книги / Проектирование и расчет элементов деревянных конструкций

К онструктивны е требования. Проектируем стык на наклонно вклеенных стержнях.

М аксимальный диаметр стержней определяем		из условия d =		Ы9 = 20/9 = 2,22 см.
Принимаем	стержни диаметром 20 мм из арматуры		класса	А -Н	с	расчетным
сопротивлением растяжению Rs = 29,5 кН/см2		Глубина	вклеивания		принимается
/вкл ~ (h - d0-	20) / 2sinP, но не более 30d. /вкл =( 532—25—20)/2-0,5			= 487 мм		< 30-20 =

= 600мм. Принимаем /вкл = 400 мм. Коэффициент неравномерности распределения

напряжений скалывания				К ск = 1,2 -0,02/вкл / d = 1 ,2 - 0,02-400/2 = 0,8.			Коэффициент усло­
вий работы т в =		1 для группы эксплуатации Б2 по табл. 5 [2].
Расчетное сопротивление древесины скалыванию по п. 5г табл.
3 [2]	/?ск = 0,21	кН/см2
	Напряженное состояние соединения на наклонно
вклеенных стержнях характеризуется выдергиванием стержня
из гнезда и совместным				действием растяжения с изгибом на
сам	стержень.		Действую щ ее		продольное	усилие
раскладывается		на	две	составляющ ие	(рис. 2.15):	Np-
выдергивающее усилие,				Np= N co sa = 150-0,866 =		130 кН;
Q - сдвигающее усилие,				Q = N sin a = 150-0,5 = 75 кН.
						Рис. 2.15. Определение
						усилий в наклонно вкле-
							-енном стержне
	Порядок р а с ч е т а :
	1. Определяем несущ ую способность одного стержня из условия выдергивания
	Твыд		= RCKn [d + 0 ,5 ] /*с т в= 0 ,21-3,14-[2 + 0,5]-40-1,1-				1,0 = 72,5 кН.
	2. Требуемое количество стержней
	Np		130
	п =	= ---------------= 2,1 шт., где m = 0,85 - коэффициент, учитывающий нерав­

ен7выд----0,85 • 72,5

номерность распределения усилия между отдельными параллельно работающими

стержнями. Принимаем четыре стержня диаметром						20 мм из	арматуры	класса А-И
Rs = 29,5 кН/см2		Площ адь поперечного сечения четырех стержней					F s = 12,5 см2
3. Проверка прочности стержней на растяжение
		a =		= 10,4 кН/см2 <		Rs = 29,5 кН/см2
		Fs		12,5
Прочность обеспечена.
4. Проверяем несущ ую способность вклеенных						стержней на совместное действие
растяжения и изгиба по формуле
				Ч ^ 2
				пТя	пТн
где Ta= R s F s	= 29,5 3,125 =		92,2 кН -		несущая способность стержня на			растяжение,
Гн = 5,5 £ =	5,5-22= 22 кН -		несущая способность стержня из условия изгиба в нагель­
ном соединении,		п - число стержней в соединении, п = 4.
		( п п	V	75
		130
				= 0,124+ 0,852 = 0,976 < I.
		V4-92,2		4-22

Несущая способность наклонно вклеенных стержней обеспечена.

71

Б И Б Л И О Г Р А Ф И Ч Е С К И Й С П И С О К

1. С Н и П 2 .0 1 .0 7 - 8 5 * . Н а г р у з к и и в о з д е й с т в и я . - М .: Г П Ц П П , 1996 . -

4 4 с.

2. С Н и П Н - 2 5 - 8 0 . Д е р е в я н н ы е к о н с т р у к ц и и . Н о р м ы п р о е к т и р о в а н и я /

Г о с с т р о й С С С Р . - М . : Г У П Ц П П , 2 0 0 0 , - 3 0 с.

3. С Н и П Н - 2 3 - 8 1 * С т а л ь н ы е к о н с т р у к ц и и . Н о р м ы п р о е к т и р о в а н и я /

Г о с с т р о й С С С Р . - М .: Ц И Т П Г о с с т р о я С С С Р , 1 9 9 0 - 9 6 с.

4 . П о с о б и е п о п р о е к т и р о в а н и ю д е р е в я н н ы х к о н с т р у к ц и й (к С Н и П

П - 2 5 - 8 0 ) / Ц Н И И С К и м . К у ч е р е н к о . - М .: С т р о й и з д а т , 1 9 8 6 . - 2 1 6 с.

5. К о н с т р у к ц и и и з д е р е в а и п л а с т м а с с : у ч е б , д л я в у з о в / М .М . Г а п п о е в

[и д р .]. - М : А С В , 2 0 0 4 . - 4 4 0 с.

6. И н д у с т р и а л ь н ы е д е р е в я н н ы е к о н с т р у к ц и и . П р и м е р ы п р о е к т и р о в а ­ н и я : у ч е б , п о с о б и е д л я в у з о в / Ю .В . С л и ц к о у х о в [и д р .]. - М .: С т р о й и з д а т ,

1 9 9 1 .- 2 5 6 с.
7. Г р и н ь И .М . П р о е к т и р о в а н и е	и р а с ч е т д е р е в я н н ы х к о н с т р у к ц и й :
с п р а в о ч н и к . - К и е в : Б у д и в е л ь н и к , 1988	- 2 4 0 с.

8. З у б а р е в Г . Н . К о н с т р у к ц и и и з д е р е в а и п л а с т м а с с : у ч е б , п о с о б и е д л я

с т у д е н т о в в у з о в , о б у ч а ю щ и х с я п о с п е ц . « П р о м ы ш л е н н о е и г р а ж д а н с к о е с т р о и т е л ь с т в о » / Г . Н . З у б а р е в . - 3 -е и зд . п е р е р а б . и д о п - М . : А С В , 2 0 0 4 - 2 8 7 с.

9. К а л у г и н А .В . Д е р е в я н н ы е к о н с т р у к ц и и : к о н с п е к т л е к ц и й . - М .: А С В ,

2 0 0 3 .- 2 2 5 с.

10. С е р о в Е .Н . П р о е к т и р о в а н и е к л е е н ы х д е р е в я н н ы х к о н с т р у к ц и й : у ч е б , п о с о б и е / Е .Н . С е р о в , Ю .Д . С а н н и к о в ; С П б . го с . а р х и т . с т р о и т , у н -т . - С П б .,

1 9 9 5 .- 1 4 0 с.

11. Щ у к о В .Ю . А р м и р о в а н н ы е д е р е в я н н ы е к о н с т р у к ц и и в с т р о и т е л ь с т ­

ве: у ч е б ,	п о с о б и е / В .Ю . Щ у к о , С .И . Р о щ и н а ; В л а д и м . го с . у н -т . В л а д и м и р ,
2 0 0 2 .- 6 8	с.

12. П р о е к т и р о в а н и е и р а с ч е т о г р а ж д а ю щ и х к о н с т р у к ц и й : М е т о д , у к а ­ з а н и я п о в ы п о л н е н и ю к у р с о в о г о п р о е к т а п о к у р с у « К о н с т р у к ц и и и з д е р е в а и п л а с т м а с с » / с о с т . А .В . К а л у г и н , И .Н . Ф а и з о в ; П е р м . го с . т е х н .у н - т . - П е р м ь , 2 0 0 0 .- 7 0 с.

72

ПРИЛОЖ ЕНИЕ 1

	У С Л О В И Я Э К С П Л У А Т А Ц И И К О Н С Т Р У К Ц И Й
Температурно-		М аксимальная влажность
влажностные	Характеристика условий	древесины для
условия	эксплуатации конструкций	конст рукц и й ,%
эксплуатации		из клееной	из неклееной
		древесины	древесины
В нутри отапливаем ы х помещений при те м п е р ату р е до 35°С,
	относительной вл аж н о сти воздуха
А1	До 60%	9	20
А2	Свыше 60 до 75%	12	20
АЗ	Свыше 75 до 95%	15	20
	В нутри неотапливаемых помещений
Б1	В сухой зоне	9	20
Б2	В нормальной зоне	12	20
БЗ	В сухой и нормальной зонах с посто­	15	20
	янной влажностью в помещении более
	75% и во влажной зоне
	Н а о тк р ы то м воздухе
В1	В сухой зоне	9	20
В2	В нормальной зоне	12	25
ВЗ	Во влажной зоне	15	25
	В частях зданий и сооружений
Г1	Соприкасающиеся с грунтом или
	находящимися в грунте		25
Г2	Постоянно увлажняемых		Не ограничи­
			вается
ГЗ	Находящихся в грунте		То же

73

ПРИЛОЖ ЕНИЕ 2

Р А С Ч Е Т Н Ы Е С О П Р О Т И В Л Е Н И Я С О С Н Ы И Е Л И (Д Л Я 2-го С О Р Т А )

Напряженное состояние и характеристика элементов

Изгиб, сжатие и смятие вдоль волокон элементов прямоугольного сечения сечения высотой до 50 см

Растяжение вдоль волокон: а) неклееные элементы б) клееные элементы

Сжатие и смятие по всей площ ади поперек волокон

Сжатие и смятие поперек волокон местное: а) в опорных частях конструкций,

в лобовых врубках

б) под шайбами при углах смятия от 90 до 60°

Скалывание вдоль волокон:

а) при изгибе неклееных элементов б) при изгибе клееных элементов

в) в лобовых врубках Растяжение поперек волокон в клееных элементах

Обозначение		Расчетные сопротивления,
в формулах		М Па (кН/см2)
Ryu	Ясм	13	(1,3)
	RP
		7(0,7)
		9 (0,9)
^с90, -^см90		1,8 (0 ,1 8 )
^см90
		3 (0,3)
		4 (0 ,4 )
	^ск
		1,6 (0,16)
		1,5 (0,15)
		2,1	(0,21)
	^d90	0,3 (0,03)

74

								ПРИЛОЖ ЕНИЕ 3
Н О М И Н А Л Ь Н Ы Е Р А ЗМ Е Р Ы Т О Л Щ И Н Ы И Ш И Р И Н Ы
	П И Л О М А Т Е Р И А Л О В П О Г О С Т 24454 -80
Толщ ина,				Ш ирина, мм
мм
16	75	100	125	150	-	-	-	-	-
19	75	100	125	150	175	-	-	-	-
22	75	100	125	150	175	200	225	-	-
25	75	100	125	150	175	200	225	250	275
32	75	100	125	150	175	200	225	250	275
40	75	100	125	150	175	200	225	250	275
44	75	100	125	150	175	200	225	250	275
50	75	100	125	150	175	200	225	250	275
60	75	100	125	150	175	200	225	250	275
75	75	100	125	150	175	200	225	250	275
100	-	100	125	150	175	200	225	250	275
125	-	-	125	150	175	200	225	250	-
150	-	-		150	175	200	225	250	-
175	-	-	-	-	175	200	225	250	-
200	-	-	-	-	-	200	225	250	-
250	-	-	-	-	-	-	-	250	-

Примечания:

а) размеры пиломатериалов даются при влажности 20%; б) предельные отклонения от номинальных размеров по толщ ине ( ± ), мм:

до 32 ± 1мм; от 40 до 100 ± 2 мм; более 100 ± 3 мм ; в) поставка досок шириной более 175 мм и брусьев размерами более

175x175 мм осущ ествляется только по специальным заказам.

75

П Р И Л О Ж Е Н И Е 4

Т а б л и ц а 4.1 Д Е Ф О Р М А Ц И И С О Е Д И Н Е Н И Й Э Л Е М Е Н Т О В Д Е Р Е В Я Н Н Ы Х

К О Н С Т Р У К Ц И Й

№

п/п

1

2

3

4

Вид соединения	Деформации
	соединения, мм
На лобовых врубках и торец в торец	1,5
На нагелях всех видов	2
В примыканиях поперек волокон	3
В клеевых соединениях	0

Т а б л и ц а 4 .2

К О Э Ф Ф И Ц И Е Н Т У Ч Е Т А У ГЛ А С М Я Т И Я к а

		Коэффициент ка
Угол,	для стальных, алюминиевых и стеклопластиковых				для дубовых
град		нагелей диаметром, мм			нагелей
	12	16	20	24
30	0,95	0,9	0,9	0,9	1
60	0,75	0,7	0,65	0,6	0,8
90	0,7	0,6	0,55	0,5	0,7

7 6

			ПРИЛОЖ ЕНИЕ 5
			Т а б л и ц а 5.1
Р Е К О М Е Н Д У Е М Ы Й С О Р Т А М Е Н Т Ш У Р У П О В С П О Л У К Р У Г Л О Й
	И П О Т А Й Н О Й Г О Л О В К О Й П О	Г О С Т 1144-80, 1145-80
Д и а м е т р ,	Д л и н а , м м	Д и а м е т р ,	Д л и н а , м м
м м		м м
2	7 ,1 0 ,1 3 ,1 6	6	2 0 ... 100 с градацией 5 мм
3	10, 13, 16, 20, 25, 30	8	5 0 ... 100 с градацией 5 мм
4	1 3 ,1 6 ,2 0 ...6 0 с градацией 5 мм	10	80, 9 0 ,1 0 0
5	13,16, 2 0 ...7 0 с градацией 5 мм

Т а б л и ц а 5 .2

Р Е К О М Е Н Д У Е М Ы Й С О Р Т А М Е Н Т ГВ О ЗД Е Й С К О Н И Ч Е С К О Й Г О Л О В К О Й П О Г О С Т 4 0 2 8 -6 3 *

Д и а м е т р , м м	Д л и н а , м м		Д и а м е т р , м м	Д л и н а , м м
2,5	5 0 ,6 0		4,0	100,120
3,0	7 0 ,8 0		5,0	120,150
3,5	90	1	6,0	150, 200

Условное обозначение гвоздей с конической головкой круглых диаметром 3,0 мм,

длиной 80 мм:	Гвозди К 3,0x80 ГО С Т 4028 - 63*
			Т а б л и ц а 5 .3
	Т Е О Р Е Т И Ч Е С К А Я М А С СА Г В О ЗД Е Й
Размер гвоздей	М асса 1000 круглых	Размер гвоздей	М асса 1000 круглых
ctxl, мм	гвоздей, кг	dxl, мм	гвоздей, кг
0,8x8	0,035	2,0x40	0.986
0,8x12	0,054	2,0x50	1,23
1,0x16	0,105	2,5x50	1,93
1,2x16	0,154	2,5x60	2,31
1,2x20	0,196	3,0x70	3,88
.. ' 1,2x25	0,232	3,0x80	4,44
1,4x25	0,320	3,5x90	6,8
1,4x32	0,403	4,0x100	9,8
1,4x40	0,500	4,0x120	11,77
1,6x25	0,420	50x100	18,3
1,6x40	0,656	5,0x120	22,4
1,6x50	0,814	6,0x150	33,2
1,8x32	0,675	6.0x200	44,2
1,8x40	0,817	8,0x250	98,2
1,8x50	0,997
1,8x60	1,2

77

П РИ ЛО Ж ЕН И Е 6

Р А С Ч Е Т Н А Я Н Е С У Щ А Я С П О С О Б Н О С Т Ь С И М М Е Т Р И Ч Н Ы Х С О Е Д И Н Е Н И Й Н А С Т А Л Ь Н Ы Х Ц И Л И Н Д Р И Ч Е С К И Х Н А Г Е Л Я Х ( н а 1 с р е з п р и н а п р а в л е н и и у с и л и я в д о л ь в о л о к о н ) , к Н

Диаметр	Тип несущ ей				Т олщ ина элемента		(а или с), см
									12		18 и более
нагеля d , см	способности	2,5	4	5	6	7	8	10		15
	Тн	2,655	2,752	2,842	2,952	3,082	3,232	3,592	4,032	4,842	5,832
1,2	г а	2,400	3,840	4,800	5,760	6,720	7,680	9,600	11,52	14,40	17,28
	Тс	1,500	2,400	3,000	3,600	4,200	4,800	6,000	7,200	9,000	10,80
	т „	3,591	3,688	2,770	3,888	4,018	4,168	4,528	4,968	5,778	6,768
1,4	Тг	2,800	4,480	5,600	6,720	7,840	8,960	11,20	13,44	16,80	20,16
	Тс	1,750	2,800	3,500	4,200	4,900	5,600	7,000	8,400	10,50	12,60
	г„	5,265	5,362	5,452	5,562	5,692	5,842	6,202	6,642	7,452	8,442
1,7	Та	3,400	5,440	6,800	8,160	9,520	10,88	13,60	16,32	20,40	24,48
	Тс	2,125	3,400	4,250	5,100	5,950	6,800	8,500	10,20	12,75	15,30
	ТИ	5,895	5,992	6,082	6,192	6,322	6,472	6,832	7,272	8,082	9,072
1,8	Та	3,600	5,760	7,200	8,640	10,08	11,52	14,40	17,28	21,60	25,92
	Тс	2,250	3,600	4,500	5,400	6,300	7,200	9,000	10,80	13,50	16,20
	г„	7,263	7,360	7,450	7,560	7,690	7,840	8,200	8,640	9,450	10,44
2	?а	4,000	6,400	8,000	9,600	11,20	12,80	16,00	19,20	24,00	28,80
	Тс	2,500	4,000	5,000	6,000	7,000	8,000	10,00	12,00	15,00	18,00
	Ги	8,775	8,872	8,962	9,072	9,202	9,352	9,712	10,15	10,96	11,95
2,2	Та	4,400	7,040	8,800	10,56	12,32	14,08	17,60	21,12	26,40	31,68
	Тс	2,750	4,400	5,500	6,600	7,700	8,800	11,00	13,20	16,50	19,80
	Т»	10,43	10,53	10,62	10,73	10,86	11,01	11,37	11,81	12,62	13,61
2,4	Га	4,800	7,680	9,600	11,52	13,44	15,36	19,20	23,04	28,80	34,56
	Тс	3,000	. 4,800	6,000	7,200	8,400	9,600	12,00	14,40	18,00	21,60

Примечание. Ги = 1,8d 2 + а 2 - несущ ая способность нагеля при изгибе; Га = 0,8 a d - несущ ая способность нагеля при смя­ тии крайнего элемента; Тс = 0,5 c d - несущ ая способность нагеля при смятии среднего элемента. Н есущ ую способность нагеля приним аю т равной меньш ему из табличны х значений.

У ч е б н о е и з д а н и е

А л е к с а н д р В а с и л ь е в и ч К а л у г и н , И г о р ь Н и к о л а е в и ч Ф а и з о в , И г о р ь Л е о н и д о в и ч Т о н к о в , Н а т а л ь я П е т р о в н а У ш а к о в а

П Р О Е К Т И Р О В А Н И Е И Р А С Ч Е Т Э Л Е М Е Н Т О В

ДЕ Р Е В Я Н Н Ы Х К О Н С Т Р У К Ц И Й

Уч е б н о е п о с о б и е

Л и т . р е д а к т о р , к о р р е к т о р Н .В . Б а б и н о в а

Л и ц е н з и я Л Р № 0 2 0 3 7 0

Подписано в печать 14.06.06. Ф ормат 70x100/16. Набор компьютерный. Уел. печ. л. 5,0. У ч.-изд. л. 4,5. Тираж 200. Заказ № 77-642/2006.

Редакционно-издательский отдел Пермского государственного технического университета

Адрес: 614600. Пермь, Комсомольский пр., 29

Отпечатано в Отделе электронно-издательских систем ОЦНИТ Пермского государственного технического университета Адрес: 614600. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113

тел. [phone]

3 9 - 4 9