г) для стоек башенных спор - расстоянию между узлами связей;
д) для свай при отсутствии дополнительных поперечных связей:
при закреплении свайных насадок (ростверков) от смещений в горизонтальной плоскости посредством забивки наклонных свай и при полной заделке свай в грунт - 0,7l;
при закреплении свайных насадок (ростверков) от смещений в горизонтальной плоскости и неполной (шарнирной) заделке свай в грунт (наличие сроста свай) - l;
при отсутствии закрепления насадок (ростверков) от смещений в горизонтальной плоскости и обеспечении полной заделки свай в грунт - 2l, где l - теоретическая длина свай, принимаемая равной расстоянию от головы сваи (низа ростверка или насадки) до сечения ее заделки (или шарнира) в грунт с учетом размыва.
6.27*. Расчетную гибкость следует принимать равной:
а) для элементов цельного сечения (в обеих плоскостях) и стержней составных (в плоскости, нормальной к плоскости соединительных связей между ветвями) - отношению расчетной длины к соответствующему радиусу инерции поперечного сечения брутто элемента;
б) для элементов составных (в плоскости соединительных связей между ветвями) - приведенной гибкости ??z:
, (257)
где ??, a - гибкость соответственно всего элемента и его ветви;
??z - коэффициент приведенной гибкости, определяемый по формуле
, (258)
здесь lc - расчетная длина элемента, м;
а - размер поперечного сечения элемента в плоскости изгиба, см;
nf - число швов между ветвями элемента;
nq - число срезов связей в одном шве на 1 м элемента;
d - коэффициент податливости соединений, определяемый по табл. 103*;
b - полная ширина сечения элемента, см.
Примечания: 1. Гибкость и а определяется по расчетной длине элемента lc и расстоянию la между связями как для цельных элементов.
2. При расчетной длине ветви la, не превышающей семикратной ее толщины, допускается принимать а = 0.
Таблица 103*
Вид связей |
Значение коэффициента податливости соединений при сжатии |
|
|
центральном |
с изгибом |
Стальные нагели: |
|
|
|
|
|
|
|
|
Гвозди и дюбели |
|
|
В табл. 103* обозначено:
t - толщина наиболее тонкого из соединяемых элементов, см;
d - диаметр гвоздя, дюбеля или нагеля, см.
6.28*. При определении коэффициентов приведенной гибкости составных элементов необходимо соблюдать условия:
а) гвозди и дюбели с защемлением конца менее 4d не должны учитываться;
б) при соединении ветвей с помощью шпонок или колодок следует принимать z = 1,2;
в) если в швах применяются нагели двух диаметров (d1 и d2), то расчетное число срезов связей в шве n определяется по формуле
n = n1 + n2 , (259)
где n1, 1 - число срезов и коэффициент податливости, соответствующие нагелям диаметром d1;
n2, ??2 - число срезов и коэффициент податливости, соответствующие нагелям диаметром d2.
6.29. Коэффициент ?? понижения несущей способности центрально-сжатых элементов следует определять в зависимости от их расчетной гибкости по формулам:
= 1 - 0,8 при ?? £ 70; (260)
= при ?? 70. (261)
Расчет элементов конструкций
6.30*. Расчет элементов деревянных конструкций мостов по прочности и устойчивости следует выполнять по формулам табл. 104*.
Таблица 104*
Работа элемента |
Формулы для расчета |
|
На прочность по нормальным напряжениям |
||
Растяжение вдоль волокон |
|
(262) |
Сжатие вдоль волокон |
|
(263) |
Изгиб в одной из главных плоскостей |
|
(264) |
Косой изгиб |
|
(265) |
Растяжение с изгибом в одной из главных плоскостей |
|
(266) |
Сжатие с изгибом в одной из главных плоскостей |
|
(267) |
Сжатие (смятие) поперек волокон |
|
(268) |
На прочность по касательным напряжениям |
||
Изгиб |
|
(269) |
На устойчивость |
||
Центральное сжатие |
|
(270) |
В табл. 104* обозначено:
Nd, Md, Qd - расчетные значения соответственно осевого усилия, изгибающего момента, поперечной силы;
Rdt, Rds - расчетное сопротивление (индекс соответствует виду напряженного состояния);
Ant, Abr - площади поперечного сечения соответственно нетто и брутто;
Sbr - статический момент брутто части сечения относительно нейтральной оси;
Wnt - момент сопротивления ослабленного сечения, принимаемый для составных стержней с учетом коэффициента условий работы по п. 6.33;
Ix, Iy - моменты инерции сечения нетто соответственно относительно осей х и у;
Ibr - момент инерции сечения брутто;
х, у - расстояния от главных осей х и у до наиболее удаленных точек сечения;
b - ширина сечения;
- коэффициент понижения несущей способности при проверке устойчивости центрально-сжатых элементов по п. 6.29;
Аq - площадь смятия;
Ad - расчетная площадь поперечного сечения при проверке по устойчивости, принимаемая равной:
Аbr - при ослаблении сечения на 25 % и менее;
4/3 Ant - то же, свыше 25 %;
- коэффициент, учитывающий влияние дополнительного момента от нормальной силы Nd при деформации элемента и определяемый по формуле
, (271)
где ?? - расчетная гибкость элемента в плоскости изгиба.
Примечания: 1. При несимметричных ослаблениях, выходящих на кромку, центрально-сжатые элементы необходимо рассчитывать как внецентренно сжатые.
2. Расчет по устойчивости внецентренно сжатого элемента в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба, а также в плоскости изгиба при напряжениях Мd/Wbr, не превышающих 10 % напряжений Nd/Abr, допускается выполнять по формуле (263) без учета изгибающего момента.
3. При расчете сжатых элементов с клеештыревыми стыками ослабление сечения отверстиями под штыри не учитывается, если сечение полностью сжато.
4. При проверке прочности сечения растянутых элементов в зоне клеештыревого стыка следует учитывать концентрацию напряжения в сечении, умножая площадь сечения Ant на коэффициент условий работы, равный 0,9.
6.31*. В составных внецентренно сжатых элементах на прокладках расчет по устойчивости наиболее напряженной ветви при ее расчетной длине, превышающей семь толщин ветви, следует производить исходя из условия
, (272)*
где - коэффициент понижения несущей способности для отдельной ветви;
Аbr, Wbr - площадь и момент сопротивления брутто поперечного сечения ветви;
x - коэффициент, определяемый по п. 6.30.
6.32. Расчет элементов из бревен следует производить с учетом сбега в размере 1,0 см на 1 м длины бревна.
Площадь сечения Ant определяется при условном совмещении в рассматриваемом сечении всех ослаблений, расположенных на участке длиной 20 см. При этом относительное ослабление площади сечения брутто не должно превышать 0,4 - при несимметричном и 0,5 - при симметричном ослаблении.
Ослабления, создаваемые в сжатых элементах нагелями, допускается учитывать без совмещения близлежащих ослаблений. Ослабления сжатых элементов, создаваемые гвоздями, поставленными без предварительного просверливания гнезд, допускается не учитывать.
В качестве площади Аnt следует принимать также рабочую площадь, определяемую в предположении ступенчатого разрыва (с учетом площадок скалывания между соседними ослаблениями), если он дает более неблагоприятные результаты.
6.33. Расчет по прочности изгибаемых составных балок на призматических продольных шпонках (колодках) следует производить с учетом коэффициента сплошности, равного для балок:
0,85 - двухъярусных;
0,80 - трехъярусных.
Прогибы для указанных составных балок, найденные без учета податливости соединений, должны быть увеличены на 30 %.
6.34. Расчет многослойных элементов клееных конструкций по прочности и устойчивости допускается производить без учета податливости швов. Влияние податливости швов на прогибы клееных балок допускается учитывать увеличением прогибов на 20 %.
6.35. При отсутствии местного прогиба и наличии накладок и прокладок в стыках поясов сквозных ферм, выполненных с пригонкой торцов, допускается через торцы передавать полное расчетное усилие, если стык расположен в узле фермы, и половину расчетного усилия, если стыки расположены вне узла фермы.
6.36. Дощатую ферму допускается рассчитывать как сплошную балку, в которой изгибающие моменты воспринимаются поясами, а поперечные силы - раскосами решетки или стенки с распределением поровну на все пересекаемые раскосы.
К площади сечения пояса нетто следует вводить коэффициенты, равные: 1,0 - для доски, ближайшей к стенке, 0,8 - для следующей и 0,6 - для третьей. Прогибы дощатых ферм с параллельными поясами, рассчитанные без учета податливости соединений, следует увеличивать на 30 %.
Опорные стойки ферм рассчитываются на передачу полного опорного давления от примыкающих элементов решетки.
6.37. При расчете ряжей следует принимать, что они опираются на 2/3 своей площади. Коэффициент трения по грунту необходимо принимать согласно требованиям п. 7.14.
6.38. Расчет устойчивости положения опор против опрокидывания должен производиться: относительно сроста наружной коренной сваи - при опорах без боковых укосин или наклонных свай; относительно нижней точки опоры боковой укосины или наклонной сваи (в уровне нижних горизонтальных поперечных связей) - при опорах с боковыми укосинами и наклонными сваями.
Расчет соединений
6.39*. Расчет на смятие и скалывание соединений элементов, работающих на осевые силы, следует производить без учета работы стальных скреплений по формулам:
на смятие
; (273)
на скалывание
, (274)
где Аq, Аa - площади смятия и скалывания;
mq - коэффициент условий работы древесины на смятие поперек волокон, принимаемый: для соединения лежней и насадок в сопряжении со стойками или сваями при эксплуатации элементов конструкции выше горизонта воды равным 1,2, при соприкасающихся с грунтом или находящихся в грунте - 0,85; постоянно увлажняемых и находящихся в воде - 0,75;
ma - коэффициент условий работы на скалывание, равный:
в лобовых врубках:
1,0 - при врубках с одним зубом;
0,8 и 1,15 - соответственно по первому от торца и второму зубу при врубках с двумя зубьями;
в элементах, соединяемых на продольных шпонках, - 0,7.
Силы трения в соединениях при расчетах на смятие и скалывание не учитываются, если они не вызывают дополнительных напряжений.
Расчетную несущую способность площадок местного смятия древесины поперек волокон (за исключением лобовых врубок, гнезд и нагелей) допускается повышать за счет усиления их металлическими скреплениями (гвоздями, дюбелями, шурупами, глухарями), работающими совместно со смятием древесины.
Размещение на площади местного смятия металлических скреплений, работающих на вдавливание, следует производить в соответствии с требованиями табл. 106*.
Расчет соединений с площадками местного смятия поперек волокон, усиленными скреплениями, следует производить по формуле
, (274а)*
где ns - число скреплений на площадке местного смятия;
Ndds - расчетная несущая способность вдавливанию одного скрепления (гвоздя, дюбеля, шурупа, глухаря), кН (ктс), внедренного в древесину поперек волокон, определяемая по формуле
Ndds = 0,78 (4Rdds ds ls + Rdap Ds2), (274б)*
где Rdds - расчетное сопротивление вдавливанию на единицу поверхности расчетного контакта скрепления с древесиной, принимаемое:
для гвоздей и дюбелей, независимо от влажности древесины, равным 0,3 МПа (3 кгс/см2);
для винтового гвоздя (ТУ 10-69-369-87) при воздушно-сухой древесине равным 0,6 МПа (6 кгс/см2);
для шурупов, глухарей равным Rdsm по табл. 97* для соответствующей влажности древесины;
ds - диаметр стержня скрепления, м (см);
ls - расчетная длина контакта скрепления с древесиной, м (см):
Rdap - расчетное сопротивление местному снятию поперек волокон, которое допускается определять по табл. 97*;
Ds - диаметр шляпки скрепления, м (см).
Правая часть формулы (274 а)* не должна превышать значение 2mqRdap.
6.40. Расчет лобовых врубок с двумя зубьями на скалывание следует выполнять: по плоскости скалывания первого от торца зуба - на усилие, приходящееся на его площадь смятия; по плоскости скалывания второго от торца зуба - на полную силу.
6.41. Расчетная длина скалывания ld в элементах, соединяемых наклонными колодками, должна приниматься равной:
ld = a + 0,5 la. (275)
Распор одной колодки S для определения усилий в стяжных болтах следует вычислять по формуле
S = 3/2 Q . (276)
В формулах (275) и (276):
Q - расчетная сдвигающая сила на одну колодку без учета податливости соединения;