50 °С.

  1. Металеві кріпильні елементи
  2. Металеві кріпильні елементи повинні відповідати вимогам чинних нормативних

документів.

9 ДОВГОВІЧНІСТЬ

  1. 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.

  1. Стійкість проти корозії
  2. Металеві кріпильні елементи та інші конструктивні з’єднання повинні мати необхідну корозійну стійкість або бути захищеними від корозії.
  3. 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

  1. Загальні положення
  2. 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.
  3. Загальний характер роботи конструкції повинен оцінюватись шляхом розрахунку наслідків дій при лінійній моделі матеріалу (пружний характер роботи).
  4. Для конструкцій, здатних перерозподіляти внутрішні зусилля через з’єднання з відповідною податливістю, можуть застосовуватись пружно-пластичні моделі розрахунку внутрішніх зусиль в елементах.
  5. Моделі для обчислення внутрішніх зусиль у конструкції або її частині повинні враховувати вплив деформацій з’єднань.
  6. 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.
  7. Елементи
  8. 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.

  1. Ослаблення у поперечному перерізі повинні враховуватись при перевірці міцності елемента.
  2. 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.
  1. 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.
  2. З’єднання
  3. Несуча здатність з’єднання повинна перевірятись з урахуванням сил і моментів між елементами, які визначено при загальному розрахунку конструкції.
  4. Деформація з’єднання повинна бути сумісною з деформацією, що визначена загальним розрахунком конструкції.
  5. Розрахунок конкретного з’єднання повинен враховувати характер роботи елементів, що утворюють з’єднання.
  6. Вироби
  7. Загальні положення
  8. Розрахунок конструкцій повинен виконуватись із використанням статичних моделей, які враховують з достатнім рівнем точності роботу конструкцій та опор.
  9. 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.
  10. Розрахунок плоских рам і арок за деформованою схемою повинен виконуватись у відповідності з 10.4.4.
  11. Рамні конструкції
  12. 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

  1. 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.
  2. Якщо лінії системи не збігаються з центральними осями елементів, то при перевірці міцності таких елементів повинен враховуватись вплив ексцентриситету.
  3. 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.
  4. Для лінійно-пружнього розрахунку вплив початкових деформацій і наведених прогинів можна не враховувати, якщо вони враховані при перевірці міцності елемента.
  5. 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.
  6. 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.
  7. Передаточний зсув у вузлах, якщо він суттєво не впливає на розподіл внутрішніх сил і моментів, може не враховуватись при перевірці міцності.
  8. 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.
  1. Спрощений розрахунок ферм із з’єднаннями з перфорованих металевих пластин
  2. 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

  1. Осьові зусилля в елементах повинні визначатись за умови, що всі вузли з’єднані шарнірно.
  2. 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.
  3. Плоскі рами і арки
  4. Застосовуються вимоги 10.2. Необхідно враховувати вплив наведених прогинів на внутрішні сили і моменти.
  5. 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

  1. Розрахунок поперечних перерізів при дії головних напружень
  2. Загальні положення

1 - напрям волокон

  1. 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

  1. 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.

  1. Розтяг перпендикулярно до волокон

Повинен враховуватись вплив розмірів елемента.

  1. 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.

  1. Стиск перпендикулярно до волокон

(11.3)

  1. 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.

  1. 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.

  1. 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

і

1

і,

Ш

шн ^

ь

а

і

ш

Рисунок 11.2 - Балка на опорах

  1. 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

  1. 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: