Лекции и пособия / СП 5.05.01-2021 Деревянные конструкции
.pdf
СП 5.05.01-2021
9.3.18.3 Соединения на гвоздях с усилием, направленным под углом к волокнам
Если в соединении гвозди с одной или двумя плоскостями сдвига нагружены усилием, действующим под углом к волокнам, то их количество определяют для каждой составляющей (вдоль
ипоперек волокон) по правилам:
—согласно 9.3.18.1 — для составляющей, действующей вдоль волокон;
—согласно 9.3.18.2— для составляющей, действующей поперек волокон.
9.3.18.4 Соединения на скобах
Для соединений на скобах с рядом вдоль волокон принимают nef 2n, где n — число скоб в ряду по направлению волокон. Если угол 30 (рисунок 9.9), nef определяют по формуле (9.17), а если 30 — по формуле (9.16), но характеристическое значение несущей способности в поперечном направлении умножают на 0,7.
Для нескольких рядов скоб nef определяют так же, как для гвоздей.
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
Рисунок 9.9 — Схема расстановки скоб
9.3.18.5 Соединения на болтах с усилием, направленным вдоль волокон
Для соединений с одной или двумя плоскостями сдвига расчетное количество болтов nef в ряду вдоль волокон следует определять по формуле
|
n |
|
|
|
|
nef |
|
|
a |
, |
(9.18) |
min |
|
||||
|
n0,9 |
4 |
1 |
|
|
|
|
|
13d |
|
|
где n — количество болтов (нагелей) в одном ряду; a1 — шаг болтов (нагелей) вдоль волокон;
d— диаметр болта (нагеля).
9.3.18.6Соединения на болтах с усилием, направленным поперек волокон
Для соединений с одной или двумя плоскостями сдвига расчетное количество нагелей nef следует принимать nef n, где n — количество нагелей в одном ряду.
9.3.18.7 Соединения на болтах с усилием, направленным под углом к волокнам
Для соединений с одной или двумя плоскостями сдвига, нагруженных под углом к волокнам, расчетное количество нагелей nef следует принимать по правилам согласно 9.3.18.3, как для гвоздей, нагруженных под углом. Для углов 0 90 количество nef допускается определять линейной интерполяцией.
9.3.18.8 Соединения на винтах
Если диаметр винта гладкой части равен 6 мм или менее, то при определении nef следует применять правила, как для гвоздей, а если более 6 мм — как для болтов.
9.3.19 Если соединение подвержено действию знакопеременных усилий, вызванных действием длительных и среднесрочных нагрузок, то характеристическое значение несущей способности соединения должно быть откорректировано. Корректировку выполняют в случае, если расчетное усилие в соединении меняет знак в зависимости от схемы приложения нагрузки на конструкцию, тогда рассматривают два случая нагружения соединения, а значения действующих усилий определяют по формулам:
Nt1Ed Ft,Ed 0,5Fc,Ed, |
(9.19) |
Nc1Ed Fc,Ed 0,5Ft,Ed, |
(9.20) |
где Nt1Ed — откорректированное расчетное значение растягивающего усилия, действующего на элемент соединения;
77
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
СП 5.05.01-2021
Ft,Ed — расчетное значение растягивающего усилия, определяемое на основании статического расчета конструкции;
Fc,Ed — расчетное значение сжимающего усилия, определяемое на основании статического расчета конструкции;
Nc1Ed — откорректированное расчетное значение сжимающего усилия, действующего на элемент соединения.
9.3.20Несущую способность при срезе стального нагеля определяют в соответствии с требова-
ниями СП 5.04.01.
9.3.21Расчетное значение несущей способности соединения с металлическими нагелями при действии усилий вдоль волокон Fv,Rd определяют по формуле
|
|
F |
|
kmodFv,Rk |
, |
|
|
(9.21) |
|
|
|
|
|
||||
|
|
v,Rd |
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где kmod |
— коэффициент модификации; принимают |
по |
таблице |
5.4. Если соединение состоит |
||||
|
из двух |
элементов (древесина, фанера |
и |
т. п.), |
kmod следует определять как |
|||
|
kmod |
kmod1kmod2 (здесь kmod1 и kmod2 — коэффициенты модификации для материала эле- |
||||||
Fv,Rk |
мента 1 и элемента 2); |
|
|
|
|
|
|
|
— характеристическое значение несущей способности крепежного элемента в плоскости |
||||||||
|
сдвига на один срез; определяют по формулам, приведенным в таблицах 9.1 и 9.2; |
|||||||
M |
— частный коэффициент для соединений; принимают по таблице 5.6. |
|||||||
9.3.22 Для соединения, состоящего из rp,r рядов поперечно нагруженных крепежных элементов, расположенных вдоль волокон, каждый из которых включает n крепежных элементов одинакового размера с одинаковыми расстояниями в рядах, расчетное значение несущей способности Fv,ef,Rd соединения вдоль волокон определяют по формуле
|
Fv,ef ,Rd nsprp,r nef Fv,Rd , |
(9.22) |
где nsp |
— количество плоскостей сдвига в соединении; |
|
nef |
— расчетное количество крепежных элементов в каждом ряду соединения вдоль волокон. |
|
9.3.23 Расчетное значение несущей способности Fv,ef,Rk соединения с металлическими крепежными элементами (нагелями) при действии усилия поперек волокон следует определять из двух условий:
—прочности древесины от растяжения поперек волокон, согласно 9.3.17;
—образования пластического шарнира (текучести) в поперечном сечении нагеля. Для данного условия при количестве рядов rp,r с количеством нагелей n одинакового размера в каждом ряду
|
Fv,ef ,Rd nsprp,r nFv,Rd , |
(9.23) |
где nsp |
— количество плоскостей сдвига в соединении; |
|
n |
— количество крепежных элементов в каждом ряду поперек волокон; если используются |
|
Fv,Rd |
гвозди внахлестку, n будет равно числу гвоздей внахлестку; |
|
— расчетное значение несущей способности крепежного элемента в плоскости сдвига |
||
|
при действии усилий поперек волокон. |
|
9.3.24При расчете деревянных конструкций по предельным состояниям несущей способности
иэксплуатационной пригодности с соединениями нагельного типа должна учитываться жесткость (податливость) соединений, которая сказывается на распределении усилий между элементами конструкции.
Учитывать жесткость таких соединений при расчете деревянных конструкций по предельным состоя-
ниям несущей способности позволяет модуль скольжения Kser, при расчете по предельным состояниям эксплуатационной пригодности — начальный модуль скольжения Ku.
Значения Kser определяют по формулам, приведенным в таблице 5.7, значения Ku — по фор-
муле (5.12).
9.3.25Общую величину начального смещения в соединении uinst, состоящего из двух элементов (рисунок 9.10), определяют как сумму смещений элемента 1 uinst1 и элемента 2 uinst2:
uinst uinst1 uinst2. |
(9.24) |
78
СП 5.05.01-2021
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
uinst1 — смещение элемента 1; uinst2 — смещение элемента 2
Рисунок 9.10 — Схемы начального смещения элементов в соединении нагельного типа:
а — двух элементов из древесины; б — элементов из стали и древесины
Если элементы соединения имеют одинаковые характеристики, то применят формулу
uinst uinst2 uinst2 2uinst2. |
(9.25) |
В случае когда один из элементов соединения изготовлен из стали (стальная накладка), то смещение в нем принимают равным нулю.
9.3.26 Для соединений с одной или двумя плоскостями сдвига, независимо от угла приложения нагрузки по отношению к волокнам, рекомендуется всегда использовать фактическое количество n крепежных элементов.
Значения модуля скольжения элементов в соединениях, содержащих n крепежных элементов в плоскости сдвига, Kser,sc для односрезных и Kser,dc — для двухсрезных соединений определяют по формуле:
а) соединения с одной плоскостью сдвига, состоящего из n крепежных элементов (рисунок 9.11 а)),
|
Kser,sc nKser, |
|
|
|
|
(9.26) |
||
б) соединения с двумя плоскостями сдвига, состоящего из n крепежных элементов (рисунок 9.11 б)), |
||||||||
|
Kser,dc 2nKser, |
|
|
|
|
(9.27) |
||
в) для узла с двумя соединениями и одной плоскостью сдвига (рисунок 9.11 в)), |
|
|||||||
|
Kser ,sc |
|
|
1 |
|
, |
(9.28) |
|
|
|
1 |
|
1 |
||||
|
|
|
Kser ,sc1 |
Kser ,sc2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
г) для узла с двумя соединениями и двумя плоскостями сдвига (рисунок 9.11 г)), |
|
|||||||
|
Kser ,dc |
|
1 |
|
|
, |
(9.29) |
|
|
1 |
|
1 |
|
||||
|
|
|
Kser ,dc1 |
Kser ,dc2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где Kser |
— модуль скольжения элементов соединения в плоскости сдвига; определяют по форму- |
|||||||
Kser,sc |
лам таблицы 5.7; |
|
|
|
|
|
|
|
— модуль скольжения элементов в соединении с одной плоскостью сдвига; |
|
|||||||
Kser,dc |
— модуль скольжения элементов в соединении с двумя плоскостями сдвига; |
|
||||||
Kser,sc1 |
— модуль скольжения элементов в соединении 1 с одной плоскостью сдвига в узле, |
|||||||
Kser,sc2 |
равен n1Kser; |
|
|
|
|
|
|
|
— модуль скольжения элементов в соединении 2 с одной плоскостью сдвига в узле, |
||||||||
|
равен n2Kser; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
79 |
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
СП 5.05.01-2021
Kser,dc1 — модуль скольжения элементов в соединении 1 с двумя плоскостями сдвига в узле,
равен 2n1Kser;
Kser,dc2 — модуль скольжения элементов в соединении 2 с двумя плоскостями сдвига в узле, равен 2n2Kser.
а) |
Плоскость сдвига |
б) |
|
|
|
|
|
F |
F |
|
F |
|
|
Крепежные |
|
|
элементы |
Плоскости сдвига |
F / 2 |
Крепежные |
элементы |
F / 2 |
Узел
в) |
Плоскость сдвига |
|
|
|
|
|
|
F |
|
|
F |
Крепежные |
|
|
Крепежные |
элементы |
Соединение 1 |
Соединение 2 |
элементы |
соединения 1 |
соединения 2 |
||
г) |
|
Узел |
|
|
Плоскости сдвига |
|
|
|
|
|
|
F / 2 |
|
|
F / 2 |
Крепежные |
|
|
Крепежные |
элементы |
|
|
элементы |
соединения 1 |
|
|
соединения 2 |
F / 2 |
|
|
F / 2 |
|
Соединение 1 |
Соединение 2 |
|
Рисунок 9.11 — Схемы узловых соединений с одной
и двумя плоскостями сдвига:
а— соединение с одной плоскостью сдвига; б — соединение с двумя плоскостями сдвига;
в — узел с двумя соединениями с одной плоскостью сдвига;
г— узел с двумя соединениями и двумя плоскостями сдвига
9.3.27Начальное смещение элементов в соединении с одним крепежным элементом и одной плоскостью сдвига uinst определяют по формуле
uinst |
F |
c, |
(9.30) |
|
|||
|
Kser |
|
|
где F — нагрузка по предельному состоянию эксплуатационной пригодности, действующая на элемент соединения;
Kser — модуль скольжения крепежного элемента в плоскости сдвига в условиях эксплуатации;
с— зазор (допуск), для болтов принимаемый равным 1 мм.
9.3.28Если конструкция испытывает постоянное воздействие Gk, доминирующее переменное воздействие Qk1 и сопутствующие независимые переменные нагрузки Qk,i, то расчетное значение усилия Fd в соединении для предельных состояний эксплуатационной пригодности определяют из расчета конструкции, используя характеристическое сочетание:
n |
|
Fd Gk Qk1 0iQk,i , |
(9.31) |
i 2
где 0i — коэффициент сочетания переменных воздействий; принимают по таблице 5.3. 80
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
СП 5.05.01-2021
При определении полного расчетного значения деформации соединения следует учитывать зависимости характеристик материалов от времени как самих элементов соединений, так и элементов конструкции в соответствии с правилами, приведенными в разделе 5.
9.3.29 Для конструкций, которые состоят из элементов и соединений с одинаковым поведением во времени (ползучестью), полную деформацию на действие усилия Fcd, определенного из расчета конструкции, определяют, используя частое сочетание нагрузок:
где Gk, Qk1, Qk,i
2i
kdef
Fcd Gk 1 kdef Qk1 1 2,1kdef Qk,i 0i 2i kdef , |
(9.32) |
—характеристические значения постоянного, доминирующего и переменных воздействий;
—коэффициент сочетания для практически постоянного i-го воздействия; принимают по таблице 5.3;
—коэффициент деформации для древесины и материалов на ее основе для практически постоянных воздействий; принимают по таблице 5.5.
В этом случае полную деформацию ufin соединения с одной плоскостью сдвига в конструкции для предельных состояний эксплуатационной пригодности определяют по формуле
ufin |
Fcd |
c. |
(9.33) |
|
Kser |
||||
|
|
|
Формулу (9.33) применяют в случае статически определимых конструкций (например, ферм с шарнирными узлами), а также если соединения имеют не совпадающие с элементами характеристики ползучести.
9.3.30Для конструкций, которые состоят из элементов и соединений с различными характеристиками ползучести, полную деформацию определяют из расчета конструкции, подверженной действию характеристического сочетания нагрузок с характеристиками жесткости элементов и соединений, определяемых по формулам (5.14).
9.3.31Расчет деревянных конструкций (рамы, фермы и т. п.) с соединениями в узлах на механических связях следует выполнять с учетом податливости соединений. Если конструкция является статически неопределимой, то смещения в соединениях влияют на распределение усилий в элементах конструкции. Если соединения обладают различной ползучестью, то учитывая эффект перемещения конструкции в конечном деформированном состоянии, результирующие усилия по предельным состояниям несущей способности будут изменяться и должны быть определены расчетом.
9.3.32При расчете конструкций с использованием программных комплексов смещения в соединениях могут быть учтены путем введения линейно-упругих пружинных элементов в каждом соединении со своей погонной и изгибной жесткостями, равными по значениям жесткостям моделируемых соединений. Модели пружинных элементов могут включать крутильную жесткость, позволяющие имитировать полужесткое поведение соединения при кручении.
9.4Соединения на гвоздях, болтах и винтах, воспринимающих осевые усилия растяжения
9.4.1Соединения на гвоздях
9.4.1.1 Для соединений элементов деревянных конструкций применяют как гладкие гвозди, так и гвозди с нарезкой по СТБ EN 14592, забиваемые перпендикулярно или под углом к волокнам.
Установленные в соединении гвозди, воспринимающие усилия растяжения, работают на выдергивание из древесины элемента, а также в зависимости от длины защемления могут вызывать сжатие древесины под головками.
В случае применения гвоздей с нарезкой только часть длины защемления tpen может воспринимать осевое усилие растяжения.
Примечание — Согласно СТБ EN 14592 гвозди с нарезкой — это гвозди, тело которых профилировано или деформировано на части длинной не менее 4,5d, характеристическое сопротивление tax,k выдергиванию гвоздя из древесины с характеристическим значением плотности 350 кг/м3, определенным при температуре наружного воздуха 20 С и относительной влажности 65 %, составляет не менее 6 Н/мм2.
81
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
СП 5.05.01-2021
9.4.1.2 Характеристическое значение несущей способности гвоздя Fax,Rk на выдергивание из древе-
сины, забитого перпендикулярно волокнам (рисунок 9.12 а)) или под углом к волокнам (рисунок 9.12 б)), определяют по формулам:
— для гвоздей с нарезкой, изготовленных по СТБ EN 14592,
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
dt |
pen |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ax,k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(9.34) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fax,Rk min f |
d2 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
head,k h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
— для гладких гвоздей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
dt |
pen |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ax,k |
|
d2 , |
(9.35) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fax,Rk min f |
dt f |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
head,y |
|
h |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ax,k |
|
|
|
|||||||||||
где fax,k |
— характеристическое значение сопротивления защемленной части гвоздя выдергиванию |
|||||||||||||||||||||||||||
|
из древесины, МПа; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
d |
— диаметр гвоздя, мм; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
tpen |
— расчетная длина защемленной части гвоздя со стороны острия, мм; |
|
||||||||||||||||||||||||||
fhead,k |
— характеристическое значение сопротивления древесины сжатию под головкой гвоздя, МПа; |
|||||||||||||||||||||||||||
dh |
— номинальный диаметр головки гвоздя, мм; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
t |
— толщина деревянного элемента, непосредственно в который забивают гвоздь, мм. |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 9.12 — Схемы расположения гвоздей в соединении: а — гвоздь, забитый перпендикулярно волокнам;
б— гвоздь, забитый под углом к волокнам
9.4.1.3Для гладких гвоздей с длиной защемленной части не менее 12d характеристические значения сопротивлений fax,k и fhead,k определяют по формулам:
f |
20 10 6 2 |
, |
|
(9.36) |
|
ax,k |
|
k |
|
|
|
f |
|
70 10 6 2 |
, |
(9.37) |
|
head,k |
|
k |
|
|
|
где k — характеристическое значение плотности древесины, кг/м3.
Для других типов гвоздей характеристические значения сопротивлений fax,k и fhead,k необходимо определять экспериментально по СТБ EN 1382, СТБ EN 1383 и ГОСТ ISO 14583.
9.4.1.4 При определении характеристического значения Fax,Rk несущей способности гвоздя выдергиванию из древесины следует руководствоваться правилами:
а) для гладких гвоздей минимальная длина tpen защемления гвоздя со стороны острия в древесине
должна быть не менее 8d. Если tpen 8d, то fax,k 0; если 8d tpen 12d, то fax,k определяют по формуле (9.36) и fax,k умножают на (tpen / 4d 2) (где tpen — длина защемления гвоздя в древесине со стороны острия);
б) для других типов гвоздей минимальная длина tpen защемления гвоздя со стороны острия должна быть не менее 6d. Если tpen 6d, то fax,k 0; если 6d tpen 8d, то fax,k определяют по формуле (9.36)
иfax,k умножают на (tpen / 2d 3).
9.4.1.5Для элементов соединения с начальной влажностью древесины более 20 % значения fax,k
иfhead,k должны быть умножены на 2/3.
82
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
СП 5.05.01-2021
9.4.1.6При расстановке гвоздей в соединении, воспринимающих осевые усилия растяжения, следует руководствоваться правилами, установленными для гвоздей, воспринимающих усилия сдвига.
9.4.1.7Для гвоздей, забитых под углом к волокнам, расстояние до нагруженного торца должно быть не менее 10d (рисунок 9.12 б)). Число забитых гвоздей в соединении должно быть не менее двух.
9.4.2 Соединения на болтах
9.4.2.1Несущую способность болта в соединении элементов деревянных конструкций, воспринимающего усилие растяжения, определяют как наименьшее из двух значений:
—несущей способности болта на разрыв;
—несущей способности шайбы или стальной пластины, используемой в качестве шайбы.
9.4.2.2Несущую способность шайбы Fax,washer ,Rk следует определять по формуле
|
Fax,washer ,Rk 3fc90k Awasher , |
(9.38) |
где fc90k |
— характеристическое значение прочности древесины при сжатии поперек волокон, МПа; |
|
принимают в соответствии с разделом 6;
Awasher — площадь контактной поверхности круглой шайбы, мм2.
9.4.2.3 Если вместо круглых шайб используются стальные пластины толщиной tsteel, площадь контактной поверхности шайбы Awasher определяют по формуле
A |
|
D2 |
, |
(9.39) |
washer |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
где D — диаметр эквивалентной круглой шайбы, мм; определяют по формуле
12t |
steel , |
(9.40) |
D min |
||
4d |
|
|
здесь tsteel — толщина стальной пластины, мм;
d— диаметр болта, мм.
9.4.2.4Несущую способность болта на разрыв определяют в соответствии с СП 5.04.01.
9.4.3 Соединения на винтах
9.4.3.1Для соединений элементов деревянных конструкций применяют винты как с полной, так и неполной резьбой в соответствии с СТБ EN 14592, наружным диаметром d резьбы от 6 до 12 мм
иотношением внутреннего диаметра d1 к наружному диаметру d резьбы от 0,6 до 0,75.
9.4.3.2Длина нарезной части винта, завинченного в соединяемый элемент, должна быть не менее 6d, а толщина элемента t не менее 12d.
9.4.3.3Минимальные интервалы и расстояния в соединениях на винтах, воспринимающих осевые усилия растяжения (рисунок 9.13), следует принимать по таблице 9.10.
83
СП 5.05.01-2021
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
1 — центр тяжести резьбовой части винта в элементе
Рисунок 9.13 — Схемы расстановки винтов в элементах соединения
Таблица 9.10 — Минимальные расстояния между осями винтов, воспринимающих осевые усилия растяжения
Минимальный интервал винтов в плоскости |
Минимальное расстояние |
|||
до центра тяжести резьбовой части винта в элементе |
||||
|
|
|||
|
|
|
|
|
параллельной волокнам |
перпендикулярной |
от торцов |
от кромки |
|
волокнам |
||||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1 |
2 |
1СG |
2СG |
|
|
|
|
|
|
7d |
5d |
10d |
4d |
|
|
|
|
|
|
9.4.3.4В соединениях элементов деревянных конструкций следует устанавливать не менее двух винтов. Рекомендуемый угол установки винтов 30 90 по отношению к волокнам древесины.
Для увеличения несущей способности винтов с неполной резьбой от смятия древесины под головками рекомендуется использовать шайбы по СТБ EN 912.
9.4.3.5Характеристическое значение несущей способности винта в соединении элементов, воспринимающего осевое усилие растяжения, FRk следует определять из условия
Fax, ,Rk
FRk min Fc, ,Rk , (9.41)
Ft,Rk
где Fax, ,Rk — характеристическое значение несущей способности винтов в соединении при их вы-
дергивании из древесины, LVL под углом к направлению волокон, Н; определяют по формуле (9.42);
84
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
СП 5.05.01-2021
Fc, ,Rk — характеристическое значение несущей способности винтов в соединении при сжатии головками винтов древесины, LVL под углом к направлению волокон, Н; Fc, ,Rk опре-
деляют в том случае, если в соединении используются винты с неполной резьбой, т. е. усилие растяжения передается на соединяемый элемент через площадки сжатия под головками винтов, по формуле (9.45);
Ft,Rk — характеристическое значение несущей способности винтов в соединении при их разрыве или срезе головок от растяжения; определяют по формуле (9.50).
9.4.3.6 Характеристическое значение несущей способности винта при выдергивании из древе-
сины, LVL под углом к направлению волокон, удовлетворяющего требованиям 9.4.3.1, |
F1ax, ,Rk |
опре- |
|||
деляют по формуле |
|
|
|||
|
F1ax, ,Rk |
fax,k dlef kd |
|
(9.42) |
|
|
|
, |
|
||
|
1,2cos2 sin2 |
|
|||
где fax,k |
— характеристическое значение сопротивления винта выдергиванию из древесины, LVL, уста- |
||||
|
новленного перпендикулярно направлению волокон, МПа; определяют по формуле (9.44); |
||||
d — наружный диаметр резьбы винта, мм; |
|
|
|||
lef |
— расчетная длина винта, равная длине нарезной его части, завинченной в соединяемый |
||||
kd |
элемент, уменьшенной на 1,8d, мм; |
|
|
||
— коэффициент, который определяют по формуле |
|
|
|||
|
d |
|
|
||
|
|
|
(9.43) |
||
|
kd min 8 ; |
|
|||
|
|
|
|
||
|
1 |
|
|
||
— угол между осью винта и направлением волокон древесины; 30 .
9.4.3.7 Для соединения на винтах с наружным диаметром резьбы 6 мм d 12 мм, отношением 0,6 d1 / d 0,75 и 30 90 характеристическое значение сопротивления винта выдергиванию fax,k из древесины определяют по формуле
f |
0,52d 0,5l 0,1 0,8 |
, |
(9.44) |
ax,k |
ef k |
|
|
где k — характеристическое значение плотности древесины, LVL элемента, из которого происходит выдергивание винта, кг/м3.
9.4.3.8 Если требования 9.4.3.1 относительно внешнего и внутреннего диаметров резьбы винта не выполняются, то характеристическое значение несущей способности выдергиванию винта F1ax, ,Rk
определяют по формуле
|
|
f |
dl |
|
|
0,8 |
|
|
F1 |
|
ax,k |
ef |
|
|
k |
, |
(9.45) |
1,2cos2 sin2 |
|
|||||||
ax, ,Rk |
|
|
a |
|
|
|||
где fax,k — характеристическое значение сопротивления винта выдергиванию из древесины, LVL, установленного перпендикулярно направлению волокон, МПа; определяют в соответствии с СТБ EN 14592;
a — плотность древесины элемента при определении fax,k, кг/м3.
9.4.3.9 Характеристическое значение несущей способности соединения на винтах, воспринимающих усилия растяжения при выдергивании из древесины, LVL под углом к направлению волокон, Fax, ,Rk определяют по формуле
|
Fax, ,Rk nef F1ax, ,Rk , |
(9.46) |
где nef |
— расчетное число винтов в соединении; определяют по формуле |
|
|
n n0,9, |
(9.47) |
|
ef |
|
здесь n — число винтов, работающих совместно в соединении; |
|
|
F1ax, ,Rk |
— характеристическое значение несущей способности выдергиванию винта в соединении. |
|
|
|
85 |
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
СП 5.05.01-2021
9.4.3.10 Характеристическое значение несущей способности винта при сжатии головкой винта древесины, LVL под углом к направлению волокон F1с, ,Rk определяют по формуле
0,8
F1c, ,Rk fhade,k dh2 k , (9.48)
a
где fhade,k — характеристическое значение прочности древесины, LVL при сжатии головкой винта; определяют по СТБ EN 14592;
— диаметр головки винта, мм;
— плотность древесины элемента, кг/м3.
9.4.3.11 Характеристическое значение несущей способности соединения при сжатии головками винтов древесины, LVL под углом к направлению волокон Fc, ,Rk определяют по формуле
|
Fc, ,Rk nef F1c, ,Rk , |
(9.49) |
где nef |
— расчетное число винтов в соединении; определяют по формуле (9.47); |
|
F1c, ,Rk |
— характеристическое значение несущей способности винта при сжатии головкой винта |
|
|
древесины, LVL под углом к направлению волокон в соединении. |
|
9.4.3.12 Характеристическое значение несущей способности соединения на винтах от их разрыва или среза головок при растяжении Ft,Rk определяют по формуле
|
Ft,Rk nef ftens,k , |
(9.50) |
где nef |
— расчетное число винтов в соединении; определяют по формуле (9.47); |
|
ftens,k |
— характеристическое значение сопротивления винта осевому растяжению или срезу го- |
|
|
ловки, Н; определяют по СТБ EN 14592. |
|
9.4.3.13 Расчетное значение несущей способности соединения на винтах, воспринимающих усилия растяжения, FRd определяют по формуле
F |
FRk kmod |
, |
(9.51) |
|
|||
Rd |
M |
|
|
|
|
||
где FRk — характеристическое значение несущей способности соединения на винтах, Н; определяют по формуле (9.41);
kmod — коэффициент модификации; принимают по таблице 5.4;
M — коэффициент свойств материалов и изделий; принимают по таблице 5.6.
9.5 Соединения на гвоздях и винтах, воспринимающих совместное действие осевых усилий растяжения и сдвига
9.5.1 Соединения элементов деревянных конструкций на гвоздях, воспринимающих совместное действие усилий растяжения и сдвига, должны удовлетворять следующим условиям;
— соединения, выполненные с использованием гладких гвоздей,
Fax,Ed |
|
Fv,Ed |
1, |
(9.52) |
|
F |
F |
||||
|
|
|
|||
ax,Rd |
|
v,Rd |
|
|
— соединения, выполненные с использованием гвоздей с нарезкой по СТБ EN 14592,
|
2 |
|
2 |
|
|
||
|
Fax,Ed |
|
|
Fv,Ed |
|
1, |
(9.53) |
|
|
||||||
F |
|
F |
|
|
|
||
ax,Rd |
v,Rd |
|
|
||||
где Fax,Rd и Fv,Rd — расчетные значения несущей способности гвоздей в соединении, воспринимающих осевые усилия растяжения и сдвига, определяемые согласно 9.3 и 9.4;
Fax,Ed и Fv,Ed — расчетные значения усилий, действующих на элементы соединения.
9.5.2 Соединения элементов деревянных конструкций на винтах, воспринимающих совместное действие усилий растяжения и сдвига, должны удовлетворять условию (9.53).
86