету, но не менее 10d и не более 30d;

     k     - коэффициент,   учитывающий   неравномерность   распределения

      c      напряжений сдвига в зависимости от длины заделываемой  части

             стержня, который следует определять по формуле

                                       l

                      k  = 1,2 - 0,02 ---,                           (60)

                       c               d

     R   - расчетное сопротивление  древесины скалыванию,  МПа (кгс/см2),

      ск   определяемое по п.5,г табл.3.

5.33. Расстояние между осями вклеенных стержней, работающих на выдергивание или продавливание вдоль волокон, следует принимать не менее S2=3d, а до наружных граней - не менее S3=2d.

6.1. При проектировании деревянных конструкций следует:

6.2. Напряжения и деформации в деревянных конструкциях от изменения температуры древесины, а также от усушки или разбухания древесины вдоль волокон учитывать не следует.

При пролетах деревянных безраспорных конструкций более 30 м одна из опор должна быть подвижной.

6.3. Действие сил трения при расчете деревянных конструкций следует учитывать:

6.4. В растянутых и изгибаемых элементах из пиломатериалов не следует допускать ослаблений на кромках.

6.5. Расчет элементов из круглых лесоматериалов на устойчивость следует производить по сечению, расположенному в середине расчетной длины элемента, а на прочность - по сечению с максимальным изгибающим моментом.

6.6. Пространственную жесткость и устойчивость деревянных конструкций следует обеспечивать постановкой горизонтальных и вертикальных связей.

Поперечные связи следует располагать в плоскости верхнего пояса или по верху несущих конструкций.

В качестве поясов связевых ферм следует использовать верхние пояса или все сечение несущих конструкций.

6.7. Размер опорной части плит покрытий должен быть не менее 5,5 см. Плиты покрытий следует прикреплять к несущей конструкции с каждой стороны соединениями, воспринимающими усилия сдвига и отрыва.

6.8. Стыки деревянных растянутых элементов следует осуществлять совмещенными в одном сечении, перекрывая их накладками на стальных цилиндрических нагелях или иных соединениях.

Конструкция стыков растянутых элементов должна обеспечивать осевую передачу растягивающего усилия.

6.9. Не следует применять узлы и стыки с соединениями на связях различной податливости, а также стыки, в которых часть деревянных элементов соединена непосредственно, а часть - через промежуточные элементы и соединения.

6.10. Элементы деревянных конструкций следует центрировать в узлах, стыках и на опорах, за исключением случаев, когда эксцентричное соединение элементов уменьшает действующий в расчетном сечении изгибающий момент.

6.11. Элементы конструкций должны быть стянуты болтами в узлах и стыках, а составные элементы на податливых соединениях должны быть стянуты и между узлами.

В соединениях на цилиндрических нагелях должно быть поставлено не менее трех стяжных болтов с каждой стороны стыка.

Диаметр стяжных болтов dб следует принимать по расчету, но не менее 12 мм. Шайбы стяжных болтов должны иметь размер сторон или диаметр не менее 3,5dб и толщину не менее 0,25dб.

6.12. Площадь поперечного сечения нетто деревянных элементов сквозных несущих конструкций должна быть не менее 50 см2, а также не менее 0,5 полной площади сечения брутто при симметричном ослаблении и 0,67 при несимметричном ослаблении.

6.13. Балки, прогоны, настилы, обрешетки и другие изгибаемые элементы следует рассчитывать на прочность и прогиб. Значения максимальных прогибов должны быть не выше указанных в табл.16.

6.14. Настилы и обрешетки под кровлю следует рассчитывать на следующие сочетания нагрузок:

а) постоянная и временная от снега (расчет на прочность и прогиб);

б) постоянная и временная от сосредоточенного груза 1 кН (100 кгс) с умножением последнего на коэффициент перегрузки n=1,2 (расчет только на прочность).

При сплошном настиле или при разреженном настиле с расстоянием между осями досок или брусков не более 150 мм нагрузку от сосредоточенного груза следует передавать на две доски или бруска, а при расстоянии более 150 мм - на одну доску или брусок. При двойном настиле (рабочем и защитном, направленном под углом к рабочему) сосредоточенный груз следует распределять на ширину 500 мм рабочего настила.

6.15. Подрезка на опоре в растянутой зоне изгибаемых элементов из цельной древесины глубиной a<=0,25h допускается при условии

                      A

                    ---- < 0,4 МПа = 4 кгс/см2,                      (61)

                     bh

где А - опорная реакция от расчетной нагрузки;

b и h - ширина и высота поперечного сечения элемента без подрезки.

Длина опорной площадки подрезки с должна быть не больше высоты сечения h, а длина скошенной подрезки с1 - не менее двух глубин а (рис.15).

6.16. В консольно-балочных прогонах шарниры следует осуществлять в виде косого прируба.

Передачу сосредоточенных нагрузок на несущие элементы конструкций следует осуществлять через их верхние грани.

6.17. Составным балкам на податливых связях следует придавать строительный подъем путем выгиба элементов до постановки связей. Величину строительного подъема (без учета последующего распрямления балки) следует принимать увеличенной в полтора раза по сравнению с прогибом составной балки под расчетной нагрузкой.

6.18. Брусчатые составные балки следует сплачивать не более чем из трех брусьев с помощью пластинчатых нагелей.

6.19. Клееным балкам с шарнирным опиранием следует придавать строительный подъем, равный 1/200 пролета. В клееных изгибаемых и сжато-изгибаемых элементах допускается сочетать древесину двух сортов, используя в крайних зонах на 0,15 высоты поперечного сечения более высокий сорт, по которому назначаются расчетные сопротивления (R_и, R_с).

6.20. Пояса клееных балок с плоской фанерной стенкой следует выполнять из вертикально поставленных слоев (досок). В поясах балок коробчатого сечения допускается применять горизонтальное расположение слоев. Если высота поясов превышает 100 мм, в них следует предусматривать горизонтальные пропилы со стороны стенок.

Для стенок балок должна применяться водостойкая фанера толщиной не менее 8 мм.

6.21. Расчет ферм с разрезными и неразрезными поясами следует производить по деформированной схеме с учетом податливости узловых соединений. В фермах с неразрезными поясами осевые усилия в элементах и перемещения допускается определять в предположении шарнирных узлов.

6.22. Фермы следует проектировать со строительным подъемом не менее 1/200 пролета, осуществляемым в клееных конструкциях путем выгиба по верхнему и нижнему поясам.

6.23. Расчетную длину сжатых элементов ферм при расчете их на устойчивость в плоскости фермы следует принимать равной расстоянию между центрами узлов, а из плоскости - между точками закрепления их из плоскости.

6.24. Элементы решетки ферм следует центрировать в узлах. В случае нецентрированных узлов ферм следует учитывать возникающие в элементах изгибающие моменты. Стыки сжатых поясов ферм следует располагать в узлах или вблизи узлов, закрепленных от выхода из плоскости ферм.

6.25. Арки и своды следует рассчитывать на прочность в соответствии с указаниями п.4.17 и на устойчивость в плоскости кривизны по формуле (6) п.4.2 с учетом п.4.17, причем расчетную длину элементов l_0 следует принимать:

а) при расчете на прочность по деформированной схеме:

для двухшарнирных арок и сводов при симметричной нагрузке l_0=0,35S;

для трехшарнирных арок и сводов при симметричной нагрузке l_0=0,58S;

для двухшарнирных и трехшарнирных арок и сводов при кососимметричной нагрузке - по формуле

                                    пи S

                     l  = ------------------------,                  (62)

                      0              2        2

                            2 Sqrt[пи  - альфа ]

где альфа - центральный угол полуарки, рад.;

S - полная длина дуги арки или свода.

Для трехшарнирных арок на несимметричную нагрузку расчетную длину допускается принимать равной l_0=0,58S;

для трехшарнирных стрельчатых арок с углом перелома в ключе более 10° при всех видах нагрузки l_0=0,5S;

б) при расчете на устойчивость в плоскости кривизны для двухшарнирных и трехшарнирных арок и сводов l_0=0,58S.

6.26. Расчет трехшарнирных арок на устойчивость плоской формы деформирования следует производить по п.4.18.

6.27. При расчете арок на прочность по деформированной схеме и на устойчивость плоской формы деформирования величины N и М_д следует принимать в сечении с максимальным моментом (для проверяемого случая нагружения), а коэффициенты кси или кси_с и кси_к следует определять по формуле (30) п.4.17 с подстановкой в нее значения сжимающей силы N_0 в ключевом сечении арки; расчет арок на устойчивость в плоскости кривизны следует производить по формуле (6) п.4.2 на ту же сжимающую силу N_0.

6.28. Расчет на прочность элементов трехшарнирных рам в их плоскости допускается выполнять по правилам расчета сжато-изгибаемых элементов с расчетной длиной, равной длине полурамы по осевой линии.

6.29. Устойчивость плоской формы деформирования трехшарнирных рам, закрепленных по внешнему контуру, допускается проверять по формулам п.4.18. При этом для рам из прямолинейных элементов, если угол между осями ригеля и стойки более 130°, и для гнутоклееных рам расчетную длину элемента следует принимать равной длине осевой линии полурамы. При угле между стойкой и ригелем меньше 130° расчетную длину ригеля и стойки следует принимать равной раздельно длинам их внешних подкрепленных кромок.

6.30. Криволинейные участки гнутоклееных рам (рис.16) при отношении h/r>=1/7 (h - высота сечения, r - радиус кривизны центральной оси криволинейного участка) следует рассчитывать на прочность по формуле (28) п.4.17, в которой при проверке напряжений по внутренней кромке расчетный момент сопротивления следует умножать на коэффициент k_rв:

                                1 - 0,5 h/r

                         k   = -------------,                        (63)

                          rв    1 - 0,17 h/r

а при проверке напряжений по наружной кромке - на коэффициент k_rн:

                                1 + 0,5 h/r

                         k   = -------------.                        (64)

                          rн    1 + 0,17 h/r

Расстояние z от центральной оси поперечного сечения до нейтральной оси следует определять по формуле

                                     2

                                    h

                               z = ------.                           (69)

                                    12r

6.31. Для элементов деревянных опор воздушных линий электропередачи допускается применять круглый лес, пиломатериалы и клееную древесину.

6.32. Для основных элементов опор (стоек, приставок, траверс) диаметр бревна в верхнем отрубе должен быть не менее 18 см для ЛЭП напряжением 110 кВ и выше и не менее 16 см для ЛЭП напряжением 35 кВ и ниже.

Диаметр приставок (пасынков, свай) опор ЛЭП напряжением 35 кВ и выше должен быть не менее 18 см. Для вспомогательных элементов опор диаметр бревен в верхнем отрубе должен быть не менее 14 см.

6.33. Сопряжение элементов опор ЛЭП следует, как правило, выполнять без врубок.

6.34. Диаметр болтов должен быть не менее 16 мм и не более 27 мм.

6.35. Конструктивные меры и защитная обработка древесины должны обеспечивать сохранность деревянных конструкций при транспортировании, хранении и монтаже, а также долговечность их в процессе эксплуатации.

6.36. Конструктивные меры должны предусматривать:

6.37. Деревянные конструкции должны быть открытыми, хорошо проветриваемыми, по возможности доступными во всех частях для осмотра, профилактического ремонта, возобновления защитной обработки древесины и др.

6.38. В отапливаемых зданиях несущие конструкции следует располагать без пересечения их с ограждающими конструкциями.

6.39. Не допускается глухая заделка частей деревянных конструкций в каменные стены.

6.40. Несущие клееные деревянные конструкции, эксплуатируемые на открытом воздухе, должны иметь сплошное сечение; верхние горизонтальные и наклонные грани этих конструкций следует защищать антисептированными досками, козырьками из оцинкованного кровельного железа, алюминия, стеклопластика или другого атмосферостойкого материала.

6.41. Опирание несущих деревянных конструкций на фундаменты, каменные стены, стальные и железобетонные колонны и другие элементы конструкций из более теплопроводных материалов (при непосредственном их контакте) следует осуществлять через гидроизоляционные прокладки.

Деревянные подкладки (подушки), на которые устанавливаются опорные части несущих конструкций, следует изготавливать из антисептированной древесины преимущественно лиственных пород.

6.42. Металлические накладки в соединениях конструкций, эксплуатируемых в условиях, где возможно выпадение конденсата, должны отделяться от древесины гидроизоляционным слоем.

6.43. Покрытия с деревянными несущими и ограждающими конструкциями следует проектировать, как правило, с наружным отводом воды.

6.44. В ограждающих конструкциях отапливаемых зданий и сооружений должно быть исключено влагонакапливание в процессе эксплуатации. В панелях стен и плитах покрытий следует предусматривать вентиляционные продухи, сообщающиеся с наружным воздухом, а в случаях, предусмотренных теплотехническим расчетом, - использовать пароизоляционный слой.

Рулонные и пленочные материалы, используемые в качестве пароизоляции в плитах и панелях стен, у которых обшивки соединены гвоздями или шурупами с деревянным или с клееным каркасом из фанеры или древесины, должны укладываться сплошным непрерывным слоем между каркасом и обшивкой.

В ограждающих конструкциях с соединением обшивок с каркасом на клею следует применять окрасочную или обмазочную пароизоляцию. Швы между панелями и плитами должны быть утеплены и уплотнены герметизирующими материалами.