Fv,Ed ≤ F90,Rd(8.2)
Fv,Ed,1
Fv,Ed = max (8.3) Fv,Ed,2
|
де: F90,Rd - розрахункова несуча здатність розколюванню, визначена за нормативною несуча здатність розколюванню F90,Rk відповідно до 2.4.3; Fv,Ed,1 і Fv,Ed,2 – розрахункові зусилля зсуву на одній із сторін з'єднання (див. рисунок 8.1). (3) Для деревини хвойних порід, нормативна несуча здатність при розколюванні для розміщення кріплення, показаного на рисунку 8.1, повинна визначатись як: |
where: F90,Rd is the design splitting capacity, calculated from the characteristic splitting capacity F90,Rk according to 2.4.3; Fν,Ed,1,Fν,Ed,2 are the design shear forces on either side of the connection, (see Figure 8.1). (3) For softwoods, the characteristic splitting capacity for the arrangement shown in Figure 8.1 should be taken as: |
F90,Rk = 14 b w (8.4)
д е:
для кріплень з металевими перфорованими пластинами
max for punched metal plate fasteners
w = 1 (8.5)
для всіх інших кріплень
for all other fasteners
|
F90,Rk - нормативна несуча здатність розколюванню, в Н; w - перехідний коефіцієнт; he - відстань від грані навантаження до центру найбільш віддаленого елемента кріплення або грані кріплення металевою пластиною, в мм; h - висота дерев’яного елемента, в мм; b - товщина елемента, в мм; wpl - ширина металевої пластини елемента кріплення паралельно волокну, в мм. |
F90,Rk is the characteristic splitting capacity, in N; w is a modification factor; he is the loaded edge distance to the centre of the most distant fastener or to the edge of the punched metal plate fastener, in mm; h is the timber member height, in mm; b is the member thickness, in mm; wpl is the width of the punched metal plate fastener parallel to the grain, in mm. |
Рисунок 8.1 - Передача з'єднанням зусиль під кутом
Figure 8.1 - Inclined force transmitted by a connection
|
8.1.5 Знакозмінні зусилля у з’єднаннях (1)Р Нормативна несуча здатність з'єднання повинні зменшуватись, якщо у ньому виникають дії знакозмінних зусилля, викликані довготривалими або середньотривалими діями. (2) Вплив на міцність єднання довготривалих або середньотривалих дій, що змінюються між розрахунковою силою розтягу Ft,Ed і розрахунковою силою стиску Fc,Ed , повинен враховуватись шляхом розрахунку з'єднання на (Ft,Ed + 0,5Fc,Ed) і (Fc,Ed + 0,5Ft,Ed). 8.2 Поперечна несуча здатність стальних штирових елементів кріплення 8.2.1 Загальні положення (1)Р При визначенні нормативної несучої здатності з'єднань зі стальними штировими елементами кріплення, повинні враховуватись міцність на границі текучості, міцність заанкерення і міцність на висмикування елемента кріплення. 8.2.2 З'єднання «брус-брус» і «панель-брус» (1) Нормативна несуча здатність цвяхів, скоб, болтів, шпонок і шурупів по площині зсуву на елемент кріплення, повинна прийматись як мінімальна величина, визначена за наступними виразами: |
8.1.5 Alternating connection forces (1)P The characteristic load-carrying capacity of a connection shall be reduced if the connection is subject to alternating internal forces due to long-term or medium-term actions. (2)The effect on connection strength of long-term or medium-term actions alternating between a tensile design force Ft,Ed and a compressive design force Fc,Ed should be taken into account by designing the connection for (Ft,Ed+ 0,5Fc,Ed) and (Fc,Ed+0,5 Ft,Ed).
8.2.1 General (1)P For the determination of the characteristic load-carrying capacity of connections with metal dowel-type fasteners the contributions of the yield strength, the embedment strength, and the withdrawal strength of the fastener shall be considered. 8.2.2 Timber-to-timber and panel-to-timber connections (1) The characteristic load-carrying capacity for nails, staples, bolts, dowels and screws per shear plane per fastener, should be taken as the minimum value found from the following expressions: |
|
- для елементів кріплення при простому зсуві |
- For fasteners in single shear |
fh,1,kt1d (a)
fh,2,kt2d (b)
(c)
Fv,Rk = min (d) (8.6)
(e)
(f)
|
- для елементів кріплення при зсуві у двох площинах |
For fasteners in double shear: |
fh,1,kt1d (g)
0,5fh,2,kt2d (h)
Fv,Rk = min (j) (8.7)
(k)
при
(8.8)
|
де: Fv,Rk - нормативна несуча здатність на площині зсуву для елемента кріплення; ti - товщина бруса або дошки, або глибина проникнення, при і 1 або 2, див. також 8.3…8.7; fh,i,k - нормативна міцність заанкерення у дерев’яному елементі і; d - діаметр елемента кріплення;; My,Rk - нормативний момент при границі текучості елемента кріплення; β - співвідношення між міцностями заанкерення окремих елементів кріплення; Fax,Rk - нормативна міцність елемента кріплення на осьове висмикування, див. (2). ПРИМІТКА: Гнучкість вузлів може бути забезпечена, якщо застосовується відносно тонкі елементи кріплення. У цьому випадку визначальними є фірми руйнування (f) і (k). (2) У виразах (8.6) і (8.7), перший член з правої сторони виражає несучу здатність за теорією текучості Йохансена тоді як другий - Fax,Rk/4 – враховує внесок в’язкості. Вплив в’язкості на несучу здатність повинен обмежуватись у процентному відношенні від першого члена: - круглі цвяхи – 15 % - квадратні цвяхи – - 25 % - інші цвяхи - 50 % - шурупи - 100 % - болти - 25 % - штирі - 0 % Якщо Fax,Rk невідома, то вплив в’язкості повинен прийматись рівним нулю. Для елементів кріплення із простим зсувом, нормативна несуча здатність на висмикування Fax,Rk як менша з двох елементів. Різні форми руйнування показані на рисунку 8.2. Для несучої здатності на висмикування, Fax,Rk, для болтів можна враховувати опір, який забезпечують шайби, див. 8.5.2(2). (3) Якщо інші правила розрахунків не надані нижче, то нормативна міцність заанкерення fh,k повинна визначатись відповідно до EN 383 i EN 14358. (4) Якщо інші правила розрахунків не надані нижче, нормативний момент My,Rk при границі текучості елемента кріплення повинен визначатись у відповідності до EN 409 i EN 14358. |
where: Fv,Rk is the characteristic load-carrying capacity per shear plane per fastener; ti is the timber or board thickness or penetration depth, with i either 1 or 2, see also 8.3 to 8.7; fh,i,k is the characteristic embedment strength in timber member i; d is the fastener diameter; My,Rk is the characteristic fastener yield moment; β is the ratio between the embedment strength of the members; Fax,Rk is the characteristic axial withdrawal capacity of the fastener, see (2). NOTE: Plasticity of joints can be assured when relatively slender fasteners are used. In that case, failure modes (f) and (k) are governing. (2) In the expressions (8.6) and (8.7), the first term on the right hand side is the load-carrying capacity according to the Johansen yield theory, whilst the second term Fax,Rk/4 is the contribution from the rope effect. The contribution to the load-carrying capacity due to the rope effect should be limited to following percentages of the Johansen part: - Round nails 15 % - Square nails 25 % - Other nails 50 % - Screws 100 % - Bolts 25 % - Dowels 0 % If Fax,Rk is not known then the contribution from the rope effect should be taken as zero. For single shear fasteners the characteristic withdrawal capacity, Fax,Rk, is taken as the lower of the capacities in the two members. The different modes of failure are illustrated in Figure 8.2. For the withdrawal capacity, Fax,Rk of bolts the resistance provided by the washers may be taken into account, see 8.5.2(2). (3) If no design rules are given below, the characteristic embedment strength fh,k should be determined according to EN 383 and EN 14358. (4) If no design rules are given below, the characteristic yield moment My,Rk should be determined according to EN 409 and EN 14358 |
Позначення: (1) – простий зсув
(2) – складний зсув
ПРИМІТКА: Позначення буквами відповідають виразам (8.6) і (8.7)
Рисунок 8.2 - Форми руйнування для з’єднань «брус» і «панель»
Key:
(1) Single shear
(2) Double shear
NOTE: The letters correspond to the references of the expressions (8.6) and (8.7)
Figure 8.2 – Failure modes for timber and panel connections.
|
8.2.3 З'єднання «сталь-брус» (1) Нормативна несуча здатність з'єднань «брус-сталь» залежить від товщини сталевих пластин. Сталеві пластини товщиною 0,5d і менше класифікуються як тонкі, а товщиною більше або рівною d, при допуску на діаметр отворів менше ніж 0,1d, - як товсті пластини. Нормативна несуча здатність з'єднань пластинами проміжної товщини, між товстими і тонкими сталевими пластинами, повинна визначатись лінійною інтерполяцією між граничними значеннями для товстих і тонких пластин. (2)Р Сталеві пластини повинні перевірятись на міцність. (3) Нормативна несуча здатність цвяхів, болтів, нагелів і шурупів на площину зсуву для елемента повинна прийматись як мінімальне значення, визначене за наступними виразами: - для тонких сталевих пластин при простому зсуві: |
8.2.3 Steel-to-timber connections (1) The characteristic load-carrying capacity of a steel-to-timber connection depends on the thickness of the steel plates. Steel plates of thickness less than or equal to 0,5d are classified as thin plates and steel plates of thickness greater than or equal to d with the tolerance on hole diameters being less than 0,1d are classified as thick plates. The characteristic load-carrying capacity of connections with steel plate thickness between a thin and a thick plate should be calculated by linear interpolation between the limiting thin and thick plate values. (2)P The strength of the steel plate shall be checked. (3) The characteristic load-carrying capacity for nails, bolts, dowels and screws per shear plane per fastener should be taken as the minimum value found from the following expressions: - For a thin steel plate in single shear: |
0,4 fh,kt1d (a)
Fv,Rk = min (8.9)
1,15 (b)
|
- для товстих сталевих пластин при простому зсуві: |
- For a thick steel plate in single shear: |
fh,kt1d (с)
Fv,Rk = min 2,3 (d) (8.10)
fh,kt1d (e)
|
- для сталевих пластин, будь-якої товщини, як центральних елементів з’єднання з двома площинами зсуву: |
- For a steel plate of any thickness as the central member of a double shear connection: |
fh,1,kt1d (f)
Fv,Rk = min fh,kt1d (g) (8.11)
2,3 (h)
|
-для сталевих пластин, як зовнішніх елементів з’єднання з двома площинами зсуву: |
- For thin steel plates as the outer members of a double shear connection: |
0,5 fh,2,kt2d (j)
Fv,Rk = min (8.12)
1,15 (k)
|
- для товстих сталевих пластин, як зовнішніх елементів з’єднання з двома площинами зсуву: |
-For thick steel plates as the outer members of a double shear connection: |
0,5 fh,2,kt2d (l)
Fv,Rk = min (8.13)
2,3 (m)
|
де: Fv,Rk - нормативна несуча здатність на площині зсуву для елемента кріплення; fh,k - нормативна міцність заанкерення дерев’яного елемента; t1 - менша із толщин бокових дерев’яних елементів, або глубина проникнення; t2 - товщина середнього дерев’яного елемента; d - діаметр з’єднувального елемента; My,Rk - нормативний момент при границі текучості елемента кріплення; Fax,Rk - нормативна міцність елемента кріплення на висмикування. ПРИМІТКА: На рисунку 8.3 показано різні моделі руйнування |
where: Fv,Rk is the characteristic load-carrying capacity per shear plane per fastener; fh,k is the characteristic embedment strength in the timber member; t1 is the smaller of the thickness of the timber side member or the penetration depth; t2 is the thickness of the timber middle member; d is the fastener diameter; My,Rk is the characteristic fastener yield moment; Fax,Rk is the characteristic withdrawal capacity of the fastener. NOTE 1: The different failure modes are illustrated in Figure 8.3 |
Рисунок 8.3 - Моделі руйнування для з'єднань «сталь-брус»
Figure 8.3 - Failure modes for steel-to-timber connections
|
(4) Для обмеження врахування впливу в’язкості застосовується Fax,Rk 8.2.2(2). (5)Р Необхідно враховувати, що несуча здатність з'єднання «сталь-дерево» з навантаженим кінцем може знижуватись внаслідок руйнування по периметру групи з’єднувальних елементів ПРИМІТКА: Метод визначення міцності групи з’єднувальних елементів наведено у додатку А (інформативному). 8.3 З'єднання на цвяхах 8.3.1 Поперечно завантажені цвяхи 8.3.1.1 Загальні положення (1) Позначення товщин у з єднаннях із зсувом у одній і двох площинах (див. рисунок 8.4) визначаються наступним чином: t1 – товщина елемента з боку головки цвяха при з'єднанні з однією площиною зсуву, або мінімальна товщина дерев'яного елемента з боку головки і глибина проникнення у боковий елемент при з'єднаннях з двома площинами зсуву; t2- глибина проникнення у боковий елемент при з'єднаннях з однією площиною зсуву, або товщина центрального елемента при з'єднаннях з двома площинами зсуву. (2) Деревина повинна попередньо висвердлюватись якщо: - нормативна густина деревини більша ніж 500 кг/м3; - діаметр цвяхів d перевищує 8 мм. (3) Для квадратних і рифлених цвяхів діаметр повинен прийматись рівним розміру сторони перерізу цвяха. (4) Для м’яких цвяхів, виготовлених із дроту з мінімальним опором розтягу 600 Н/мм2, повинні застосовуватись наступні величини нормативних моментів при границі текучості: |
(4) For the limitation of the rope effect Fax,Rk 8.2.2(2) applies. (5)P It shall be taken into account that the load-carrying capacity of steel-to-timber connections with a loaded end may be reduced by failure along the perimeter of the fastener group. NOTE: A method of determining the strength of the fastener group is given in Annex A (informative). 8.3 Nailed connections 8.3.1 Laterally loaded nails 8.3.1.1 General (1) The symbols for the thicknesses in single and double shear connections (see Figure 8.4) are defined as follows: t1 is: the headside thickness in a single shear connection; the minimum of the head side timber thickness and the pointside penetration in a double shear connection; t2 is: the pointside penetration in a single shear connection; the central member thickness in a double shear connection. (2) Timber should be pre-drilled when: - the characteristic density of the timber is greater than 500 kg/m3; - the diameter d of the nail exceeds 8 mm. (3) For square and grooved nails, the nail diameter d should be taken as the side dimension. (4) For smooth nails produced from wire with a minimum tensile strength of 600 N/mm2, the following characteristic values for yield moment should be used: |
