Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 57341-2016/EN 13271:2001 "Изделия крепежные для деревянных конструкций. Прочностные характеристики" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 декабря 2016 г. N 2000-ст)

Fasteners for timber structures. Strength properties

ОКС 91.080
ОКПО 53 6660

Дата введения - 1 июля 2017 г.
Введен впервые

Предисловие

1 Подготовлен Центральным научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом им. В.А. Кучеренко (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко), отделением Акционерного общества "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 европейского стандарта, который выполнен Федеральным государственным унитарным предприятием "Российский научно-исследовательский центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия" (ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ")

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 декабря 2016 г. N 2000-ст

4 Настоящий стандарт идентичен европейскому стандарту EN 13271:2001 "Средства крепления деревянных брусьев. Характерные несущие способности и модули скольжения шпоночных соединений" (EN 13271:2001 "Timber fasteners - Characteristic load-carrying capacities and slip-moduli for connector joints", IDT).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного европейского стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных европейских стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 Введен впервые

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методику определения несущей способности шпоночных соединений в деревянных конструкциях и их параметры.

Настоящий стандарт также содержит рекомендации по определению нормативных значений коэффициентов податливости соединений для цельной древесины (в соответствии с ЕН 338) и для клееной древесины (в соответствии с ЕН 1194).

2 Нормативные ссылки

Настоящий стандарт содержит датированные и недатированные ссылки, а также положения из других стандартов. Нормативные ссылки, перечисленные ниже, приведены в соответствующих разделах настоящего стандарта. Для датированных ссылок последующие изменения к упомянутым стандартам или их пересмотры применяют к настоящему стандарту только в случае, когда они включены в него путем уточнения или переработки. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного стандарта (включая все изменения).

EN 338, Structural timber - Strength classes (Строительные лесоматериалы. Классы прочности)

EN 912, Timber fasteners - Specifications connectors for timbers (Изделия крепежные для деревянных конструкций. Технические условия для шпонок)

EN 1194, Timder structures - Glued laminated timber - Strength classes and determination of characteristic values (Конструкции деревянные. Пиломатериалы клееные многослойные. Классы прочности и определение характеристических значений)

EN 26891, Timber structures - Joints made with mechanical fasteners - General principles for the determination of strength and deformation characteristies (ISO 6891:1983) [Конструкции деревянные. Соединения механические. Общие принципы определения прочности и деформации (ISO 6891:1983)]

EN V 1995-1-1, Eurocode 5: Design of timber structures - Part 1-1: General - Common rules for buildings (Еврокод 5: Проектирование деревянных конструкций. Часть 1-1: Общие правила и правила для зданий)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины и определения:

3.1 типы соединений:

- односрезное соединение деревянных элементов на одной кольцевой шпонке, стянутое болтом;

- односрезное соединение деревянных элементов на двух тарельчатых шпонках, установленных парно, стянутое болтом;

- односрезное соединение деревянных элементов на двух односторонних зубчато-кольцевых шпонках, установленных парно, или на одной двухсторонней зубчато-кольцевой шпонке, стянутое болтом.

4 Обозначения

R_{b, 0} - нормативная несущая способность болта для  = 0°, Н;

R_b - нормативная несущая способность болта для °, Н;

R_{c, k} - нормативная несущая способность зубчато-кольцевой шпонки, Н;

R_{c, 0, k} - нормативная несущая способность кольцевой или тарельчато-кольцевой шпонки для  = 0°, Н;

R_{j, 0, k} - нормативная несущая способность соединения на зубчато-кольцевой шпонке для  = 0°, Н;

- нормативная несущая способность соединения на зубчато-кольцевой шпонке для °, Н;

a_{3, t} - расстояние до нагруженного торца элемента, мм;

а_{3, с} - расстояние до ненагруженного торца элемента, мм;

а₄ - расстояние до кромки элемента (нагруженной или ненагруженной), мм;

а_4,t - расстояние до нагруженной кромки элемента, мм;

а_4,с - расстояние до ненагруженной кромки элемента, мм;

d_b - диаметр болта, мм;

d_c - диаметр шпонки, мм;

d₁ - диаметр отверстия под шпонку, мм;

h_e - глубина посадки шпонки или глубина посадки зуба шпонки соответственно, мм;

t₁ - толщина крайнего элемента, мм;

t₂ - толщина среднего элемента, мм;

k_ser - коэффициент податливости согласно ЕН 26891, Н/мм;

- коэффициент изменения а_{3, t};

k_t - коэффициент изменения для t₁ и t₂;

k_а - коэффициент изменения для ;

k_p - коэффициент изменения для ;

- угол между вектором приложения нагрузки и направлением волокон древесины, град;

- нормативная плотность древесины, кг/м³.

5 Соединения на кольцевых и тарельчатых шпонках

5.1 Типы шпонок

К соединениям на шпонках типа А и В, согласно определению в ЕН 912, применимы следующие рекомендации.

5.2 Нормативные несущие способности

Нормативную несущую способность соединения на кольцевых или тарельчатых шпонках определяют при следующих условиях:

 = 0,

(1а)

a_{3, t} = 2d_c,

(1b)

а₄ = 0,6d_с,

(1с)

t₁ = 3h_е,

(1d)

t₂ = 5h_e,

(1е)

 = 350 кг/м³,

(1f)

Нормативную несущую способность соединения на шпонках определяют по следующим формулам:

,

(2а)

(2b)

где R_{c, 0, k} измеряется в ньютонах, a d_c и h_е - в миллиметрах.

Условия, не упомянутые в формулах (1а)-(1f), см. в приложении А.

5.3 Дополнительные исходные условия

Нормативные несущие способности определяются по формулам (2а) и (2b), относящимся к соединениям на шпонках, стянутых болтами, приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Требования для болтов, стягивающих соединения на кольцевых и тарельчатых шпонках

Размеры в миллиметрах

Тип шпонки	dc	db
		min	max
От А1 до А5	До 130 вкл.	12	24
А1, А4, А5	Св. 130	0,1dc	24
В	-	d1 - 1	d1

Под головкой болта и гайкой необходимо устанавливать шайбы, имеющие длину стороны или диаметр не менее 3d_b и толщину не менее 0,3d_b. При этом вся поверхность шайб должна контактировать с древесиной.

5.4 Нормативные коэффициенты податливости

Нормативные коэффициенты податливости k_ser задаются следующей формулой:

.

(3)

Размерность:

k_ser - Н/мм; d_c - мм; - кг/м³.

6 Соединения на зубчато-кольцевых шпонках

6.1 Типы шпонок

К соединениям на шпонках типа С, согласно определению в ЕН 912, применимы следующие рекомендации.

6.2 Нормативные несущие способности

 = 0,

(4а)

a_{3, t} = 1,5d_c,

(4b)

для типов от С1 до С9

а_{3, t} = 2d_c,

(4с)

Для типов С10 и С11

а₄ = 0,6d_c,

(4d)

t₁ = 3h_е,

(4e)

t₂ = 5h_е,

(4f)

 = 350 кг/м³.

(4g)

Условия, не упомянутые в формулах (4а)-(4g), см. в приложении В.

Нормативную несущую способность соединения на шпонках определяют по формуле

,

(5)

где для типов от С1 и С9

(6)

для типов от С10 и С11.

(7)

Размерность:

R_{c, k} - Н;

d_c - мм.

В формуле (6) d_c = d для типов С5, С8 и С9, для типов С3 и С4.

Значения d, а₁ и а₂ см. в ЕН 912.

R_{b, 0, k} - нормативная несущая способность болта, в соответствии с EN V 1995-1-1.

6.3 Дополнительные исходные условия

Нормативные несущие способности, определенные по формулам (5), (6) и (7), относящиеся к соединениям на шпонках, стянутых болтами, приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Требования для болтов в соединениях на зубчато-кольцевых шпонках

Размеры в миллиметрах

Тип шпонки	db
	min	max
С1, dc  75	10	d1
С1, dс  95	10	30
С2	d1 - 1	d1
С3	12	d1
С4	d1 - 1	d1
С5	10	30
С6	10	d1
С7	d1 - 1	d1
С8	10	d1
С9	d1 - 1	d1
С10	10	30
С11	d1 - 1	d1

Под головкой болта и гайкой необходимо устанавливать шайбы, имеющие длину стороны или диаметр не менее 3d_b и толщину не менее 0,3d_b. При этом вся поверхность шайб должна контактировать с древесиной.

6.4 Нормативные коэффициенты податливости

типов C10 и C11.

(8)

Размерность:

k_ser - Н/мм²; d_c - мм; - кг/м³.

В формуле (8) имеем

d_c = d для типов С5, С8 и С9;

для типов С3 и С4.

Значения d, а₁ и а₂ см. в ЕН 912.