(13.61)

Fv,0,Rd = min

к к2 k-j к4 ^35(а) кх k3he(31,5dc)(b)

де FV<0M - характеристична несуча здатність паралельно волокну, Н; dc- діаметр з’єднувального елемента, мм;

kj- перехідний коефіцієнт при і = І.. А.

  1. Мінімальна товщина зовнішніх дерев’яних елементів повинна бути 2,25 he , а внутрішніх - 3,75 he, де he- глибина закладання (рисунок 13.12).

Рисунок 13.12 - Розміри з’єднання з розрізними і гладкими кільцевими шпонками

13.9.3 Коефіцієнт ку повинен визначатись, як

п

Рк_

1350

де pt - характеристична густина деревини, кг/м3.

13.9.6 Коефіцієнт к4 залежить від з’єднувальних матеріалів і повинен прийматись, як

Г 1,0 для з’ є днань " деревина - деревина"

11,0 для з’єднань "сталь-деревина"

13.9.4 Коефіцієнт к2 застосовується для навантажених кінців (мінус 30°<а<30°) і чається, як

Г ка

Гі,25 для з’єднань з одним елементом кріплення на площину зсуву 11,0 для з’єднань з більше ніж одним елементом кріплення на площину зсуву

a3>f надано у таблиці 13.7.

Для інших значень а, к2 = 1,0.

13.9.5 Коефіцієнт кг необхідно приймати, як

Г1.75

(13.62)

визна-

(13.63)

(13.64)

(13.65)

  1. 65

ky = min

З К 5 К

к2 = min

*3,f

2 dc

кг = min •

  1. Для з’єднань з одним елементом кріплення на площину зсуву під дією сили у випадку навантаженого кінця (150° < а <210°) умова (а) у виразі (13.61) не враховується.
  2. При дії сили під кутом а до волокна характеристична несуча здатність на з’єднувальний елемент на площину зсуву Fa Rk повинна визначатися за формулою:

V»-T ,F2°M —<13-67)

k9Q sin a +cos а

прикдо—1,3+ 0,001 dc,(13.68)

де FV Q Rk - характеристична несуча здатність з’єднувального елемента при силі паралельно волокну відповідно до (13.61); dc - діаметр з’єднувального елемента, мм.

  1. Мінімальні кроки та відстані від кінців і граней наведені у таблиці 13.7. Познаки показані на рисунку 13.7.

Таблиця 13.7 - Мінімальні кроки та відстані від кінця та граней для з’єднання з розрізними і гладкими кільцевими шпонками

Крок та відстані від кінця та граней (рисунок 13.7)

Кут до волокна

Мінімальний крок та відстань від кінця та граней

а і (параллельно волокну)

0° < а < 360°

(l,2+0,8|cosa|)dc

д2(перпендикулярно до волокон)

0°<а <360°

1,2 dc

д3 ( (навантажений кінець)

-90° < а <90°

1,5 dc

д3 с (ненавантажений кінець)

90°<а<150°

(0,4+l,6|sina|)dc

150°<а<210°

1,2 dc

210° < а < 270°

(0,4+l,6|sina|)dc

а41 (навантажений кінець)

0°<а <180°

(0,6+0,2|sina|)dc

д4 с (ненавантажений кінець)

180° < а < 360°

0,6 dc

  1. Якщо з’єднувальні елементи розміщені "врозбіг" (рисунок 13.13), мінімальний крок паралельно і перпендикулярно до волокна повинен відповідати наступній умові:

(kalf+(ka2)2>l при>(13-69)

де ка1 - поправочний коефіцієнт для мінімальної відстані а1 паралельно волокну;

ка2 - поправочний коефіцієнт для мінімальної відстані д2 перпендикулярно до волокна.

Рисунок 13.13 - Приведена відстань для з’єднувальних елементів

  1. Крок паралельно волокну ка1 ах може зменшуватись множенням на коефіцієнт ksred при 0,5 0,5 < ks red < 1,0 за умови, що несуча здатність множиться на коефіцієнт

(13.70)

КR,red ~ 0>2 + 0,8 ks red.

  1. Для рядка з’єднувальних елементів паралельних волокну несуча здатність у цьому напрямку повинна визначатись з урахуванням фактичної кількості з’єднувальних елементів nej

(13.71)

де nef - фактична кількість з’єднувальних елементів;

п - кількість з’єднувальних елементів на лінії, паралельній волокну.

  1. З’єднувальні елементи можуть вважатись паралельними волокну, якщо кц2 а2 <0,5ка2 «і.
    1. Зубчасті шпонки
      1. Характеристична несуча здатність елементів кріплення, виготовлених із зубчастих шпонок, повинна визначатись як сума нормативної несучої здатності самих елементів і з’єднувальних болтів відповідно до 13.5.
      2. Характеристична несуча здатність FvRk на односторонню зубчасту шпонку (типів С2, С4, С7, С9, СІ 1) та двосторонню зубчасту шпонку (типів Cl, СЗ, С5, С6, С8, СЮ) для з’єднувальних елементів повинна визначатись, як

1 *2 *3 с

18*! к2 к3 dl'5 для односторонніх шпонок

25fcj к2 к3 dc’5 для двосторонніх шпонок

і Л2 Лз ис

(13.72)

  • діаметр зубчастої шпонки типів СІ, С2, С6, С7, СЮ і СІ 1, мм;
  • бокова довжина зубчастої шпонки типів С5, С8 і С9, мм;
  • корінь квадратний від добутку обох бокових довжин для типів СЗ і С4, мм.
    1. Застосовується пункт 13.9.2.
      1. Коефіцієнт к1 повинен визначатись, як

(1

(13.73)

h 5 К

де ti - товщина крайнього елемента; t2 - товщина середнього елемента; he - глибина заходження шпонки, мм.

  1. Коефіцієнт к2 повинен визначатись, як - для типів С1...С9:

1

l2,t

к2 = min ■

(13.75)

а31 = max

при

1,5 dc

1,1 dc Id

80 мм

де d- діаметр болта, мм;

dc - згідно з 13.10.2.

- для типів СЮ і СІ 1:

(13.76)

k2 = min

(13.77)

a3 ( = max

при

2 Me

1,5 dc 7 d

80 мм

де d- діаметр болта, мм;

dc - згідно з 13.10.2.

  1. Коефіцієнт къ необхідно приймати, як

("1,5

(13.78)

/с3 = min •

350

де рк - характеристична густина деревини, кг/м3.

  1. Для зубчастих шпонок типів С1...С9 мінімальні кроки і відстані до граней і країв повинні прийматись за таблицею 13.8. Познаки надані на рисунку 13.7.
    1. Для зубчастих шпонок типів СЮ і СІ 1 мінімальний крок та відстані до граней і кінців необхідно приймати за таблицею 13.9. Познаки надані на рисунку 13.7.
      1. Якщо елементи типів СІ, С2, С6 і С7 круглої форми і розташовані "врозбіг", то застосовується 13.9.10.
      2. При використанні болтів із зубчастими шпонками застосовується 15.4.3.

Таблиця 13.8 - Мінімальні кроки та відстані від кінця та граней для зубчастих шпонок типів Cl...С9

Крок та відстані від кінця та граней (рисунок 13.7)

Кут до волокна

Мінімальний крок та відстань від кінця та граней

а1 (параллельно волокну)

0°<а <360°

(і.г+О.ЗІсоваІ)*/,.

а2 (перпендикулярно до волокон)

0°<а <360°

1,2 dc

a3t (навантажений кінець)

-90° < а <90°

2,0 dc

а3 с (ненавантажений кінець)

90° < а <150°

(0,9+0,6|sina|)dc

150° < а <210°

1,2 dc

210° < а < 270°

(0,9+0,6|sina|)rfc

а4 [ (навантажений кінець)

0°<а <180°

(O.e+O^lsinaQd,-

й4 с (ненавантажений кінець)

180° < а < 360°

0,6 dc

Таблиця 13.9 - Мінімальні кроки та відстані від кінця та граней зубчастих шпонок типів СЮ і Cl 1

Крок та відстані від кінця та граней (рисунок 13.7)

Кут до волокна

Мінімальний крок та відстань від кінця та граней

а і (параллельно волокну)

0°<а <360°

(і,2 +0,3|cosa|)dc

а2 (перпендикулярно до волокон)

0°<а <360°

1,2 dc

а31 (навантажений кінець)

-90° < а <90°

2,0 dc

а3>с (ненавантажений кінець)

90° < а <150°

(0,4+l,6|sina|)rfc

150°< а < 210°

1,2 dc

210° < а < 270°

(0,4+l,6|sina|)df

a4 t (навантажений кінець)

0°<а <180°

(0,6+0,2|sina|)dc

а4 с (ненавантажений кінець)

180° < а < 360°

0,6 dc

14 ЕЛЕМЕНТИ І КОНСТРУКЦІЇ

  1. Елементи
  2. Клеєні тонкостінні балки
  3. Якщо допускається лінійний характер деформацій вдовж висоти балки, осьові напруження у полицях на основі деревини повинні задовольняти наступні умови:

CT/,c,max,4 -fm,d ’(14Л)

СТ/.f.max.rf - fm,d >(14-2)

°f,c,d^kcfc,0,d>(14'3)

af,t,d^ft,o,d><14-4)

де Сту c max d - розрахункове напруження стиску крайнього волокна полиці;

Ст/ ( max d - розрахункове напруження розтягу крайнього волокна полиці;

Ст/ с d - середнє розрахункове напруження стиску полиці; а/ t d - середнє розрахункове напруження розтягу полиці; кс-коефіцієнт, що враховує поперечну стійкість.

  1. Коефіцієнт кс може визначатись (консервативно, особливо для коробчастих балок) згідно з 11.3.2 при

(14.5)

X, =л/Ї2

де Іс- відстань між перерізами, де запобігаєтьсяпрогин стиснутих полиць із площини;

b- показано на рисунку 14.1.

Якщо виконано окремі дослідження відносно запобігання втраті стійкості із площини всієї балки, можна припустити, що кс = 1,0.

0D

'W

Нь

а

1 - стиск; 2 - розтяг

Рисунок 14.1 - Тонкостінні балки

  1. Осьові зусилля у стінці повинні задовольняти наступні умови:

®w,c,d ~fc,w,d >(14.6)

®w,t,d —ft,w,d >(14.7)

де aw d iaw t d - відповідно розрахункові напруження стиску та розтягу у стінках;

fc,w,d * ft,w,d ~ відповідно розрахункова міцність стінок на стиск та розтяг при згині.

  1. Якщо не надаються інші величини, то за розрахункову міцність на згин у площині стінок повинна прийматись міцність на розтяг або на стиск.
  2. Необхідно перевірити, що кожне клеєне зрощення має необхідну міцність.
  3. Якщо не здійснюється детальний розрахунок на стійкість, необхідно перевірити умову:

К ^70bw(14.8)

bwhw

1 +

hw

f v,o,d Для hw <35bH

(14.9)

F п , < •

v,w,Ed

35 bZ

1 +

hw

fv.oj для 35bw <И^у <70b„

Де Fv,w,Ed ~ розрахункова перерізуюча сила; hw- відстань нетто між полицями;

hf c- висота стиснутої зони полиці;

hjt- висота розтягнутої зони полиці;

bw- ширина кожної стінки;

fv,o,d ~ розрахункова міцність на зсув листа.

  1. Для стінок із листів на основі деревини для перерізів 1-1 на рисунку 14.1 необхідно перевірити умову;

(14.10)

7v.90.rfдляhf<4bef

х . < ■ mean.d ~

fv,90,a

h>

для hf>4bef

де xmean d - розрахункові напруження зсуву у перерізі 1-1, за умови рівномірного розподілу напружень;

7,90,rf “ розрахункова міцність стінки на зсув при плоскому крученні; hf - дорівнює hjx або hf t.

bw для коробчастих балок

(14.11)

bw 12 для таврових балок

  1. Клеєні балки з тонкими полицями
  2. Тут допускається лінійна зміна деформацій вдовж висоти балки.
  3. При перевірці міцності клеєних балок із тонкими полицями необхідно враховувати нерівномірний розподіл напружень у полицях, спричинений зсувом обшивки і поздовжнім прогином.
  4. Якщо інше не визначено детальними перевірними розрахунками, комбінована балка розглядається як певна комбінація двотаврових балок і швелерів (рисунок 14.2) при робочій ширині полиці bej:

- для двотаврових балок

(14.12)

  1. 71

- для швелерів

be/ = bcxf + bw або buef + bw,

bef= 0,5 bcxf+ bw або 0,5 btxf+ bw.

  1. Значення bc ej і btef не повинні перевищувати максимальних, визначених для зсуву обрешітки з таблиці 14.1. Окрім того, значення bcef не повинно перевищувати максимального, визначеного при поздовжньому прогині листа за таблицею 14.1, де І - проліт балки.

Таблиця 14.1 - Максимальна робоча ширина полиці при дії зсуву обрешітки і поздовжньому прогині листа

Матеріал полиці

Зсув обрешітки

Поздовжній прогин листа

Фанера з напрямом волокон у зовнішньому шарі: - паралельно стінці;

0,1 /

20 hf

- перпендикулярно до стінки

0,1 /

25 hf

Характерна серцевинна дошка

0,15 1

25 hf

ДВП і ДСП з довільно розташованими волокнами

0,2 1

30 hf

  1. Якщо не виконано детальних досліджень стійкості, нерозкріплена ширина полиці не повинна перевищувати подвійної робочої ширини полиці, необхідної для забезпечення стійкості листа (панелі) за таблицею 14.1.
  2. Для тонких стінок із листів на основі деревини для двотаврового перерізу 1-1 на рисунку 14.2 потрібно перевіряти умову:

fv, 90,й

/

для bw <8 h

(14.14)

<

^ mean, d

fv,90,d

для bw>8hj-

де хтеап а - розрахункові напруження зсуву у перерізі 1-1, за умови рівномірного розподілу напружень;

fv,90,d ~ розрахункова міцність полиці на зсув при плоскому крученні.