Глава 4. Деревянные конструкции

Нормативная база

 

СП 64.13330.2017, актуализированная редакция СНиП II-25-80 Деревянные конструкции.

Древесина. Расчетные сопротивления древесины

Изготовление деревянных конструкций ведется из древесины хвойных и лиственных пород деревьев.

Для расчетов, относящихся к первой группе предельных состояний применяют расчетные сопротивления древесины. Расчетные сопротивления древесины сосны, ели, лиственницы европейской и японской приведены в табл. 4.1 Приложения 4. В случае применения древесины других пород, соответствующие сопротивления установленные для сосны, следует умножать на переходные коэффициенты m _п (табл. 4.2 Приложение 4).

В расчетах используют расчетные сопротивления древесины, подразделяющиеся в зависимости от воздействия на элемент усилий и от их направления по направлению к волокнам древесины. Обозначения расчетных сопротивлений древесины:

а) – усилие приложено вдоль волокон древесины:

R _с – расчетное сопротивление сжатию;

R _см – расчетное сопротивление смятию;

R _и – расчетное сопротивление изгибу;

R _р – расчетное сопротивление растяжению;

R _ск – расчетное сопротивление скалыванию;

б) – усилие приложено поперек волокон древесины:

R _с,90 – расчетное сопротивление сжатию;

R _см,90 – расчетное сопротивление смятию;

R _р,90 – расчетное сопротивление растяжению;

R _ск,90 – расчетное сопротивление скалыванию;

в) – усилие приложено под углом α к волокнам древесины:

R _см,α – расчетное сопротивление смятию.

На величину расчетного сопротивления влияют сортность и, в некоторых случаях, размер сечения деревянного элемента.

При необходимости расчетные сопротивления следует умножать на коэффициенты условий работы m_i (п. 3.2 СНиП II-25-80), например, если величина длительных нагрузок превышает 80% от всей нагрузки, расчетные сопротивления умножают на коэффициент m _д = 0,8. В дальнейшем коэффициенты условий работы будут приводиться по мере необходимости.

При расчетах прогибов изгибаемых элементов, модуль упругости древесины вдоль волокон принимают равным Е = 10 000 МПа.

В случае применения строительной фанеры расчетные сопротивления следует принимать по табл. 10 СНиП II-25-80.

 

Пример 4.1. Определить расчетное сопротивление вдоль волокон сжатой стойки из соснового бруса. Сечение бруса b × h = 150×150 мм, сорт 2.

Решение.

1. Брус сжат и для дальнейших расчетов требуется определить расчетное сопротивление сжатию вдоль волокон; в табл. 4.1 Приложения 4 приводятся несколько значений сопротивления, в зависимости от размеров поперечного сечения и сорта древесины; устанавливаем, что сечение бруса соответствует требованиям пункта (1, в таблицы). Расчетное сопротивление сжатию древесины сосны вдоль волокон R _с = 15 МПа = 1,5 кН/см².

 

Пример 4.2. Определить расчетное сопротивление изгибу вдоль волокон деревянной балки из березы, сечение балки b × h = 100×200 мм, сорт 1.

Решение.

1. Определяем расчетное сопротивление древесины сосны. По табл. 4.1 Приложения 4 устанавливаем, что сечение бруса соответствует требованиям пункта (1, а). Расчетное сопротивление изгибу вдоль волокон древесины сосны R _и^с = 14 МПа = 1,4 кН/см².

2. По таблице 4.2 Приложения 4 определяем значение переходного коэффициента для березы с учетом ее работы на изгиб вдоль волокон, m _п = 1,1.

3. Определяем расчетное сопротивление березы изгибу вдоль волокон

R _и^б = R _и^с m _п = 14·1,1 = 15,4 МПа = 1,54 кН/см².

 

Задача 4.1. Определить расчетное сопротивление соснового бруса сжатию вдоль волокон. Сечение бруса b × h = 125×125 мм, сорт 3.

Задача 4.2. Определить расчетное сопротивление растяжению вдоль волокон сосновой доски первого сорта.

Задача 4.3. Определить расчетное сопротивление сжатию вдоль волокон бревна из пихты, сорт 2.

Задача 4.4. Определить расчетное сопротивление скалыванию вдоль волокон при изгибе соснового бруса, сорт 3.