Строительные нормы и правила-СНиП II-25-80 Деревянные конструкции
Главная / Статьи и публикации / Строительные нормы и правила
Строительные нормы и правила-СНиП II-25-80 Деревянные конструкции
Утверждены
постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 18 декабря 1980 г. № 198
РАЗРАБОТАНЫ ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР при участии ЦНИИПроизданий Госстроя СССР, ЦНИИЭП комплексов и зданий культуры, спорта и управления им. Б.С. Мезенцева Госгражданстроя, ЦНИИЭПсельстроя Минсельстроя СССР и Украинского отделения института Энергосетьпроект Минэнерго СССР.
С введением в действие настоящей главы СНиП утрачивает силу глава СНиП II-В. 4-71.
Редакторы-инженеры Ф.М. Шлемин, Г.М. Хорин (Госстрой СССР); доктора техн. наук Я.Ф. Хлебной, Р.Р. Матевосян; кандидаты техн. наук Л.В. Касабьян, Е.М. Знаменский (ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР), В.С. Шейнкман (ЦНИИПромзданий Госстроя СССР).
Изменение СНиП II-25-80 “Деревянные конструкции” принятое постановлением Госстроя СССР № 132 от 08.07.88 и введенное в действие с 01.01.89 внесено в текст документа, измененные пункты отмечены *.
| Государственный комитет СССР | Строительные нормы и правила | СНиП II-25-80 |
| По делам строительства (Госстрой СССР) | Деревянные конструкции | Взамен главы СНиП II-В.4-71 |
1. Общие положения
1.1. Нормы настоящей главы должны соблюдаться при проектировании деревянных конструкций новых и реконструируемых зданий и сооружений, а также при проектировании деревянных опор воздушных линий электропередачи.
Нормы не распространяются на проектирование деревянных конструкций гидротехнических сооружений, мостов, а также конструкций временных зданий и сооружений.
1.2. При проектировании деревянных конструкций следует предусматривать защиту их от увлажнения, биоповреждения, от коррозии (для конструкций, эксплуатируемых в условиях агрессивных сред) в соответствии с главой СНиП по проектированию защиты строительных конструкций от коррозии и от возгорания в соответствии с главой СНиП по противопожарным нормам проектирования зданий и сооружений.
1.3. Деревянные конструкции должны удовлетворять требованиям расчета по несущей способности (первая группа предельных состояний) и по деформациям, не препятствующим нормальной эксплуатации (вторая группа предельных состояний), с учетом характера и длительности действия нагрузок.
1.4. Деревянные конструкции следует проектировать с учетом их заводского изготовления, а также условий их эксплуатации, транспортировании и монтажа как поэлементно, так и укрупненными блоками.
1.5. Долговечность деревянных конструкций должна обеспечиваться конструктивными мерами в соответствии с указаниями разд. 6 настоящих норм и, в необходимых случаях, защитной обработкой, предусматривающей предохранение их от увлажнения, биоповреждения и возгорания.
1.6. Деревянные конструкции в условиях постоянного или периодического длительного нагрева допускается применять, если температура окружающего воздуха не превышает 50 ° С для конструкций из неклееной и 35 ° С для конструкций из клееной древесины.
1.7. Сорта древесины для изготовления деревянных конструкций, клеи, а также необходимые дополнительные требования к древесине в соответствии с прил. 1 должны указываться в рабочих чертежах.
2. Материалы
2.1. Для изготовления деревянных конструкций следует применять древесину преимущественно хвойных пород. Древесину твердых лиственных пород следует использовать для нагелей, подушек и других ответственных деталей.
Примечание. Для конструкций деревянных опор воздушных линий электропередачи следует применять древесину сосны и лиственницы, а для конструкций опор линий электропередачи напряжением 35 кВ и ниже, за исключением элементов стоек и приставок, заглубленных в грунт, и траверс допускается применять древесину ели и пихты.
2.2. Древесина для несущих элементов деревянных конструкций должна удовлетворять требованиям 1, 2 и 3-го сорта по ГОСТ 8486-66*, ГОСТ 2695-71*, ГОСТ 9462-71*, ГОСТ 9463-72*, а также дополнительным требованиям, указанным в прил. 1.
Прочность древесины должна быть не ниже нормативных сопротивлений, приведенных в прил. 2.
| Внесены Центральным научно-исследовательским институтом строительных конструкций им. Кучеренко Госстроя СССР |
Утверждены постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 18 декабря 1980 г. № 198 |
Срок введения в действие 1 января 1982 г. |
В зависимости от температурно-влажностных условий эксплуатации к влажности древесины, применяемой в элементах конструкций, должны предъявляться требования, указанные в табл. 1. Зоны влажности, определяющие условия эксплуатации конструкций на открытом воздухе или внутри неотапливаемых помещений, следует принимать в соответствии с главой СНиП по строительной теплотехнике.
Таблица 1
| Температурно-влажностные | Характеристика условий эксплуатации конструкций | Максимальная влажность древесины для конструкций % | |
| Условия эксплуатации | из клееной древесины | из неклееной древесины | |
| Внутри отапливаемых помещений при температуре до 35° С, относительной влажности воздуха | |||
| А1 | До 60% | 9 | 20 |
| А2 | Свыше 60 до 75% | 12 | 20 |
| А3 | Свыше 75 до 95% | 15 | 20 |
| Внутри неотапливаемых помещений | |||
| Б1 | В сухой зоне | 9 | 20 |
| Б2 | В нормальной зоне | 12 | 20 |
| Б3 | В сухой и нормальной зонах с постоянной влажностью в помещении более 75% и во влажной зоне | 15 | 25 |
| На открытом воздухе | |||
| В1 | В сухой зоне | 9 | 20 |
| В2 | В нормальной зоне | 12 | 20 |
| В3 | Во влажной зоне | 15 | 25 |
| В частях зданий и сооружений | |||
| Г1 | Соприкасающихся с грунтом или находящихся в грунте | – | 25 |
| Г2 | Постоянно увлажняемых | – | не ограничивается |
| Г3 | Находящихся в воде | – | то же |
Примечания: 1. Применение клееных деревянных конструкций в условиях эксплуатации А1 при относительной влажности воздуха ниже 45% не допускается. 2. В неклееных конструкциях, эксплуатируемых в условиях В2, В3, когда усушка древесины не вызывает расстройства или увеличения податливости соединений, допускается применять древесину с влажностью до 40% при условии ее защиты от гниения.
2.3. Древесина нагелей, вкладышей и других деталей должна быть прямослойной, без сучков и других пороков, влажность древесины не должна превышать 12%. Такие детали из древесины малостойких в отношении загнивания пород (береза, бук) должны подвергаться антисептированию.
2.4. Величину сбега круглых лесоматериалов при расчете элементов конструкций следует принимать равной 0,8 см на 1 м длины, а для лиственницы – 1 см на 1 м длины.
2.5. Плотность древесины и фанеры для определения собственного веса конструкций при расчете следует принимать по прил. 3.
2.6. Синтетические клеи для склеивания древесины и древесины с фанерой в клееных деревянных конструкциях должны назначаться в соответствии с табл. 2.
Таблица 2.
| Материалы склеиваемых элементов и условий эксплуатации (по табл. 1) | Типы и марки клеев |
| 1. Древесина и древесина с фанерой в конструкциях для всех условий эксплуатации, кроме Г1, Г2, Г3 | Резорциновые и фенольно-резорциновые (ФР-12, ТУ 6-05-1748-75, ФРФ-50, ТУ 6-05-281-14-77 |
| 2. То же, кроме А1, Б1, В1, Г1, Г2 и Г3 | Алкилрезоциновые и фенольные (ФР-100, ТУ 6-05-1638-78; ДФК-1АМ, ТУ 6-05-281-7-75; СФЖ-3016, ГОСТ 20907-75*, СФХ, ТУ 6-05-281-12-76) |
| 3. То же, для условий эксплуатации А2 и В2 | Карбамидно-меламиновые (КС-В-СК, ТУ 6-05-211-1006-75) |
| 4. То же, для условий эксплуатации А2 | Карбамидные (КФ-5, КФ-Ж, КФ-БЖ, ГОСТ 14231– 78 |
2.7. Для клееных фанерных конструкций следует применять фанеру марки ФСФ по ГОСТ 3916-69, а также фанеру бакелизированную марки ФБС по ГОСТ 11539-73*.
2.8. Для стальных элементов деревянных конструкций следует применять стали в соответствии с главой СНиП по проектированию стальных конструкций и арматурные стали в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.
2.9. В соединениях элементов конструкций, эксплуатируемых в условиях агрессивной по отношению к стали среды следует использовать алюминиевый сплав Д16-Т (ГОСТ 21488-76*), стеклопластик АГ-4С (ГОСТ 20437-75*), однонаправленный древеснослоистый пластик ДСПБ (ГОСТ 13913-78*), а также древесину твердых лиственных пород.
3. Расчетные характеристики материалов
3.1. Расчетные сопротивления древесины сосны (кроме веймутовой), ели, лиственницы европейской и японской приведены в табл. 3.
Таблица 3
| Напряженное состояние и характеристика элементов | Обозначение | Расчетные сопротивления, , для сортов древесины | ||
| 1 | 2 | 3 | ||
| 1. Изгиб, сжатие и смятие вдоль волокон: | ||||
| а) элементы прямоугольного сечения (за исключением указанных в подпунктах “б”, “в”) высотой до 50 см | Rи, Rс, Rсм |
14 140 |
13 130 |
8,5 85 |
| б) элементы прямоугольного сечения шириной свыше 11 до 13 см при высоте сечения свыше 11 до 50 см | Rи, Rс, Rсм |
15 150 |
14 140 |
10 100 |
| в) элементы прямоугольного сечения шириной свыше 13 см при высоте сечения свыше 13 до 50 см | Rи, Rс, Rсм |
16 160 |
15 150 |
11 110 |
| г) элементы из круглых лесоматериалов без врезок в расчетном сечении | Rи, Rс, Rсм | _ |
16 160 |
10 100 |
| 2. Растяжение вдоль волокон: | ||||
| а) неклееные элементы | Rр |
10 100 |
7 70 |
_ |
| а) клееные элементы | Rр |
12 120 |
9 90 |
_ |
| 3. Сжатие и смятие по всей площади поперек волокон | Rс90, Rсм90 |
1,8 18 |
1,8 18 |
1,8 18 |
| 4. Смятие поперек волокон местное: | ||||
| а) в опорных частях конструкций, лобовых врубках и узловых примыканиях элементов | Rсм90 |
3 30 |
3 30 |
3 30 |
| б) под шайбами при углах смятия от 90 до 60° | Rсм90 |
4 40 |
4 40 |
4 40 |
| 5. Скалывание вдоль волокон: | ||||
| а) при изгибе неклееных элементов | Rск |
1,8 18 |
1,6 16 |
1,6 16 |
| б) при изгибе клееных элементов | Rск |
1,6 16 |
1,5 15 |
1,5 15 |
| в) в лобовых врубках для максимального напряжения | Rск |
2,4 24 |
2,1 21 |
2,1 21 |
| г) местное в клеевых соединениях для максимального напряжения | Rск |
2,1 21 |
2,1 21 |
2,1 21 |
| 6. Скалывание поперек волокон: | ||||
| а) в соединениях неклееных элементов | Rск90 |
1 10 |
0,8 8 |
0,6 6 |
| б) в соединениях клееных элементов | Rск90 |
0,7 7 |
0,7 7 |
0,6 6 |
| 7. Растяжение поперек волокон элементов из клееной древесины | Rр90 |
0,35 3,5 |
0,3 3 |
0,25 2,5 |
Примечания: 1. Расчетное сопротивление древесины местному смятию поперек волокон на части длины (при длине незагруженных участков не менее длины площадки смятия и толщины элементов), за исключением случаев, оговоренных в п. 4 данной таблицы, определяется по формуле
, (1)
где Rс90 – расчетное сопротивление древесины сжатию и смятию по всей поверхности поперек волокон (п. 3 данной таблицы);
l – длина площадки смятия вдоль волокон древесины, см.
2. Расчетное сопротивление древесины смятию под углом a к направлению волокон определяется по формуле
. (2)
3. Расчетное сопротивление древесины скалыванию под углом к направлению волокон определяется по формуле
. (3)
4. В конструкциях построечного изготовления величины расчетных сопротивлений на растяжение, принятые по п. 2а данной таблицы, следует снижать на 30%.
5. Расчетное сопротивление изгибу для элементов настила и обрешетки под кровлю из древесины 3-го сорта следует принимать равным 13 МПа (130 кгс/см2).
Расчетные сопротивления для других пород древесины устанавливаются путем умножения величин, приведенных в табл. 3, на переходные коэффициенты mп, указанные в табл. 4.
Таблица 4
| Древесные породы | Коэффициент mп для расчетных сопротивлений | ||
| растяжению, изгибу, сжатию и смятию вдоль волокон Rр, Rи, Rс, Rсм | сжатию и сятмию поперек волокон Rс90, Rсм90 | скалыванию Rск | |
| Хвойные | |||
| 1. Лиственница, кроме европейской и японской | 1,2 | 1,2 | 1 |
| 2. Кедр сибирский, кроме Красноярского края | 0,9 | 0,9 | 0,9 |
| 3. Кедр Красноярского края, сосна веймутова | 0,65 | 0,65 | 0,65 |
| 4. Пихта | 0,8 | 0,8 | 0,8 |
| Твердые лиственные | |||
| 5. Дуб | 1,3 | 2 | 1,3 |
| 6. Ясень, клен, граб | 1,3 | 2 | 1,6 |
| 7. Акация | 1,5 | 2,2 | 1,8 |
| 8. Береза, бук | 1,1 | 1,6 | 1,3 |
| 9. Вяз, ильм | 1 | 1,6 | 1 |
| Мягкие лиственные | |||
| 10. Ольха, липа, осина, тополь | 0,8 | 1 | 0,8 |
Примечание. Коэффициенты mп, указанные в таблице для конструкций опор воздушных линий электропередачи, изготавливаемых из не пропитанной антисептиками лиственницы (при влажности £ 25%), умножаются на коэффициент 0,85.
3.2. Расчетные сопротивления, приведенные в табл. 3, следует умножать на коэффициенты условий работы:
а) для различных условий эксплуатации конструкций – на значения коэффициент mв, указанные в табл. 5;
Таблица 5
| Условия эксплуатации (по табл. 1) | Коэффициент mв | Условия эксплуатации (по табл. 1) | Коэффициент mв |
| А1, А2, Б1, Б2 | 1 | В2, В3, Г1 | 0,85 |
| А3, Б3, В1 | 0,9 | Г2, Г3 | 0,75 |
б) для конструкций, эксплуатируемых при установившейся температуре воздуха до +35° С, – на коэффициент mт = 1; при температуре +50° С – на коэффициент mт = 0,8. Для промежуточных значений температуры коэффициент принимается по интерполяции;
в) для конструкций, в которых напряжения в элементах, возникающие от постоянных и временных длительных нагрузок, превышают 80% суммарного напряжения от всех нагрузок, – на коэффициент mд = 0,8;
г) для конструкций, рассчитываемых с учетом воздействия кратковременных (ветровой, монтажной или гололедной) нагрузок, а также нагрузок от тяжения и обрыва проводов воздушных ЛЭП и сейсмической, – на коэффициенты mн, указанные в табл. 6;
Таблица 6
| Загрузка | Коэффициент mн | |
| для всех видов сопротивлений, кроме смятия поперек волокон | для смятия поперек волокон | |
| 1. Ветровая, монтажная, кроме указанной в п. 3 | 1,2 | 1,4 |
| 2. Сейсмическая | 1,4 | 1,6 |
| Для опор воздушных линий электропередачи | ||
| 3. Гололедная, монтажная, ветровая при гололеде, от тяжения проводов при температуре ниже среднегодовой | 1,45 | 1,6 |
| При обрыве проводов и тросов | 1,9 | 2,2 |
д) для изгибаемых, внецентренно-сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных элементов прямоугольного сечения высотой более 50 см значения расчетных сопротивлений изгибу и сжатию вдоль волокон – на коэффициенты mб, указанные в табл. 7;
Таблица 7
| Высота сечения, см | 50 и менее | 60 | 70 | 80 | 100 | 120 и более |
| Коэффициент mб | 1 | 0,96 | 0,93 | 0,90 | 0,85 | 0,8 |
е) для изгибаемых, внецентренно-сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных элементов в зависимости от толщины слоев значения расчетных сопротивлений изгибу, скалыванию и сжатию вдоль волокон – на коэффициенты mсл, указанные в табл. 8;
Таблица 8
| Толщина слоя, мм | 19 и менее | 26 | 33 | 42 |
| Коэффициент mсл | 1,1 | 1,05 | 1 | 0,95 |
ж) для гнутых элементов конструкций значения расчетных сопротивлений растяжению, сжатию и изгибу – на коэффициенты mгн, указанные в табл. 9;
Таблица 9
| Напряженное состояние | Обозначение расчетных сопротивлений | Коэффициент mгн при отношении rк /а | |||
| 150 | 200 | 250 | 500 и более | ||
| Сжатие и изгиб | Rс, Rи | 0,8 | 0,9 | 1 | 1 |
| Растяжение | Rр | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 1 |
Примечание: rк – радиус кривизны гнутой доска или бруска; а – толщина гнутой доски или бруска в радиальном направлении.
и) для растянутых элементов с ослаблением в расчетном сечении и изгибаемых элементов из круглых лесоматериалов с подрезкой в расчетном сечении – на коэффициент mо = 0,8;
к) для элементов, подвергнутых глубокой пропитке антипиренами под давлением, – на коэффициент mа= 0,9.
3.3. Расчетные сопротивления строительной фанеры приведены в табл. 10.
Таблица 10
| Вид фанеры | Расчетные сопротивления, | ||||
| Растяжению в плоскости листа Rф.р | сжатию в плоскости листа Rф.с | изгибу из плоскости листа Rф.и | скалыванию в плоскости листа Rф.ск | срезу перпендикулярно плоскости листа Rф.ср | |
| 1. Фанера клееная березовая марки ФСФ сортов В/ВВ, В/С, ВВ/С | |||||
| а) семислойная толщиной 8 мм и более: | |||||
| вдоль волокон |
14 140 |
12 120 |
16 160 |
0,8 8 |
6 60 |
| поперек волокон наружных слоев |
9 90 |
8,5 85 |
6,5 65 |
0,8 8 |
6 60 |
| под углом 45° к волокнам |
4,5 45 |
7 70 |
_ |
0,8 8 |
9 90 |
| б) пятислойная толщиной 5– 7 мм: | |||||
| вдоль волокон наружных слоев |
14 140 |
13 130 |
18 180 |
0,8 8 |
5 50 |
| поперек волокон наружных слоев |
6 60 |
7 70 |
3 30 |
0,8 8 |
6 60 |
| под углом 45° к волокнам |
4 40 |
6 60 |
_ |
0,8 8 |
9 90 |
| 2. Фанера клееная из древесины лиственницы марки ФСФ сортов В/ВВ и ВВ/С семислойная толщиной 8 мм и более: | |||||
| вдоль волокон наружных слоев |
9 90 |
17 170 |
18 180 |
0,6 6 |
5 50 |
| поперек волокон наружных слоев |
7,5 75 |
13 130 |
11 110 |
0,5 5 |
5 50 |
| под углом 45° к волокнам |
3 30 |
5 50 |
_ |
0,7 7 |
7,5 75 |
| 3. Фанера бакелизированная марки ФСБ толщиной 7 мм и более: | |||||
| вдоль волокон наружных слоев |
32 320 |
28 280 |
33 330 |
1,8 18 |
11 110 |
| поперек волокон наружных слоев |
24 240 |
23 230 |
25 250 |
1,8 18 |
12 120 |
| под углом 45° к волокнам |
16,5 165 |
21 210 |
_ |
1,8 18 |
16 160 |
Примечание. Расчетные сопротивления смятию и сжатию перпендикулярно плоскости листа для березовой фанеры марки ФСФ Rф.с.90 = Rф.см.90 = 4 МПа (40 кгс/см2) и марки ФБС Rф.с.90= Rф.см.90 = 8 МПа (80 кгс/см2).
В необходимых случаях значения расчетных сопротивлений строительной фанеры следует умножать на коэффициенты mв, mт, mд, mн и mа, приведенные в пп. 3.2, а; 3.2, б; 3.2, в; 3.2, г; 3.2, к настоящих норм.
3.4. Упругие характеристики и расчетные сопротивления стали и соединений стальных элементов деревянных конструкций следует принимать по главе СНиП по проектированию стальных конструкций, а арматурных сталей – по главе СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.
Расчетные сопротивления ослабленных нарезкой тяжей из арматурных сталей следует умножать на коэффициент mа = 0,8, а из других сталей – принимать по главе СНиП по проектированию стальных конструкций как для болтов нормальной точности. Расчетные сопротивления двойных тяжей следует снижать умножением на коэффициент m = 0,85.
3.5. Модуль упругости древесины при расчете по предельным состояниям второй группы следует принимать равным: вдоль волокон Е = 10 000 МПа (100 000 кгс/см2); поперек волокон Е90 = 400 МПа (4000 кгс/см2). Модуль сдвига древесины относительно осей, направленных вдоль и поперек волокон, следует принимать равным G90 = 500 МПа (5000 кгс/см2). Коэффициент Пуассона древесины поперек волокон при напряжениях, направленных вдоль волокон, следует принимать равным n90.0 = 0,5, а вдоль волокон при напряжениях, направленных поперек волокон, n 0.90 = 0,02.
Величины модулей упругости строительной фанеры в плоскости листа Еф и Gф и коэффициенты Пуассона n ф при расчете по второй группе предельных состояний следует принимать по табл. 11.
Таблица 11
| Вид фанеры | Модуль упругости Еф, | Модуль сдвига Gф, | Коэффициент Пуассона nф |
| 1. Фанера клееная березовая марки ФСФ сортов В/ВВ, В/С, ВВ/С семислойная и пятислойная: | |||
| вдоль волокон наружных слоев |
9 000 90 000 |
750 7 500 |
0,085 |
| поперек волокон наружных слоев |
6 000 60 000 |
750 7 500 |
0,065 |
| под углом 45° к волокнам |
2 500 25 000 |
3 000 30 000 |
0,6 |
| 2. Фанера клееная из древесины лиственницы марки ФСФ сортов В/ВВ и ВВ/С семислойная: | |||
| вдоль волокон наружных слоев |
7 000 70 000 |
800 8 000 |
0,07 |
| поперек волокон наружных слоев |
5 500 55 000 |
800 8 000 |
0,06 |
| под углом 45° к волокнам |
2 000 20 000 |
2 200 22 000 |
0,6 |
| 3. Фанера бакелизированная марки ФБС: | |||
| вдоль волокон наружных слоев |
12 000 120 00 |
1 000 10 000 |
0,085 |
| поперек волокон наружных слоев |
8 500 85 000 |
1 000 10 000 |
0,065 |
| под углом 45° к волокнам |
3 500 35 000 |
4 000 40 000 |
0,7 |
Примечание. Коэффициент Пуассона nф указан для направления, перпендикулярно оси, вдоль которой определен модуль упругости Еф.
Модули упругости древесины и фанеры для конструкций, находящихся в различных условиях эксплуатации, подвергающихся воздействию повышенной температуры, совместному воздействию постоянной и временной длительной нагрузок, следует определять умножением указанных выше величин Е и G на коэффициенты mв в табл. 5 и коэффициенты mт и mд, приведенные в пп. 3.2,б и 3.2,в настоящих норм.
Модуль упругости древесины и фанеры в расчетах конструкций (кроме опор ЛЭП) на устойчивость и по деформированной схеме следует принимать равным для древесины ЕI = 300Rс(Rс – расчетное сопротивление сжатию вдоль волокон, принимаемое по табл. 3), а модуль сдвига относительно осей, направленных вдоль и поперек волокон, – GI0.90 + 0,05EI; для фанеры – ЕфI = 250Rфс; (Rф.с, Еф, Gфпринимаются по табл. 10, 11).
4. Расчет элементов деревянных конструкций
А. Расчет элементов деревянных конструкций по предельным состояниям первой группы.
Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы
4.1. Расчет центрально-растянутых элементов следует производить по формуле
, (4)
где N – расчетная продольная сила;
Rp – расчетное сопротивление древесины растяжению вдоль волокон;
Fнт – площадь поперечного сечения элемента нетто.
При определении Fнтослабления, расположенные на участке длиной до 200 мм, следует принимать совмещенными в одном сечении.
4.2. Расчет центрально-сжатых элементов постоянного цельного сечения следует производить по формулам:
а) на прочность
; (5)
б) на устойчивость
, (6)
где Rс – расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон;
j – коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно п. 4.3;
Fнт – площадь нетто поперечного сечения элемента;
Fрас – расчетная площадь поперечного сечения элемента, принимаемая равной:
при отсутствии ослаблений или ослаблениях в опасных сечениях, не выходящих на кромки (рис. 1, а), если площадь ослаблений не превышает 25% Ебр, Ерасч = Fбр, где Fбр – площадь сечения брутто; при ослаблениях, не выходящих на кромки, если площадь ослабления превышает 25% Fбр, Fрас = 4/3 Fнт; при симметричных ослаблениях, выходящих на кромки (рис. 1, б), Fрас = Fнт.
4.3. Коэффициент продольного изгиба j следует определять по формулам (7) и (8);
при гибкости элемента l £ 7 0
; (7)
при гибкости элемента l > 70
, (8)
где коэффициент а = 0,8 для древесины и а = 1 для фанеры;
коэффициент А = 3000 для древесины и А = 2500 для фанеры.
4.4. Гибкость элементов цельного сечения определяют по формуле
, (9)
где lо – расчетная длина элемента;
r – радиус инерции сечения элемента с максимальными размерами брутто соответственно относительно осей Х и У.
4.5. Расчетную длину элемента lо следует определять умножением его свободной длины l на коэффициент m 0
lо = lm 0 (10)
согласно пп. 4.21 и 6.25.
4.6. Составные элементы на податливых соединениях, опертые всем сечением, следует рассчитывать на прочность и устойчивость по формулам (5) и (6), при этом Fнт и Fрас определять как суммарные площади всех ветвей. Гибкость составных элементов l следует определять с учетом податливости соединений по формуле
, (11)
где l у – гибкость всего элемента относительно оси У (рис. 2), вычисленная по расчетной длине элемента lо без учета податливости;
l 1 – гибкость отдельной ветви относительно оси I– I (см. рис. 2), вычисленная по расчетной длине ветви l1; при l1 меньше семи толщин (h1) ветви принимаются l 1 = 0;
m у – коэффициент приведения гибкости, определяемый по формуле
, (12)
где b и h – ширина и высота поперечного сечения элемента, см:
nш – расчетное количество швов в элементе, определяемое числом швов, по которым суммируется взаимный сдвиг элементов (на рис. 2, а – 4 шва, на рис. 2, б – 5 швов);
lо – расчетная длина элемента, м;
nс – расчетное количество срезов связей в одном шве на 1 м элемента (при нескольких швах с различным количеством срезов следует принимать среднее для всех швов количество срезов);
kс – коэффициент податливости соединений, который следует определять по формулам табл. 12.
Таблица 12
| Вид связей | Коэффициент kc при | |
| центральном сжатии | сжатии с изгибом | |
| 1. Гвозди |
1 10d2 |
1 5d2 |
| 2. Стальные цилиндрические нагели |
1 5d2 |
1 2,5d2 |
| а) диаметром £ 1/7толщины соединяемых элементов |
1 5d2 |
1 2,5d2 |
| б) диаметром > 1/7толщины соединяемых элементов |
1,5 ad |
3 ad |
| 3. Дубовые цилиндрические нагели |
1 d2 |
1,5 d2 |
| 4. Дубовые пластинчатые нагели | _ |
1,4 d bпл |
| 5. Клей | 0 | 0 |
Примечание. Диаметры гвоздей и нагелей d, толщину элементов а, ширину bпл и толщину d пластинчатых нагелей следует принимать в см.
При определении kс диаметр гвоздей следует принимать не более 0,1 толщины соединяемых элементов. Если размер защемленных концов гвоздей менее 4d, то срезы в примыкающих к ним швах в расчете не учитывают. Значение kссоединений на стальных цилиндрических нагелях следует определять по толщине а более тонкого из соединяемых элементов.
При определении kс диаметр дубовых цилиндрических нагелей следует принимать не более 0,25 толщины более тонкого из соединяемых элементов.
Связи в швах следует расставлять равномерно по длине элемента. В шарнирно-опертых прямолинейных элементах допускается в средних четвертях длины ставить связи в половинном количестве, вводя в расчет по формуле (12) величину nс, принятую для крайних четвертей длины элемента.
Гибкость составного элемента, вычисленную по формуле (11), следует принимать не более гибкости l отдельных ветвей, определяемой по формуле
, (13)
где å Iiбр – сумма моментов инерции брутто поперечных сечений отдельных ветвей относительно собственных осей, параллельных оси У (см. рис. 2);
Fбр – площадь сечения брутто элемента;
lо – расчетная длина элемента.
Гибкость составного элемента относительно оси, проходящей через центры тяжести сечений всех ветвей (ось Х на рис. 2), следует определять как для цельного элемента, т. е. без учета податливости связей, если ветви нагружены равномерно. В случае неравномерно нагруженных ветвей следует руководствоваться п. 4.7.
Если ветви составного элемента имеют различное сечение, то расчетную гибкость l 1 ветви в формуле (11) следует принимать равной:
, (14)
определение l1 приведено на рис. 2.
4.7. Составные элементы на податливых соединениях, часть ветвей которых не оперта по концам, допускается рассчитывать на прочность и устойчивость по формулам (5), (6) при соблюдении следующих условий:
а) площади поперечного сечения элемента Fнт и Fрасследует определять по сечению опертых ветвей;
б) гибкость элемента относительно оси У (см. рис. 2) определяется по формуле (11); при этом момент инерции принимается с учетом всех ветвей, а площадь – только опертых;
в) при определении гибкости относительно оси Х (см. рис. 2) момент инерции следует определять по формуле
I = Iо + 0,5Iно, (15)
где Iо и Iно – моменты инерции поперечных сечений соответственно опертых и неопертых ветвей.
4.8. Расчет на устойчивость центрально-сжатых элементов переменного по высоте сечения следует выполнять по формуле
, (16)
где Fмакс – площадь поперечного сечения брутто с максимальными размерами;
kжN – коэффициент, учитывающий переменность высоты сечения, определяемый по табл. 1 прил. 4 (для элементов постоянного сечения kжN = 1);
j – коэффициент продольного изгиба, определяемый по п. 4.3 для гибкости, соответствующей сечению с максимальными размерами.
Изгибаемые элементы
4.9. Расчет изгибаемых элементов, обеспеченных от потери устойчивости плоской формы деформирования (см. пп. 4.14 и 4.15), на прочность по нормальным напряжениям следует производить по формуле
, (17)
где М – расчетный изгибающий момент;
Rи – расчетное сопротивление изгибу;
Wрас – расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента. Для цельных элементов Wрас = Wнт; для изгибаемых составных элементов на податливых соединениях расчетный момент сопротивления следует принимать равным моменту сопротивления нетто Wнт, умноженному на коэффициент kw; значения kw для элементов, составленных из одинаковых слоев, приведены в табл. 13. При определении Wнтослабления сечений, расположенные на участке элемента длиной до 200 мм, принимают совмещенными в одном сечении.
Таблица 13
| Обозначение коэффициентов | Число слоев в элементе | Значение коэффициентов для расчета изгибаемых составных элементов при пролетах, м | |||
| 2 | 4 | 6 | 9 и более | ||
| 2 | 0,7 | 0,85 | 0,9 | 0,9 | |
| kw | 3 | 0,6 | 0,8 | 0,85 | 0,9 |
| 10 | 0,4 | 0,7 | 0,8 | 0,85 | |
| 2 | 0,45 | 0,65 | 0,75 | 0,8 | |
| kж | 3 | 0,25 | 0,5 | 0,6 | 0,7 |
| 10 | 0,07 | 0,2 | 0,3 | 0,4 |
Примечание. Для промежуточных значений величины пролета и числа слоев коэффициенты определяются интерполяцией.
4.10. Расчет изгибаемых элементов на прочность по скалыванию следует выполнять по формуле
, (18)
где Q – расчетная поперечная сила;
Sбр – статический момент брутто сдвигаемой части поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси;
Iбр – момент инерции брутто поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси;
bрас – расчетная ширина сечения элемента;
Rск – расчетное сопротивление скалыванию при изгибе.
4.11. Количество срезов связей nс, равномерно расставленных в каждом шве составного элемента на участке с однозначной эпюрой поперечных сил, должно удовлетворять условию
, (19)
где Т – расчетная несущая способность связи в данном шве;
МА, МВ – изгибающие моменты в начальном А и конечном В сечениях рассматриваемого участка.
Примечание. При наличии в шве связей разной несущей способности, но одинаковых по характеру работы (например, нагелей и гвоздей), несущие способности их следует суммировать.
4.12. Расчет элементов цельного сечения на прочность при косом изгибе следует производить по формуле
, (20)
где Мх и Му




