Дерев’яні конструкції основні положення

2

/

Рисунок 13.6 - Цвяхи у ряді паралельно волокнам із відступом перпендикулярно до волокна на d

1. У з’єднанні повинно бути не менше двох цвяхів.
2. Вимоги стосовно конструювання і перевірки з’єднань на цвяхах наведені у 15.4.2.
3. Для гладких цвяхів глибина проникнення у поперечному напрямі повинна становити не менше ніж 8 d.
4. Для всіх інших типів цвяхів глибина проникнення у поперечному напрямі повинна становити не менше ніж 6 d.
5. Гладкі цвяхи у крайньому волокні не спроможні передавати бокові зусилля і не враховуються.
6. У якості альтернативи до 13.3.1.2.3 для цвяхів у крайньому волокні застосовуються наступні правила:

• для допоміжних конструкцій можуть застосовуватись гладкі цвяхи. Значення розрахункової несучої здатності повинно прийматись 1/3 її величини для цвяхів, встановлених під прямим кутом до волокна;
• всі інші типи цвяхів, окрім гладких, можуть застосовуватись не тільки для допоміжних конструкцій. Значення розрахункової несучої здатності повинні прийматись 1/3 їх величин для гладких цвяхів еквівалентного діаметра, встановлених під прямим кутом до волокна при забезпеченні наступних умов:
• цвяхи завантажені тільки збоку;
• у з’єднанні наявні мінімум три цвяхи;
• глибина проникнення у поперечному напрямі становить не менше ніж 10 d;
• з’єднання не підпадає під умови експлуатаційного класу 3;
• задовольняються умови щодо встановлення кроків і відстаней до граней, заданих у таблиці 13.2

Примітка 1. Прикладом допоміжної конструкції може слугувати бордюрна дошка, прибита до торців крокв.

Примітка. 2. Рекомендовані правила застосування наведено у 13.3.1.2.3.

1. Мінімальні кроки та відстані до кінців і граней наведено у таблиці 13.2 (рисунок 13.7),

де

а і - крок цвяхів одного ряду, паралельно волокну;

а2 - крок рядів цвяхів перпендикулярно волокнам;

й3с - відстань між цвяхом та ненавантаженим кінцем;

д3д - відстань між цвяхом та навантаженим кінцем;

й4 с - відстань між цвяхом та ненавантаженою гранню;

й4 t - відстань між цвяхом та навантаженою гранню;

а - кут між силою та напрямком волокна.

2 1

Я3 ,с+

-90° < а <90°90°<а<270°

аб

0°<а<180°180°<а<360°

вг

a - навантажений кінець; б - ненавантажений кінець; в - навантажена грань; г - ненавантажена грань; 1 - елемент кріплення; 2 - напрям волокна

1. крок паралельно волокну в одному ряді та перпендикулярно до волокна між рядами;
2. відстані до краю і граней

Рисунок 13.7 - Кроки та відстані до кінців і граней

1. Необхідно попередньо висвердлювати отвори у деревині при товщині елементів менш ніж:

t = шах

(13.18)

де (-мінімальнодопустиматовщинадерев’яногоелементабезвисвердлюванняотворів,мм;

рк - характеристична густина деревини, кг/м3;

d - діаметр цвяхів, мм.

14d

t = шах

1. У деревині особливо чутливих до розколювання порід необхідно попередньо висвердлювати отвори, якщо товщина дерев’яних елементів менша ніж

(13.19)

Вираз (13.19) можна замінити на (13.18) при наступних відстанях до грані: a4>l0d для рк <420 кг/м3,

д4 > 14 d для 420 кг/м3 < рк < 500 кг/м3.

Примітка. Прикладами чутливої до розколювання деревини можуть бути ялина (abies alba), піхта (pseudotsuga menziesii), сосна (picea albies). Рекомендується застосовувати 13.3.1.2.7 для деревини ялини (abies alba) і піхти (pseudotsuga menziesii).

1. З’єднання на цвяхах "панель-деревина"
2. Застосовують мінімальні кроки для всіх з’єднань на цвяхах "панель-деревина", наведені у таблиці 13.2, і помножені на коефіцієнт 0,85. Якщо інше не визначено, то застосовують ті ж відстані від цвяхів до країв/граней.
3. Мінімальні відстані від цвяхів до країв і граней для фанерних елементів повинні прийматись 3d для ненавантаженої грані (або кінця) і (3+4 sina.)d для навантаженої грані (або кінця), де a - кут між напрямком навантаження і навантаженою гранню (або кінцем).
4. Для цвяхів із головкою діаметром не менше ніж 2d нормативну міцність заанкерування приймаються:

- для фанери

(13.20)

Лл=о.пр,<г°'

де fa b - характеристична міцність заанкерування, Н/мм2; р к - характеристична густина фанери, кг/м3; d - діаметр цвяха, мм;

- для ДВП згідно з ДСТУ EN 622-2

(13.21)

де fk k - характеристична міцність заанкерування, Н/мм2; d - діаметр цвяха, мм; t - товщина панелі, мм.

- для ДСП і OSB

(13.22)

1. Застосовують мінімальні відстані від цвяхів до кінця і граней, наведені у таблиці 13.2. Мінімальні кроки цвяхів, наведені у таблиці 13.2, застосовуються з коефіцієнтом 0,7.
2. Цвяхи при осьовому навантаженні
3. Гладкі цвяхи не повинні застосовуватись для сприйняття постійного або довготривалого осьового навантаження.
4. Для різьбових цвяхів передача осьового навантаження може розглядатись тільки через різьбову частину.
5. Цвяхи в крайніх волокнах не повинні враховуватись для передачі осьового навантаження.
6. Характеристична несуча здатність на висмикування faxpx з’єднання на цвяхах - перпендикулярно до волокон (рисунок 13.8 а), а для з’єднання під кутом - (рисунок 13.8 б) повинна прийматись меншою із двох величин, визначених за наступними виразами:

- для всіх типів цвяхів, окрім гладких

fах,к dtpen head,к dp

(а)

(б)

(a)

(13.23)

ax,Rk

для гладких цвяхів:

I fax,к dtpen 1 fhead,к dt+fh

(13.24)

ax,Rk

lead,к dh

(6)

Де fax,к ~ характеристичний опір на висмикування у поперечному напрямку; fhead.k" характеристичний опір на продавлювання з боку головки;

d- діаметр цвяха відповідно до 13.3.1.1;

tpcn- глибина бокового проникнення або глибина різьбової частини бокового елемента;

t- товщина елемента з боку головки;

- діаметр головки цвяха.

І

♦

> ш

а - перпендикулярно до волокна; б - похилими цвяхами

Рисунок 13.8 - Цвяхове з’єднання

1. Нормативні опори faxk і fhead,k повинні визначатись шляхом випробувань відповідно до діючих нормативних документів, якщо інше не визначено.
2. Для гладких цвяхів з глибиною проникненням у поперечному напрямку не менше ніж 12d нормативні значення опорів на висмикування і на продавлювання головки повинні визначатись за наступними виразами:

/„,*=20 -10-6 р| .(13.25)

Л«и=70.10-6р І-(13.26)

де р к - характеристична густина деревини, кг/м3.

1. Для гладких цвяхів глибина проникнення у поперечному напрямку tpen повинна бутинеменшеніж8d. Дляцвяхів із глибиною проникненняу поперечномунапрямку менше

ніж 12dнесучаздатністьнависмикування повинна бутипомноженанаtpen /4d-2. Для цвяхів

із різьбою глибина проникнення у поперечному напрямку повинна бути не менше ніж 6d. Для цвяхів із глибиною проникнення у поперечному напрямку менше ніж 8d несуча здатність на висмикування повинна бути помножена на tpen /2d-3.

1. Для конструктивної деревини, змонтованої близько від точки насичення волокон, і яка вірогідно висохла під навантаженням, значення faxk і fhead,к повинні бути помножені на 2/3.
2. Кроки, відстані до краю і граней для цвяхів, навантажених у поперечному напрямі, застосовуються такі самі, як і для цвяхів при осьовому навантаженні.
3. Для нахилених цвяхів відстань до навантаженої грані повинна бути не менше ніж 10d (рисунок 13.8 б). У з’єднанні повинно бути не менше двох нахилених цвяхів.
4. Цвяхи, навантажені у поперечному і осьовому напрямках
5. Для з’єднань, що зазнають одночасної дії осьового і поперечного FvE(i навантаження, повинні задовольнятись наступні умови:

- для гладких цвяхів

т~»J7

(13.27)

^ax,Rd^v,Rd

- для всіх інших цвяхів, крім гладких,

^ р 'і ах, Ed

v ^ax,Rd J

Fy,Ed

V ^v,Rd j

<1,(13.28)

+

Де Fax Rc} і Fv Rlj - розрахункова несуча здатність з’єднання, навантаженого осьовим або поперечним навантаженням.

1. З’єднання на скобах
2. Правила, наведені у 13.3, за винятком 13.3.1.1.5 і 13.3.1.2.7, застосовують для круглих, або близької до круглої форми, або прямокутних скоб із скошеними або симетричними загостреними ніжками.
3. Для скоб прямокутного поперечного перерізу діаметр d повинен прийматись як корінь квадратний із добутку обох розмірів.
4. Ширина b гребеня скоби повинна бути щонайменше 6d, і глибина проникнення вістря t2 повинна становити не менше ніж 14d (рисунок 13.9).
5. У з’єднанні повинно бути не менше двох скоб.

d-4^-

1 - центр скоби

Рисунок 13.9 - Розміри скоби

1. Розрахункова несуча здатність у поперечному напрямі однієї скоби на одній площині зсуву повинна розглядатись еквівалентною двом цвяхам із діаметром скоби при забезпеченні умови, що кут між гребенем і напрямом волокна деревини під гребенем більше 30° (рисунок 13.10). Якщо кут між гребенем і напрямком волокна під гребенем дорівнює або менше 30°, то несуча здатність у поперечному напрямку повинна застосовуватись із множником 0,7.

1. Для скоб, виготовлених із дроту з максимальним опором розтягу 800 Н/мм2, повинен застосовуватись характеристичний момент на границі текучості, визначений за умови

МуМ =240d2'6 ,(13.29)

де Му'М - характеристичний момент на границі текучості, Н мм; d - діаметр ніжки скоби, мм.

1. Для ряду з п скоб, паралельних волокну, несуча здатність у цьому напрямі повинна визначатись із використанням робочої кількості з’єднувальних елементів невідповідно до 13.3.1.1.8.
2. Мінімальний крок скоб, відстані від кінців і граней надані у таблиці 13.3 і показані на рисунку 13.10, де 0 - кут між гребенем скоби та напрямком волокон.

1. З’єднання на болтах
2. Болти, навантажені у поперечному напрямі
3. Болтові з’єднання типу "деревина-деревина"
4. Для болтів повинно застосовуватись наступне характеристичне значення моменту на границі текучості:

MyM=0,3fU'kd2-(13.30)

де Му'Шс - характеристичний момент на границі текучості, Н мм;

/ик - характеристичний опір при розтягу,Н/мм2;

d - діаметр ніжки скоби, мм.

1. Для болтів діаметром до ЗО мм значення нормативної міцності заанкерування при куті а до волокна для деревини і LVL повинно визначатись, як

/*.«.> = ■ ,f2'a'k "2 •(13'31)

K90sin a+cos a

fh,o,k = 0’082(1-0,0d)pk,(13.32)

1,35+0,15d -для м’якої деревини

де k9Q = • 1,30+0,15с/ -для LVL;(13.33)

0,90+0,15d -для твердої деревини

fh.o.k ~ характеристична міцність заанкерування паралельно волокну, Н/мм2; рк - характеристична густина деревини, кг/м3; a- кут напрямку навантаження до волокна;

d- діаметр болта, мм.

1. Мінімальні кроки та відстані до краю і граней повинні прийматись за таблицею 13.4 з познаками, наведеними на рисунку 13.7.