Дерев’яні конструкції основні положення

1. Для ряду з п болтів, паралельних волокну, несуча здатність у цьому напрямі повинна визначатись із використанням робочої кількості з’єднувальних елементів невідповідно до 13.1.2.4

п

nej =min

„0.9 Jaj_ ,(13.34)

‘ ш

де аг - крок між болтами та напрямком волокна; d - діаметр болта; п - кількість болтів у ряді.

Для навантажень, перпендикулярних до волокна, робоча кількість елементів кріплення приймається, як

пе/=п.(13.35)

Для кутів 0° < а < 90° між напрямком навантаження і волокон поможе визначатись лінійною інтерполяцією між значеннями за виразами (13.34) і (13.35).

1. Вимоги стосовно розмірів і товщини шайб відносно діаметра болта наведені у 15.4.3.
2. З’єднання на болтах "панель-деревина"
3. Для фанери при всіх кутах до лицьових волокон міцність заанкерування, Н/мм2, повинна визначатись, як

fh k =0,11(1 -0,0d)pk,(13.36)

де pt - характеристична густина фанери, кг/м3; d - діаметр болта, мм.

1. Для ДСП і OSB необхідно застосовувати міцність заанкерування, Н/мм2, при всіх кутах до лицьових волокон, визначену, як

fhJc =50(Г0,610,2 ,(13.37)

де d - діаметр болта, мм; t - товщина панелі, мм.

1. З’єднання на болтах "сталь-деревина"
2. Застосовуються правила, наведені у 13.2.3.
3. Несуча здатність болта на осьове навантаження та на висмикування повинна дорівнювати меншій із величин:

• несучої здатності болта на розтяг;
• несучої здатності сталевої шайби або (для з’єднань "сталь-деревина") пластини.

1. Несуча здатність шайби повинна визначатись за припущення, що величина нормативного опору стисканню в зоні контакту становить 3,0/с 90 .
2. Несуча здатність болта на сталевій пластині не повинна перевищувати несучої здатності круглої шайби мінімальним діаметром:

12 t,де t - товщина пластини;

4 d,деd- діаметр болта.

1. З’єднання на нагелях
2. Застосовуються правила, надані у 13.5.1, за винятком 13.5.1.1.3.
3. Діаметр нагелів повинен становити більше ніж 6 мм і не перевищувати ЗО мм.
4. Мінімальний крок і відстані від кінців та граней наведені у таблиці 13.5 з познаками, показаними на рисунку 13.7.

Таблиця 13.5 - Мінімальні кроки та відстані від кінця та граней для нагелів

1. Вимоги стосовно допусків для отворів під нагелі наведено у 15.4.4.
2. З’єднання на шурупах
3. Шурупи при поперечному навантажені
4. Вплив різьбової частини шурупа повинен враховуватись при визначенні несучої здатності шляхом застосування фактичного діаметра def.
5. Для шурупів із гладкою хвостовою частиною, у яких зовнішній діаметр різьби дорівнює діаметру гладкої частини, застосовують правила, наведені у 13.2, за дотримання умов:

• фактичний діаметр dej приймається як діаметр гладкої частини;
• гладка хвостова частина проникає в елемент, у який заходить кінець із нарізкою не менше ніж на 4d.

1. Для гладкої частини шурупа діаметром d > 6 мм застосовують правила, наведені у

13.5.1.

1. Для гладкої частини шурупа діаметром d < 6 мм застосовують правила, наведені у

13.3.1.

1. Правила стосовно конструювання і контролю з’єднань на шурупах наведені у 15.4.5.
2. Шурупи при осьовому навантажені
3. При перевірці несучої здатності з’єднань на шурупах при осьовому навантаженні повинні розглядатись такі можливі форми руйнування:

• несуча здатність на висмикування нарізної частини шурупа;
• несуча здатність шурупів на відрив головки при застосуванні сталевих пластин повинна бути вищою за опір шурупа розтягу;
• міцність на втягування головки шурупа;
• для шурупів, застосованих у поєднанні зі сталевими пластинами, руйнування групи шурупів вдовж замкнутої кривої ( зріз по масиву або зріз по контакту).

1. Мінімальний крок та відстані від граней для шурупів при осьовому навантаженні наведені у таблиці 13.6.

Таблиця 13.6 - Мінімальні кроки та відстані від граней для шурупів при осьовому навантаженні

1. Мінімальна глибина проникнення загостреного кінця нарізної частини повинна становити 6d.
2. Характеристична несуча здатність на висмикування з’єднання на шурупах при осьовому навантаженні повинна становити:

Fax,a,Rk = nef (лdleffax,а,к >(13-38)

де Fax Rk - характеристична несуча здатність на висмикування з’єднання під кутом а до волокна; пеу- фактична кількість шурупів;

d- зовнішній діаметр на нарізній частині;

lej- глибина проникнення загостреного кінця нарізної частини мінусодин діаметр

нарізки;

fax а к - характеристичний опір висмикуванню під кутом а до волокна.

1. Характеристичний опір висмикуванню під кутом а до волокна повинен визначатись, як

fax,а,к = .2 —г2 ’ <1339)

sin a+l,5cos a

приfaxk=3,6*1(Г3р^5,(13.40)

деfaxa k- характеристичний опір висмикуванню під кутом а до волокна;

fax,к~ характеристичний опір висмикуванню перпендикулярно до волокна;

р к- характеристична густина, кг/м3.

Примітка. Форми руйнування сталі або деревини навколо шурупів є крихкими при малих граничних деформаціях і тому можливість перерозподілу напружень є обмеженою.

1. Несуча здатність головки на протягування повинна визначатись випробуваннями відповідно до діючих нормативних документів.
2. У з’єднанні з групою шурупів, навантажених компонентою сили, паралельною хвостовій частині, фактичну кількість шурупів приймають, як

nef=n0'9.(13.41)

де nef - фактична кількість шурупів;

п - кількість шурупів, що працюють разом у з’єднанні.

1. Шурупи при спільній дії поперечного і осьового навантаження
2. Для з’єднань на шурупах, які зазнають спільної дії осьового та поперечного навантаження, повинна задовольнятись умова виразу (13.28).
3. З’єднання, виконані із застосуванням перфорованих металевих пластин
4. Загальні положення
5. З’єднання, виготовлені із застосуванням у якості елементів кріплення перфорованих металевих пластин, повинні включати пластини однакового типу, розміру і напрямку, розташованих із кожної сторони дерев’яних елементів.
6. Нижче наведено правила, що застосовують тільки для елементів кріплення з перфорованих металевих пластин у двох взаємно перпендикулярних напрямках.
7. Геометрія пластини

Познаки, що використовують для геометрії вузлів з елементами кріплення з перфорованих металевих пластин, наведені на рисунку 13.11, визначаються, як

напрям х - основний напрям пластини:

напрям у - перпендикулярний до основного напряму;

а-кут між напрямом х і зусиллям (розтягу: 0°< у< 90°, стиску: 90°<у< 180°);

Р-кут між напрямом волокна і зусилля;

у-кут між напрямом х і лінією з’єднання;

Aef-зона повного контакту поверхні між пластиною і деревиною, зменшена на 5 мм від

граней деревини і на відстань а у напрямі волокон від кінця бруса, яка дорівнює п’ятикратній товщині елемента кріплення;

7

1 - межа робочої зони; 2 - напрям волокон

Рисунок 13.11 - Геометрія з’єднання з перфорованою металевою пластиною

при дії зусиль FEcl і МЕсі

І-розмір плити вдовж лінії з’єднання.

1. Характеристики міцності пластини
2. Пластини повинні відповідати нормативним значенням наступних характеристик, на основі випробувань відповідно до чинних нормативних документів:

fa оо” міцність заанкерування на одиницю площі при а = 0° і Р = 0°;

fa 90 90_ міцність заанкерування на одиницю площі при а = 90° і Р = 90°;

ft о- міцність на розтяг на одиницю ширини пластини при а = 0°;

/с0- міцність на стиск на одиницю ширини пластини при а = 0°;

fvQ- міцність на зсув на одиницю ширини пластини у напрямку х;

ft 90~ міцність на розтяг на одиницю ширини пластини при а = 90°;

fc 90“ міцність на стиск на одиницю ширини пластини при а = 90°;

fv,90- міцність на зсув на одиницю ширини пластини у напрямку у;

fcj, k2, сс0- постійні.

1. Для визначення розрахункових значень міцності на розтяг, стиск і зсув для пластин необхідно прийняти значення коефіцієнта kmod 1,0.
2. Міцність заанкерування пластин
3. Характеристична міцність заанкерування для пластини /йіа>р^ повинна визначатись шляхом випробувань або обчислюватись за виразами:

Р

fa,a,0,k (fa,a,0,kfa,90,90,k

fа, а, В, k

max

для P < 45°,(13.42)

fa, 0,0,fc " da, 0,0,fc ~fa ,90,90, k )8ІП (max((X, p))

fa,a,V,k =/«,0,0,it ~(fa,0,0,k ~/«,90,90,* )sin (max (<X,P))ДЛЯ45°<Р<90°(13.43)

1. Характеристична міцність заанкерування на пластину паралельно волокну повинна визначатись, як

,=J/e.o.ojtfcia»якщоa<a0>

а.а.рл |/Й 0 0Л-^а0+ /с2 (а-а0), якщо а0 <а <90°.

Постійні кх, к2 іа0 повинні визначатись за випробуваннями заанкерування і обробкою даних у відповідності з чинними нормативними документами для конкретного типу пластини.

1. Перевірка міцності з’єднання
2. Несуча здатність заанкерування пластини
3. Розрахункові напруження х F d заанкерування окремого елемента кріплення з металевої перфорованої пластини від дії сили FEd і розрахункові напруження т м d заанкерування від дії моменту MEd повинні визначатись, як

^ F d =——2—— >(13.45)

Ае/

мЛ

■М4 w

TMJ=—(13.46)

Ъ

приWp=jrdA,(13.47)

Де &А,Ed ~ розрахункова сила, що діє на окрему пластину в центрі ваги робочого перерізу (тобто половина загального зусилля у дерев’яному елементі);

, МA,Ed ~розрахунковий момент, що діє на окрему пластину в центрі вагиробочого перерізу;

dA-площа сегмента перфорованої металевої пластини кріплення;

г-відстань від центра ваги пластини до площі сегмента пластини dA;

Agf-фактична площа пластини.

1. У якості альтернативи виразу (13.47) Wp консервативно визначають із

A.fd

(13.48)

4

d=.

+ hef

(13.49)

при

f a ^ Aef

hef

де hef - максимальна висота фактичної зони заанкерування, перпендикулярної до довшої сторони.

1. Тиск на контакті між дерев’яними елементами може враховуватись через зменшення величини FEd при стиску, щоб середня величина зазору між елементами не перевищувала
2. мм, а максимальна величина - 3 мм. У таких випадках з’єднання повинно розраховуватись на мінімальне зусилля стиску FAEd /2.
3. Тиск на контакті між дерев’яними елементами у зрощеннях поясів при стиску може враховуватись розрахунком окремої пластини на розрахункову силу FAEd і розрахунковий момент MAEd за наступними виразами:

+ (F£(fsin|3)2 ,

(13.50)

(13.51)

A,Ed

Ed

M

"FEd cospS|MEds2

A ,Ed

2h

M

де FEd - розрахункова осьова сила пояса, що діє на окрему пластину (стиск або нуль); A*Ed - розрахунковий момент пояса, що діє на окрему пластину; h - висота пояса.

1. Повинна задовольнятись наступна умова:

(13.52)

<1.

1. Несуча здатність пластини
2. Для кожного сполучення у вузлі зусилля у двох головних напрямках повинні визначатись, як

Fx ,Ed = FEd cos a ±2 FM ,Ed sinY>(13.53)

Fy,Ed = FEd sina ±2 FM,Ed C0SY >(13.54)

Де FEd ~ розрахункове зусилля в окремій пластині (тобто половина загального зусилля у дерев’яному елементі);

FM,Ed - розрахункове зусилля від моменту в окремій пластині (FM Ed =2 FM Ed W •

(

ry,Ed ^y,Rd

x,Ed V Fx,Rd )

+

Де Fx,Ed і Fy,Ed ~ розрахункові зусилля у напрямках х і у;

Fx,Rd і Fy,Rd ~ відповідні розрахункові значення міцності пластини. Вони визначаються за максимальними нормативними міцностями перерізів, паралельних або перпендикулярних до головних осей, на основі нижче наведених нормативних міцностей пластин у цих напрямках:

(13.56)

Fx,Rk = max

(13.57)

= max

y,Rk

fN,0,k ~

(13.58)

при

fn

(13.59)

90,к ~

|/и,0Л/sin(y-y0 sin(2y))|

fv,o,k /cosy|

|/u,90,Jt/cosY|

|/v,90,fc /siny|

ft,Q,k ДЛЯ Fx,Ed >0

1

fc,0,k Д ™Fx,Ed^°

ft,90,к Для Fy,Ed

>

fc,90,к ДЛЯ Fy,Ed -0

k =

(13.60)

I+ kv sin (2у) для Fx >Ed > 0 IіД™Fx,Ed^°

де Yo і A: - постійні, що визначають при випробуваннях на зсув у відповідності з чинними

нормативними документами для конкретного типу пластини.

1. Якщо пластина перекриває більше ніж дві з’єднувальні лінії на елементі, то зусилля у кожній прямолінійній частині з’єднувальної лінії повинні визначатись так, щоб забезпечувалась статична рівновага і задовольнялась умова (13.55) для кожної прямолінійної частини з’єднувальної лінії. Всі важливі розділи повинні враховуватись.
2. З’єднання розрізними і гладкими кільцевими шпонками
3. Для з’єднань, виконаних із розрізними кільцевими шпонками або гладкими кільцевими шпонками діаметром не більше 200 мм, характеристична несуча здатність паралельно волокну Fv о Rk на з’єднувальний елемент і на площину зсуву повинна визначатись, як