Страница 9: ДСТУ-Н Б EN 1995-1-2:20ХХ. Проектування дерев’яних конструкцій. Частина 1-2. Загальні положення. Розрахунок конструкцій на вогнестійкість (60570)

(3) Для з'єднань, деталі кріплення яких захищені вклеєною дерев'яною втулкою, довжина втулок визначається відповідно до формули (6.1), див. рисунок 6.2.

(4) Кріплення додаткового захисту має запобігати передчасному руйнуванню. Додатковий захист з деревинних панелей або гіпсокартонних листів повинен залишатися неушкодженим до початку обвуглювання елемента (t = t_ch). Додатковий захист з гіпсокартонних листів типу F повинен залишатися неушкодженим до настання межі вогнестійкості (t = t_req).

(5) У болтових з'єднаннях головки болтів повинні бути захищені шаром завтовшки a_fi (рисунок 6.3).

(6) Наступні правила застосовуються для кріплення додаткового захисту за допомогою цвяхів або шурупів:

• відстані між деталями кріпленнями не повинні перевищувати 100 мм уздовж країв дошки і 300 мм для внутрішніх кріплень;

• відстань від граней деталей кріплень повинна бути не менше a_fi, розрахованого за формулою (6.1), див. рисунок 6.2.

(7) Глибина проникнення з’єднуючого кріплення додаткового захисту з дерева, деревинних панелей або гіпсокартонних листів типу А або Н дорівнює щонайменше , де d – діаметр деталі кріплення. Для гіпсокартонних листів типу F глибина проникнення в необвуглене дерево (за лінію обвуглення) дорівнює щонайменше 10 мм (рисунок 7.1б).

(3) For connections where the fasteners are protected by glued-in timber plugs, the length of the plugs should be determined according to expression (6.1), see figure 6.2.

(4) The fixings of the additional protection should prevent its premature failure. Additional protection provided by wood-based panels or gypsum plasterboard should remain in place until

charring of the member starts (t = t_ch). Additional protection provided by gypsum plasterboard type F should remain in place during the required fire resistance period (t = t_req).

(5) In bolted connections the bolt heads should be protected by a protection of thickness a_fi, see figure 6.3.

(6) The following rules apply for the fixing of additional protection by nails or screws:

− the distance between fasteners should be not more than 100 mm along the board edges and not more than 300 mm for internal fastenings;

− the edge distance of fasteners should be equal or greater than a_fi calculated using expression (6.1), see figure 6.2.

(7) The penetration depth of fasteners fixing of the additional protection made of wood, woodbased panels or gypsum plasterboard type A or H should be at least 6d where d is the diameter of the fastener. For gypsum plasterboard type F, the penetration length into unburnt wood (that is beyond the char-line) should be at least 10 mm, see figure 7.1b.

1 – вклеєна втулка;

2 – додатковий захист із панелей;

3 – деталі кріплення панелі, що забезпечують додатковий захист

Рисунок 6.2 - Приклади додаткового захисту за допомогою вклеєних втулок, деревинних панелей або гіпсокартонних листів (захист бічних граней і центральних елементів не показаний)

1 Glued-in plugs

2 Additional protection using panels

3 Fastener fixing panels providing additional protection

Figure 6.2 — Examples of additional protection from glued-in plugs or from wood-based panels or gypsum plasterboard (the protection of edges of side and middle members is not shown)

1 – елемент;

2 – головка болта;

3 – елемент, що забезпечує захист

Рисунок 6.3 - Приклади захисту головки болта

1 Member

2 Bolt head

3 Member providing protection

Figure 6.3 — Example of protection to a bolt head

6.2.1.3 Додаткові правила для з'єднань із використанням внутрішніх сталевих листів

(1) Для з'єднань із використанням внутрішніх сталевих листів товщиною не менше 2 мм, що не виступають за поверхню деревини, ширина b_st сталевих листів розраховується з урахуванням характеристик, наведених в таблиці 6.2.

6.2.1.3 Additional rules for connections with internal steel plates

(1) For joints with internal steel plates of a thickness equal or greater than 2 mm, and which do not project beyond the timber surface, the width b_st of the steel plates should observe the conditions given in table 6.2.

Таблиця 6.2 - Значення ширини сталевих листів з незахищеними гранями

Table 6.2 — Widths of steel plates with unprotected edges

Вид поверхні

Клас вогнестійкості

b_st

Взагалі незахищені грані

Unprotected edges in general

R 30

200 мм

R 60

280 мм

Незахищені грані з однієї або з двох сторін

Unprotected edges on one or two sides

R 30

120 мм

R 60

280 мм

(2) Сталеві листи вужчі за дерев'яні елементи вважаються захищеними у випадках, якщо (рисунок 6.4):

- для листів, товщиною не більше 3 мм, глибина зазору d_g більша за 20 мм, для межі вогнестійкості 30 хвилин та більшою за 60 мм, для межі вогнестійкості 60 хвилин;

- для з'єднань з вклеєними пластинами або захисними деревинними панелями, де глибина вклеєної пластини d_g або товщина панелі h_p більше 10 мм для межі вогнестійкості 30 хвилин або більше 30 мм для межі вогнестійкості 60 хвилин.

(2) Steel plates narrower than the timber member may be considered as protected in the following cases (see figure 6.4):

− For plates with a thickness of not greater than 3 mm where the gap depth d_g is greater than

20 mm for a fire resistance period of 30 minutes and greater than 60 mm for a fire resistance period of 60 minutes;

− For joints with glued-in strips or protective wood-based boards where the depth of the gluedin

strip, d_g, or the panel thickness, h_p, is greater than 10 mm for a fire resistance period of 30 minutes and greater than 30 mm for a fire resistance period of 60 minutes.

Рисунок 6.4 - Захист граней сталевих листів (деталі кріплення не показані):

а – незахищені; б – захищені зазорами; с – захищені вклеєними рейками; д – захищені панелями

Figure 6.4 — Protection of edges of steel plates (fasteners not shown): a) unprotected, b) protected by gaps, c) protected by glued-in strips, d) protected by panels

6.2.2 Метод приведеного навантаження

6.2.2.1 Незахищені з'єднання

(1) Правила для болтів і нагелів застосовні, якщо товщина бічної накладки не менше t₁, що визначається за формулою:

6.2.2 Reduced load method

6.2.2.1 Unprotected connections

(1) The rules for bolts and dowels are valid where the thickness of the side plate is equal or greater than t₁:

де – діаметр болта або нагеля, мм.

(2) За стандартного температурного режиму пожежі характеристична несуча здатність з'єднання з деталями кріплення на зсув розраховується за формулою:

where d is the diameter of bolt or dowel, in mm.

(2) For standard fire exposure, the characteristic load-carrying capacity of a connection with

fasteners in shear should be calculated as

де

where:

де F_v,Rk – характеристична несуча здатність з'єднання з деталями кріплення на зсув за нормальної температури згідно з розділом 8 EN 1995-1-1;

η – перехідний коефіцієнт;

k – параметр, наведений у таблиці 6.3;

t_d,fi – розрахункова межа вогнестійкості незахищеного з'єднання, хв.

Примітка. Розрахунок несучої здатності виконаний відповідно до 2.3(2)

(3) Розрахункова межа вогнестійкості незахищеного з'єднання з розрахунковим навантаженням під час пожежі (див. 2.4.1) розраховується як:

where:

F_v,Rk is the characteristic lateral load-carrying capacity of the connection with fasteners in shear at normal temperature, see EN 1995-1-1 section 8;

η is a conversion factor;

k is a parameter given in table 6.3;

t_d,fi is the design fire resistance of the unprotected connection, in minutes.

NOTE: The design load-bearing capacity is calculated corresponding to 2.3 (2)P.

(3) The design fire resistance of the unprotected connection loaded by the design effect of actions in the fire situation, see 2.4.1, should be taken as:

де

k – параметр наведений в таблиці 6.3;

η_fi – коефіцієнт зниження розрахункового навантаження під час пожежі, див. 2.4.2(2);

γ_M – частковий коефіцієнт для з'єднання згідно з 2.4.1 EN 1995-1-1;

k_fi – значення відповідно до 2.3(4);

γ_M,fi – коефіцієнт надійності дерева під час пожежі, 2.3(1).

where:

k is a parameter given in table 6.3;

η_fi is the reduction factor for the design load in the fire situation, see 2.4.2 (2);

γ_M is the partial factor for the connection, see EN 1995-1-1, subclause 2.4.1;

k_fi is a value according to 2.3 (4);

γ_M,fi is the partial safety factor for timber in fire, see 2.3(1).

Таблиця 6.3 – Параметр

Table 6.3 — Parameter k

Спосіб та тип з’єднання

Connection with

Максимальний час застосування параметра k в незахищених з'єднаннях, хв

Maximum period of validity for parameter k in an unprotected connection min

Цвяхами й шурупами

Nails and screws

0,08

20

Болтами, з'єднання «дерево-дерево», мм

Bolts wood-to-wood with d ≥ 12 mm

0,065

30

Болтами, з'єднання «сталь-дерево», мм

Bolts steel-to-wood with d ≥ 12 mm

0,085

30

Нагелями, з'єднання «дерево-дерево»^a, мм

Dowels wood-to-wood^* with d ≥ 12 mm

0,04

40

Нагелями, з'єднання «сталь-дерево»^a, мм

Dowels steel-to-wood^* with d ≥ 12 mm

0,085

30

З'єднання відповідно до EN 912

Connectors in accordance with EN 912

0,065

30

^aЗначення для шпонок залежить від наявності одного болта на кожні чотири шпонки

^a The values for dowels are dependent on the presence of one bolt for every four dowels

(4) Для нагелів, що виступають більш ніж на 5 мм, значення kповинне прийматися таким, як для болтів.

(5) Несуча здатність з'єднання, виконаного одночасно з болтів і нагелів, приймається як сума несучої здатності відповідних деталей кріплення.

(6) Для з'єднань цвяхами або шурупами з невиступаючими головками для межі вогнестійкості більше за розраховану за формулою (6.7) але менше ніж 30 хвилин, товщина бічного елементу й відстані від граней повинні бути збільшені на величину a_fi (рисунок 6.1), яка визначається за формулою:

(4) For dowels projecting more than 5 mm, values of k should be taken as for bolts.

(5) For connections made of both bolts and dowels, the load-bearing capacity of the connection should be taken as the sum of the load-bearing capacities of the respective fasteners.

(6) For connections with nails or screws with non-projecting heads, for fire resistances greater than given by expression (6.7) but not more than 30 minutes, the side member thickness and end and edge distances should be increased by a_fi (see figure 6.1) which should be taken as:

де

β_n – умовна розрахункова швидкість обвуглювання відповідно до таблиці 3.1;

t_req – необхідна нормована межа вогнестійкості;

t_d,fi – межа вогнестійкості незахищеного з'єднання з розрахунковим навантаженням під час пожежі, див. 2.4.1.

6.2.2.2 Захищені з'єднання

(1) Використовується 6.2.1.2, окрім умови про те, що t_d,fi розраховується за формулою (6.7).

(2) Як альтернативний метод захисту поверхонь граней елементів, відстані від граней і країв збільшують на величину a_fi відповідно до формули (6.1). Однак, для межі вогнестійкості більше 30 хвилин відстані від країв повинні бути збільшені на величину 2a_fi. Дане збільшення відстані від країв також застосовується для з’єднань стикованих центральних елементів.

6.3 З'єднання із використанням зовнішніх сталевих листів

6.3.1 Незахищені з'єднання

(1) Несуча здатність зовнішніх сталевих листів визначається відповідно до правил, які наведені в стандарті EN 1993-1-2.

(2) Для розрахунку коефіцієнта перерізу сталевих листів відповідно до EN 1993-1-2 припускається, що сталеві поверхні в тісному контакті з деревиною не піддаються вогневому впливу.

6.3.2 Захищені з'єднання

(1) Сталеві листи, які використаються як бокові елементи вважаються захищеними, якщо вони повністю закриті, включаючи грані листів, дерев’яними або деревинними панелями з мінімальною товщиною a_fi відповідно до формули (6.1) при t_d,fi5 хв.

(2) Вплив іншого протипожежного захисту розраховується згідно з EN 1993-1-2.

6.4 Спрощені правила для шурупів з осьовим навантаженням

(1) Для шурупів з осьовим навантаженням, які захищені від прямого вогневого впливу, застосовуються наступні правила.

(2) Розрахунковий опір шурупів розраховується відповідно до формули (2.3).

(3) Для з'єднань, у яких відстані a₂і a₃ деталі кріплення задовольняють умовам зазначеним у формулах (6.9) і (6.10), див. рисунок 6.5, перехідний коефіцієнт η для зниження осьового опору шурупа під час пожежі розраховується за допомогою формули (6.11):

where:

β_n is the notional charring rate according to table 3.1;

t_req is the required standard fire resistance;

t_d,fi is the fire resistance of the unprotected connection loaded by the design effect of

actions in the fire situation, see 2.4.1.

6.2.2.2 Protected connections

(1) Subclause 6.2.1.2 applies, except that t_d,fi should be calculated according to expression (6.7).

(2) As an alternative method of protecting end and side surfaces of members, the end and edge distances may be increased by a_fi accordding to expression (6.1). For fire resistances greater than 30 minutes, however, the end distances should be increased by 2a_fi. This increase in end distance also applies for butted central members in a connection.

6.3 Connections with external steel plates

6.3.1 Unprotected connections

(1) The load-bearing capacity of the external steel plates should be determined according to the rules given in EN 1993-1-2.

(2) For the calculation of the section factor of the steel plates according to EN 1993-1-2, it may be assumed that steel surfaces in close contact with wood are not exposed to fire.

6.3.2 Protected connections

(1) Steel plates used as side members may be considered as protected if they are totally covered, including at edges of plate, by timber or wood-based panels with a minimum thickness of a_fi according to expression (6.1) with t_d,fi = 5 min.

(2) The effect of other fire protections should be calculated according to EN 1993-1-2.

6.4 Simplified rules for axially loaded screws

(1) For axially loaded screws that are protected from direct fire exposure, the following rules apply.

(2) The design resistance of the screws should be calculated according to expression (2.3).

(3) For connections where the distances a₂ and a₃ of the fastener satisfy expressions (6.9) and (6.10), see figure 6.5, the conversion factor η for the reduction in the axial resistance of the screw in the fire situation should be calculated using expression (6.11):