Соединения на вклеенных стальных стержнях, работающих на выдергивание или продавливание

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°.

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.

Рис. 14. Соединения на стержнях из

арматуры периодического профиля, вклеенных

а – в цилиндрические отверстия; б – в профрезерованные пазы

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 _скp[ d + 0,005] l ₁ k _c; (Т = R _скp[ d + 0,5] l ₁ k _c), (59)

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

l – длина заделываемой части стержня, м (см), которую следует принимать по расчету, но не менее 10 d и не более 30 d;

k _c – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжений сдвига в зависимости от длины заделываемой части стержня, который следует определять по формуле

, (60)

R _ск – расчетное сопротивление древесины скалыванию, МПа (кгс/см²), определяемое по п. 5г табл. 3.

5.33. Расстояние между осями вклеенных стержней, работающих на выдергивание при продавливании вдоль волокон, следует принимать не менее S ₂ = 3 d, а до наружных граней – не менее S ₃ = 2 d.

6. Указания по проектированию деревянных конструкций

Общие указания

6.1. При проектировании деревянных конструкций следует:

а) учитывать производственные возможности предприятий-изготовителей деревянных конструкций;

б) учитывать возможности транспортных средств;

в) использовать древесину с наименьшими отходами и потерями;

г) предусматривать меры по обеспечению устойчивости и неизменяемости отдельных конструкций и всего здания или сооружения в целом в процессе монтажа и эксплуатации.

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:

а) если равновесие системы обеспечивается только трением при условии постоянного прижатия элемента и отсутствии динамической нагрузки; при этом коэффициент трения дерева по дереву следует принимать равным:

торца по боковой поверхности – 0,3;

боковых поверхностей – 0,2;

б) если трение ухудшает условия работы конструкций и соединений, то коэффициент трения следует принимать равным 0,6.

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

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.

Балки, прогоны, настилы

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 а £ 0,25 h допускается при условии

< 0,4 МПа = 4 кгс/см², (61)

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 c ₁ – не менее двух глубин а (рис. 15).

Рис. 15. Скошенная подрезка конца балки

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.

Составные балки

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.

Балки клееные

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 _c).

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.

Фермы

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.

Арки и своды

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 _о следует принимать:

а) при расчете на прочность по деформированной схеме:

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

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

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

, (62)

где a – центральный угол полуарки, рад;

S – полная длина дуги арки или свода.

Для трехшарнирных стрельчатых арок с углом перелома в ключе более 10° при всех видах нагрузки l _о = 0,5 S.

При расчете трехшарнирных арок на несимметричную нагрузку расчетную длину допускается принимать равной l _о = 0,58 S;

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

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 x или x_с и x_к следует определять по формуле (30) п. 4.17 с подстановкой в нее значения сжимающей силы N _о 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 _о.

Рамы

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 гнуто-клееных 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 длинам их внешних подкрепленных кромок.

6.30. Криволинейные участки гнуто-клееных рам (см. рис. 16) при отношении h / r ³ 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_{r в}:

, (63)

а при проверке напряжений по наружной кромке – на коэффициент k_{r н}

. (64)

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

. (65)

Рис. 16. Расчетная схема к определению напряжений в криволинейной части гнуто-клееных рам