50 °С.
- Металеві кріпильні елементи
- Металеві кріпильні елементи повинні відповідати вимогам чинних нормативних
документів.
9 ДОВГОВІЧНІСТЬ
- Стійкість проти біологічних організмів
Деревина і матеріали на її основі повинні мати або достатню природну довговічність відповідно до ДСТУ EN 350-2 для особливо небезпечного класу (визначеного в ДСТУ EN 335-1, ДСТУ EN 335-2 і ДСТУ EN 335-3), або піддаватись захисній обробці, визначеній відповідно до ДСТУ EN 351-1 і ДСТУ EN 460.
Примітка 1. Захисна обробка може впливати на міцність і жорсткість.
Примітка 2. Правила визначення захисних обробок деревини наведені у ДСТУ EN 350-2, ДСТУ EN 335-1, ДСТУ EN 335-2 і ДСТУ EN 335-3.
- Стійкість проти корозії
- Металеві кріпильні елементи та інші конструктивні з’єднання повинні мати необхідну корозійну стійкість або бути захищеними від корозії.
- Приклади мінімального протикорозійного захисту або технічних вимог до матеріалів для різних експлуатаційних класів (7.3.1.3) наведені у таблиці 9.1.
Таблиця 9.1 - Приклади мінімальних технічних вимог до захисту матеріалів кріплення проти корозії
Кріплення
|
Експлуатаційний клась^
|
|
1
|
2
|
3
|
Цвяхи і шурупи з сі < 4 мм
|
Не застосовуються
|
Fe/Zn 12са)
|
Fe/Zn 25са^
|
Болти, нагелі, цвяхи і шурупи з d > 4 мм
|
Не застосовуються
|
Не застосовуються
|
Fe/Zn 25са^
|
Скоби
|
Fe/Zn 12са)
|
Fe/Zn 12са)
|
Нержавіюча сталь
|
Кріплення з металевих перфорованих пластин і сталевих пластин до 3 мм завтовшки
|
Fe/Zn 12са)
|
Fe/Zn 12са)
|
Нержавіюча сталь
|
Сталеві пластини від 3 мм до 5 мм завтовшки
|
Не застосовуються
|
Fe/Zn 12са)
|
Fe/Zn 25са)
|
Сталеві пластини більше 5 мм завтовшки
|
Не застосовуються
|
Не застосовуються
|
Fe/Zn 25са)
|
Якщо застосовується гаряче цинкування, то Fe/Zn 12с необхідно замінювати на Z275, a Fe/Zn 25с на Zn350.
|
Ь) Для особливо агресивних умов необхідно передбачати застосування глибшого гарячого цинкування або нержавіючої сталі.
|
10 ОСНОВИ РОЗРАХУНКУ КОНСТРУКЦІЙ
- Загальні положення
- Розрахунки повинні здійснюватись із застосуванням розрахункових моделей (поповнюватись за необхідності випробуваннями) із використанням всіх відповідних змінних величин. Моделі повинні з належною точністю відображати роботу конструкції, відповідати загальноприйнятому рівню виконання і надійності інформації, на якій ґрунтуються розрахунки.
- Загальний характер роботи конструкції повинен оцінюватись шляхом розрахунку наслідків дій при лінійній моделі матеріалу (пружний характер роботи).
- Для конструкцій, здатних перерозподіляти внутрішні зусилля через з’єднання з відповідною податливістю, можуть застосовуватись пружно-пластичні моделі розрахунку внутрішніх зусиль в елементах.
- Моделі для обчислення внутрішніх зусиль у конструкції або її частині повинні враховувати вплив деформацій з’єднань.
- Як правило, вплив деформацій з’єднань повинен враховуватись через їх жорсткість (наприклад, крутильну або передаточну) або через величини зсуву, що встановлюються як функція рівня навантаження у з’єднанні.
- Елементи
- При розрахунку конструкцій повинні враховуватись:
- відхилення від лінійних розмірів;
- неоднорідність матеріалу.
Примітка. Відхилення від лінійних розмірів і неоднорідність враховуються методами розрахунків, наведеними у цьому нормативному документі.
- Ослаблення у поперечному перерізі повинні враховуватись при перевірці міцності елемента.
- Послабленнями у поперечному перерізі можна знехтувати у наступних випадках:
- цвяхи і шурупи 0 6 мм і менше, встановлені без попереднього висвердлювання отворів;
- отвори у стиснутій зоні елементів заповнені матеріалом із вищими характеристиками жорсткості ніж деревина.
- При оцінці робочої величини поперечного перерізу у з’єднанні з багаточисельними з’єднувальними елементами всі отвори, які знаходяться на відстані половини мінімального кроку з’єднувальних елементів, відкладеної паралельно волокну даного поперечного перерізу, повинні вважатись такими, що знаходяться у цьому перерізі.
- З’єднання
- Несуча здатність з’єднання повинна перевірятись з урахуванням сил і моментів між елементами, які визначено при загальному розрахунку конструкції.
- Деформація з’єднання повинна бути сумісною з деформацією, що визначена загальним розрахунком конструкції.
- Розрахунок конкретного з’єднання повинен враховувати характер роботи елементів, що утворюють з’єднання.
- Вироби
- Загальні положення
- Розрахунок конструкцій повинен виконуватись із використанням статичних моделей, які враховують з достатнім рівнем точності роботу конструкцій та опор.
- Для рамних моделей розрахунок повинен виконуватись у відповідності з 10.4.2 або за спрощеним розрахунком у відповідності з 10.4.3 для ферм із з’єднаннями перфорованими металевими пластинами.
- Розрахунок плоских рам і арок за деформованою схемою повинен виконуватись у відповідності з 10.4.4.
- Рамні конструкції
- Рамні конструкції повинні розраховуватись так, щоб при визначенні сил і моментів ураховувались деформації елементів та вузлів і вплив ексцентриситетів опор та жорсткості опорних конструкцій (рисунок 10.1) для визначення конфігурації конструкції та моделювання елементів.
Рисунок 10.1 - Приклади аналізу моделювання елементів
1 - лінія розрахункової моделі; 2 - опора; 3 - проліт; 4 - зовнішній елемент; 5 - внутрішній елемент; 6 - фіктивний балочний елемент
- При розрахунку рам лінії моделей всіх елементів повинні проходити в контурі профілю елемента. Для основних елементів, наприклад, зовнішніх елементів ферм лінії моделей повинні збігатися з центральними осями елементів.
- Якщо лінії системи не збігаються з центральними осями елементів, то при перевірці міцності таких елементів повинен враховуватись вплив ексцентриситету.
- Фіктивні балочні елементи і пружні елементи можуть використовуватись для моделювання з’єднань з ексцентриситетом та опор. Орієнтація фіктивних елементів та розміщення пружних елементів повинні якнайближче збігатися з фактичною конфігурацією вузла.
- Для лінійно-пружнього розрахунку вплив початкових деформацій і наведених прогинів можна не враховувати, якщо вони враховані при перевірці міцності елемента.
- Розрахунок рам повинен виконуватись із застосуванням відповідних величин жорсткості елементів, визначених у 7.2.2. Жорсткість фіктивних балочних елементів повинна відповідати реальній жорсткості з’єднань.
- Якщо крутильні деформації не мають значного впливу на розподіл сил і моментів, то вузли можна вважати жорсткими на дію закручування. В іншому випадку з’єднання, як правило, вважаються шарнірними на дію закручування.
- Передаточний зсув у вузлах, якщо він суттєво не впливає на розподіл внутрішніх сил і моментів, може не враховуватись при перевірці міцності.
- Зрощені з’єднання, що застосовуються у решіткових конструкціях, можуть моделюватись, як жорсткі на кручення, якщо під дією навантаження фактичний поворот не має значного впливу на зусилля в елементах. Ця вимога задовольняється, якщо виконується одна з наступних умов:
- зрощене з’єднання має несучу здатність, яка відповідає щонайменше 1,5-кратній від комбінації зосередженої сили і моменту;
- зрощене з’єднання має несучу здатність, що відповідає щонайменше несучій здатності від комбінації зосередженої сили і моменту за умови, що дерев’яні елементи не піддаються напруженням згину, більшим ніж у 0,3 раза міцності елемента на згин, і стійкість виробу буде забезпечена, якщо всі з’єднання будуть шарнірними.
- Спрощений розрахунок ферм із з’єднаннями з перфорованих металевих пластин
- Спрощений розрахунок трикутних ферм повинен задовольняти наступні умови:
- відсутні будь-які вхідні кути у зовнішньому профілі;
- ширина опор знаходиться у межах довжини ах, а відстань а2 на рисунку 10.2 не більше ніж flj/З або 100 мм від більшої з величин;
- висота ферми більша ніж 0,15 величини прольоту і в 10 раз - максимальної висоти перерізу зовнішнього елемента.
а
Рисунок 10.2 - Геометричні розміри опори
- Осьові зусилля в елементах повинні визначатись за умови, що всі вузли з’єднані шарнірно.
- Згинальні моменти в однопрольотному елементі повинні визначатись за умови, що вузли з’єднані шарнірно. Згинальні моменти в елементах, які є нерозрізними на декілька прольотів, повинні визначатись за умови, що елемент є балкою з однією шарнірно-рухомою опорою у кожному вузлі. Вплив прогину у вузлах і часткове защемлення у з’єднанні повинні враховуватись шляхом 10 % зменшення моментів на внутрішніх опорах елемента. Моменти на внутрішніх опорах повинні використовуватись для обчислення згинальних моментів у прольотах.
- Плоскі рами і арки
- Застосовуються вимоги 10.2. Необхідно враховувати вплив наведених прогинів на внутрішні сили і моменти.
- Врахування впливу наведених прогинів на внутрішні сили і моменти може враховуватись виконанням лінійного розрахунку за деформованою схемою за наступних умов:
- вважається, що дефекти форми повинні відповідати певним початковим деформаціям, які знаходяться через прикладання до конструкції або її відповідних частин певного кута нахилу ф спільно з певною початковою синусоїдальною кривизною між вузлами конструкції, що відповідає максимальному ексцентриситету е;
- мінімальна величина ф (в радіанах) повинна прийматись як ф = 0,005 для h < 5 м,
ф = 0,005 для її > 5 м,
де її - висота конструкції або довжина елемента, м.
- мінімальна величина е повинна прийматись, як е = 0,0025 І.
Приклади прийнятих початкових відхилень у геометрії і прогинах від І наведено на рисунку
Рисунок 10.3 - Приклади прийнятих початкових відхилень у геометрії для рам (а) відповідно до симетричного навантаження (б) і несиметричного (в)
11 ГРАНИЧНІ СТАНИ ЗА МІЦНІСТЮ І СТІЙКІСТЮ
- Розрахунок поперечних перерізів при дії головних напружень
- Загальні положення
1 - напрям волокон
- Підрозділ 11.1 поширюється на цільну деревину, клеєні пиломатеріали або вироби на основі деревини постійного поперечного перерізу, волокна яких спрямовані практично паралельно довжині елемента. Припускається, що елемент знаходиться під дією напружень у напрямку тільки однієї з його головних осей (рисунок 11.1).
Z
Z
Рисунок 11.1 - Осі елемента
- Розтяг паралельно волокнам
Повинна задовольнятись наступна умова:
(ПЛ)
at,o,d - ft,о,d >
де at 0 d - розрахункове напруження розтягу вздовж волокон; ft о d ~ розрахунковий опір розтягу вздовж волокон.
- Розтяг перпендикулярно до волокон
Повинен враховуватись вплив розмірів елемента.
- Стиск паралельно волокнам
Повинна задовольнятись наступна умова:
(11.2)
°c,0,d — fc,0,d ’
де ас о ^ - розрахункове напруження стиску вздовж волокон; fc о d ~ розрахунковий опір стиску вздовж волокон. Примітка. Правила стосовно стійкості елементів наведено у 11.3.
- Стиск перпендикулярно до волокон
(11.3)
- Повинна задовольнятись наступна умова:
ac,90,d -kc,9ofc,9Q,d >
де a go d ~ розрахункові напруження стиску у зоні контакту перпендикулярно до волокна; fc 90 d ~ розрахунковий опір стиску перпендикулярно до волокна;
К 90“ коефіцієнт, що враховує конфігурацію навантаження, можливість розколювання
і ступінь стискальних деформацій.
- У разі, якщо не застосовується конфігурація елемента, наведена у наступних підрозділах, значення А:с до повинно прийматись 1,0. У зазначених випадках значення кс 90 може бути до граничної величини кСг90 = 4,0.
Примітка. Якщо застосовується більше значення кс 90 і зона контакту простягається на всю ширину елемента Ь, результуюча деформація стиску при граничному стані за міцністю буде становити приблизно 10 % від висоти перерізу елемента.
- Для вільно обпертого балочного елемента (рисунок 11.2) коефіцієнт кс>90 визначають
за наступними виразами:
- якщо відстань від грані опори до кінця балки я,- < h/З, то
(11.4)
- для внутрішньої опори
(11.5)
де І - довжина контакту, мм; h - висота перерізу, мм.
LLLLLLLLU ШШІЦ
і
Рисунок 11.2 - Балка на опорах
- Для елемента з h < 2,5 b , якщо зосереджена сила, що передається на всю ширину
елемента b, прикладена безпосередньо до однієї площини і через безперервне або дискретне обпирання до протилежної сторони (рисунок 11.3), коефіцієнт до визначають виразом:
К,90 ~
(11.6)
/
і м4/V'5
2,38-—1
250
де lej - фактична довжина розподілу, мм (11.1.5.5); 1-довжинаконтакту,мм (рисунок 11.3).
а - b/h < 2,5; б - суцільна опора; в - дискретна опора
Рисунок 11.3 - Визначення робочих довжин для елементів
- Робоча довжина прикладання навантаження lej повинна визначатись за лінією розподілу напружень, яка має вертикальний нахил 1:3 по висоті перерізу И, але обмежена відстанню а/2 від будь-якого кінця, або відстанню /,/4 від будь-якої прилеглої стиснутої зони (рисунок 11.3 а, б). Для особливих випадків розташування сил, наведених нижче, робоча довжина становить: