СНиП II-В.4-71*

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОССТРОЙ СССР

Москва 1978

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА (ГОССТРОЙ СССР)

УДК *74*11.1(0*3.75)

_с >0113—«71 <*47(01)-7*

Глава СНиП II-B.4-7I* является переизданием главы СНиП 11-В.4-71 «Деревянные конструкции. Нормы проектирования», разработанной в развитие главы СНиП II-A. 10-71 «Строительные конструкции и основания. Основные положения проектирования*.

С введением в действие настоящей главы с 1 июля 1972 г. утрачивают силу глава СНиП 1J-B.4-62 «Деревянные конструкции. Нормы проектирования», глава СНиП 1-В. 13-62 «Лесные материалы, изделия и конструкции из древесины». «Инструкция по проектированию и изготовлению клееных деревянных конструкций и строительных деталей» (СН 11-57) и раздел 5 «Проектирование деревянных опор воздушных линий электропередачи» главы СНиП Н-И9-62 «Линии электропередачи напряжением выше I кВ Нормы проектирования».

Настоящие нормы разработаны Центральным научно-исследовательским институтом строительных конструкций нм. В. А. Кучеренко Госстроя СССР.

Редакторы — инж. В Г. КРИВОШЕЯ (Госстрой СССР), д-р техн наук, проф Ю М. ИВАНОВ (ЦНИНСК им. В. А. Кучеренко Госстроя СССР).

Государственный комитет Совета Министров СССР по делам строительства (Госстрой СССР)

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА Часть II. раздел В Глава 4

ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ. НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Редакция инструктивно-мориатиамоЯ литературы За*, редакцией Г. Л. Жигачева Редактор Н. В. Лосева Мл редактор Л. М. Климова Технические редакторы Т. В Кузнецова. Ю Л. Цйхамкоаа Корректор Г. Г. Морозове кая

Сдако а набор 9/XI 1977 г.    Подписано а печать 15/1! I97S г.    Формат MXI0J¹/».    Бумага

типографская М 3. 3.36 уел. веч. л. (уч.-изд. 3.42 л ). Иэл. М ХИ-7407. Заказ Л 30». ___Тираж 100 000 »ка Цена 15 коп._

СтройюВвт 103006. Москва. Каляевская. 23а Владимирская типография Союз пол и граф про и а при Государственном комитете совета министров СССР по делам издательств, полиграфии и кпижной .торговли 600003. г. Владимир. Октябрьский проспект, д. 7

Ииструкт.-иормат , III аып. — 1.*—77 .

© Стройиздаг, 1978

Государственный комитет Совета Министров СССР по делам строительства (Госстрой СССР)

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящие нормы распространяются на проектирование несущих деревянных конструкций зданий н сооружений, а также на проектирование мостов в части требований, приведенных в разделе 2 и прнл. I.

1.2.    При проектировании деревянных конструкций кроме настоящей главы надлежит руководствоваться соответствующими главами Строительных норм и правил и другими нормативными документами, утвержденными или согласованными Госстроем СССР, в том числе отражающими специфические требования особых условий эксплуатации деревянных конструкций, например гидротехнических сооружений. зданий и сооружений временного назначения и др.

1.3.    Деревянные конструкции следует проектировать с учетом условий их эксплуатации, изготовления, транспортирования и монтажа, предусматривая необходимые меры к обеспечению долговечности и капитальности конструкций; следует применять деревянные конструкции преимущественно заводского изготовления. составленные из монтажных блоков минимального количества типоразмеров.

1.4.    Применение деревянных конструкций особенно целесообразно в зданиях н сооружениях с химически агрессивной средой; при этом деревянные конструкции в слабой химически агрессивной среде применяются без защитной обработки древесины, а в средней и сильной химически агрессивной среде —с защитной обработкой древесины. Степень агрессивности среды к древесине приведена в указаниях по проектированию антикоррозионной защиты строительных конструкций.

1.5.    В зависимости от температурно-влажностных условий эксплуатации деревянные конструкции делятся иа группы, указанные в табл. 1.

Таблица I

Группы деревянных конструкций, определяемые температурно-влажностными условиями эксплуатации

1.6.    Деревянные конструкции в условиях длительного нагрева, происходящего в результате производственных процессов (конвективный нагрев, лучистый нагрев), допускается применять только в случаях, если установившаяся температура древесины при этом не превышает 50° С.

1.7.    Прочность и устойчивость деревянных конструкций должны быть обеспечены не только для условий эксплуатации, но и при транспортировании и монтаже. В проекте следует предусматривать мероприятия по раскреплению конструкций при транспортировании и монтаже и указывать места захвата конструкций при подъеме, а также места опирания их при транспортировании и складировании.

Во всех случаях должны быть обеспечены устойчивость и неизменяемость всего здания или сооружения в целом.

1.8.    На рабочих чертежах деревянных конструкций должны быть указаны: порода и влажность древесины; категория элементов деревянных конструкций (см. табл. 2) и характер их обработки (строжка, склеивание, анти-септирование и др.); марка стали и вид защитной обработки стальных частей; все необходимые данные для заготовки деревянных и стальных элементов, а также для сборки конструкций и отдельных блоков (монтажных «марок»).

2. МАТЕРИАЛЫ

2.1.    Деревянные элементы несущих деревянных конструкций следует изготовлять преимущественно из древесины хвойных пород.

Древесину дуба и других ценных твердых лиственных пород следует применять преимущественно для изготовления нагелей, шпонок, подушек и других мелких ответственных деталей конструкций.

Примечания: 1. Лесоматериалы мягких и малоценных твердых лиственных пород используются в соответствии с техническими указаниями о применении древесины мягколиственных пород и изделий из нее в строительстве или в соответствии со специальными документами,, утвержденными в установленном порядке.

2. Применение древесины лиственницы н твердых лиственных пород в несущих гвоздевых конструкциях не допускается.

2.2.    Качество древесных хвойных или лиственных пород в готовых элементах несущих конструкций в зависимости от категорий элементов. приведенных в табл. 2. должно удовлетворять требованиям табл. 3 и 4 в отношении допустимых пороков.

Таблица 2

Категории элементов деревянных конструкций зданий и сооружений

Примечание. Растянутые элементы опор воздушных линий, выполняемые из круглого лесоматериала. при величине напряжения до 70% расчетного допускается относить ко II категории.

Таблица 3

Требования к пиломатериалам в элементах меклееиых конструкций и для изготовления клееных конструкций

5

Продолжение табл. 3

Мммеяоааяяе пороков

3.    Сучки, кроме несрос-шихся. загнивших (рых-лых) и гнилых (табач-них), допускаются при условии, если:

а)    на длине 20 см сумма размеров всех сучков на пласти и кромке вне зон соединений, не более.

б)    в зонах соединений, кроме требований подпункта «а*, размер каждого сучка без- выхода на ребро, не более

в)    на кромке склеиваемых досок размер каждого суч ка. не более

4.    Сучки несросшнеся. загнившие (рыхлые) и гнилые (табачные) допускаются в элементах II н III категорий по норме п. 3. но при условии. если:

а)    размер сучка не превышает

б)    количество сучков на длине I м. не более

5.    Сучки-пасынки

6.    Косослой на I м длины. нс более

7.    Трещины вне зоны соединений допускаются:

а)    глубиной (при симметричном распо логжении на противоположных сторонах элемента — суммарной глуби-ной), не более

б)    длиной (в брусьях— каждая в отдельности. а в досках — общим протяжением на одной ооронс доски), нс более

8.    Трещины по плоскостям скалывания в зонах соединений

Нормы пороков для элементов категория (по табл. 2)

толщины кромки

Продолжение табл. 3

Примечания: 1. Размер сучка определяется в поперечном направлении элемента.

2.    Допускается вырезка сучков и других пороков, выходящих за указанные нормы, с последующим склеиванием* досок по длине на зубчатом соединении согласно требованиям пп. 5.5 и 5.6.

3.    Пороки, не указанные в данной таблице, но оказывающие существенное влияние на прочность элементов конструкций, нс допускаются.

Таблица 4

Требования к круглым лесоматериалам в элементах конструкций в отношении допустимых пороков

Продолжение табл 4

Нвниеиоваииг пороков

Норма пороков ал* элементов категории (по тайл. 2)

стям скалывания нах соединений

в зо-

Примечание. Размер сучка определяется в поперечном направлении круглых лесоматериалов и относится к их диаметру в данном сечении.

Таблица 5 Влажность древесины в конструкциях

Примечания: I. Влажность древесины для изготовления нагелей, шпонок, вкладышей н других мелких ответственных деталей должна быть не более 15%.

2. Разрешаете» в отдельных случаях применять древесину с влажностью более 25%. ко ие более 40%. для изготовления неклееных конструкций группы В. в которых усушка древесины не вызывает расстройства соединений или значительного провисания и связанных с ними дополнительных напряжений, при условии проведения мероприятий по защите древесины от гниения.

Пределы прочности древесины (сосны и елн при влажности 15%). определяемые испытанием стандартных образцов, должны быть не ниже нормативных сопротивлений R", приведенных в табл. 24 прил. 1:

при сжатии вдоль волокон — 300 кГ/см^г;

при статическом изгибе — 500    »

2.3.    Максимально допустимая влажность древесины для изготовления деревянных конструкций определяется по табл. 5.

2.4.    Древесина нагелей, шпонок, вкладышей и других мелких ответственных.деталей должна быть плотной, прямослойной, без сучков н других пороков. Такие детали из древесины малостойких в отношении загнивания пород (береза, бук) должны подвергаться анти-септированню.

2.5.    Величина сбега круглых лесоматериалов (изменение диаметра по их длине) при расчете элементов конструкций принимается 0,8 см на 1 м длины.

2.6.    Плотность (объемная масса) древесины при расчете конструкций принимается по табл. 6.

Т а б ли ц а б

Плотность древесины, кг/м'

Примечания: 1. Плотность свсжеерубленной древесины хвойных н мягких лиственных пород принимают 850 кг/м*, твердых лиственных пород — 1000 кв/м\ 2. Плотность клееной древесины принимают как цельной.

3. Плотность фанеры принимают равной плотности древесины шпонов.

2.7. Синтетические клеи для склеивания древесины с фанерой, а также древесины с металлом в клееных деревянных конструкциях должны назначаться в соответствии с табл. 7.

Таблица 7

Области применения синтетических клеев в клееных деревянных конструкциях

Материалы -склеиваемых элементов конструкция

1.    Древесина и древесина С фанерой а конструкциях всех групп

2.    То же, групп AJ, А2 и Б1

3 Древесина с металлом

Виды клеев

Фенольные, резорциновые,

фснолыю-резорциновыс.

карбамидно-меламиновые

Карбамидные

Эпоксидные, фенольные по синтетическому подслою на металле

2.8.    Для клееных конструкций должна применяться фанера марки ФСФ (ГОСТ 3916—69), склеенная фенольными клеями.

Для конструкций групп Al, А2 и Б1 допускается применение фанеры марки ФК, склеенной карбамидными клеями.

2.9.    Для стальных частей деревянных конструкций следует применять сортовую, полосовую, листовую н фасонную сталь, удовлетворяющую требованиям, установленным для подобных частей стальных и железобетонных конструкций соответствующими нормативными документами.

Стальные части деревянных конструкций следует защищать от коррозии согласно требованиям сУказаний по проектированию антикоррозионной защиты строительных конструкций».

3. РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ И ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ

3.1. Расчетные сопротивления R древесины сосны и ели, удовлетворяющей требованиям п. 2.2, для расчета деревянных конструкций групп Al; А2, БI, защищенных от нагрева, на одновременное воздействие постоянной н временной нагрузок принимаются по табл. 8. В необходимых случаях значения расчетных сопротивлений табл. 8 умножаются на коэффициенты переходные, дополнительные и коэффициенты условий работы конструкций (сооружений) согласно п. 3.2 и указаниям специальных инструкций.

3.2. Расчетные сопротивления, приведенные в табл. 8, умножаются:

а) для древесины других пород — на коэффициенты, указанные в табл. 9;

Таблица 3

Расчетные сопротивления R древесины сосны и ели

Продолжение табл. 8

Продолжение табл, в

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. 5 данной таблицы, определяется по формуле

^{+ ,1)}

где /?_е*в — расчетное сопротивление древесины сжатию и смятию по всей поверхности поперек волокон (п. 4 данной таблицы);

/ем — длина площадки смятия вдоль волокон древесины. см.

2. Расчетное сопротивление древесины смятию под углом а к направлению волокон определяют по формуле (2) нли графику на рис. I

3. Расчетное сопротивление древесины скалыванию под углом а к направлению волокон определяют по формуле

4.    Расчетное среднее по площадке скалывания сопротивление древесины скалыванию в соединениях определяют по п. 5.3, Разрешается принимать расчетное среднее сопротивление скалыванию древесины сосны и ели в лобовых врубках «12 кГ/см* при учете длины схалывания не более двух толщин брутто элемента и 10 глубин врезки.

5.    Расчетное сопротивление изгибу элементов из круглых лесоматериалов, имеющих врезки в расчетном сечении, принимается как для элементов прямоугольного описанного сечения соответствующих размеров в месте ослабления.

6.    В конструкциях построечного изготовления величины расчетных сопротивлений на растяжение, принятые по п. 2 «а» и «б» данной таблицы, снижаются на 30%.

Таблица 9

Переходные коэффициенты т„ к расчетным сопротивлениям древесины разных пород по отношению к сосне и ели

Угол смятия d б град

Рис 1. График для определения расчетного сопротивления древесины сосны и ели смятию под углом а к направлению волокон а —в лобовых врубках; б—по всея сминаемой поверхности

Примечание. Коэффициенты т„, указанные в данной таблице, на фанеру, ме распространяются.

б) для конструкций различных групп, находящихся в условиях повышенной температуры или проверяемых на воздействие только постоянной и временной длительной нагрузок (без учета кратковременной нагрузки), — на коэффициенты, указанные в табл. 10;

Таблица 10

Коэффициенты условий работы т, конструкций различных групп, находящихся в условиях повышенной влажности, температуры или проверяемых на воздействие только постоянной и временной длительной нагрузок

Примечание. Коэффициенты, указанные в данной таблице, для всех групп конструкций умножаются на снижающие коэффициенты в следующих случаях:

а)    при установившейся температуре воздуха в производственных помещениях от +35 до +50* С —на коэффициент 0,8;

б)    когда усилия в элементах (и соединениях), возникающие от расчетной постоянной и временной длительной нагрузок, превышают 0,8 расчетной полной нагрузки, — на коэффициент 0.8.

в)    для конструкций, рассчитываемых с учетом воздействия кратковременных (ветровой, монтажной или сейсмической) нагрузок, — на коэффициенты, указанные в табл. 11;

г)    для гнутых элементов конструкции — на коэффициенты, указанные в табл. 12;

д)    для деревянных конструкций гидротехнических сооружений—на коэффициенты, указанные в табл. 13.

3.3. Расчетные сопротивления строительной фанеры приведены в табл*. 14.

Таблица 11

Коэффициенты условий работы гп„ конструкций при воздействии кратковременных (ветровой, монтажной и сейсмических) нагрузок

Примечание. Расчетные сопротивления древесины при расчете конструкций на воздействия, предусмотренные данной таблицей, повышают независимо от введения коэффициента для учета основных или особых сочетаний нагрузок.

Таблица 12

Дополнительные коэффициенты т™ для гнутых элементов

Обозначения, принятые в таблице: г* —радиус кривизны гнутого элемента; а —размер сечения одной изгибаемой доски или бруска в направлении радиуса кривизны.

Т.аблица 13

Коэффициенты условий работы т* деревянных конструкций гидротехнических сооружений

2—308

Таблица 14

Расчетные сопротивления R« строительной фанеры

Примечание. Расчетные сопротивления изгибу и срезу даны в направлении, перпендикулярном плоскости листа.

3.4.    Расчетные сопротивления стали для стальных элементов деревянных конструкций принимаются по главе СНиП «Стальные конструкции. Нормы проектирования».

Для расчета тяжей и болтов, работающих на растяжение, расчетное сопротивление стали ненарезной- части следует принимать как для прокатной стали соответствующей марки, а нарезной части (при расчете по площади сечения нетто) — то же, но с введением коэффициента т₍ =«0,8.

Расчетные сопротивления стали для расчета двойных и тройных тяжей и болтов, определенные, как указано выше, снижаются умножением на коэффициент т₂ = 0,85.

3.5.    Модуль упругости древесины вдоль волокон. независимо от ее породы, для конструкций групп АI, А2 и Б1, защищенных от на

грева, находящихся под действием постоянной и временной нагрузок, принимается равным £- 100 ООО кГ/см^г.

Модуль упругости древесины для конструкций остальных групп и конструкций, находящихся в условиях повышенной температуры или проверяемых на воздействие только постоянной и временной длительной нагрузок (без учета кратковременной нагрузки). вычисляется путем умножения указанной выше величины Е на коэффициент т_п табл. ГО.

Величины модулей упругости и сдвига и коэффициента Пуассона строительной фанеры, принимаемые для конструкций групп AI. А2 и 61, защищенных от нагрева, находящихся под действием постоянной и временной нагрузок, приведены в табл. 15.

Таблица 15

Модули упругости £* и сдвига G* и коэффициенты Пуассона ц» строительной фанеры в плоскости листа

Величины модулей упругости и сдвига для конструкций остальных групп и конструкций, находящихся в условиях повышенной температуры или проверяемых на воздействие только постоянной и временной длительной нагрузок, принимаются с умножением их на коэффициент т» табл. 10.

3.6.    В случаях, когда учету подлежат несколько факторов, проявляющихся при эксплуатации конструкций одновременно (например, температурно-влажностные условия, повышенная температура, воздействие только постоянной и временной длительной нагрузок), расчетные сопротивления и модули упругости древесины и фанеры определяют, вводя независимо один от другого все коэффициенты, которыми учитывается влияние перечисленных факторов.

основные РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3.7.    Расчет деревянных конструкции производят по двум группам предельных состояний:

по предельному состоянию первой группы (по несущей способности);

по предельному состоянию второй группы (по деформациям).

Расчет деревянных конструкций по несущей способности производят на расчетные нагрузки, а по деформациям — на нормативные нагрузки.

Расчет деревянных конструкций производят в предположении упругой работы материала.

Влияние времени на прочностные и деформационные свойства древесины (за счет упругих несовершенств—ползучести, релаксации напряжений в материале и т. д.) учтено при назначении величин расчетных характеристик и дополнительных коэффициентов, вводимых к величинам расчетных сопротивлений материала и расчетных несущих способностей соединений в соответствии с указаниями разделов 3, 4, 5 и 6 настоящей главы и прил. 1.

4. РАСЧЕТ ЭЛ ЕМ Е НТО В ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ЦЕНТРАЛЬНО РАСТЯНУТЫЕ И ЦЕНТРАЛЬНО СЖАТЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

4.1. Расчет центрально растянутых элементов при усилии, действующем центрально к ослабленной площади сечения, следует производить по формуле

где N — расчетная продольная сила;

F_KT— площадь рассматриваемого поперечного сечения нетто (при определении F_пт ослабления, расположенные на участке длиной 20 см. принимают совмещенными в одном сечении);

Rр—расчетное сопротивление древесины растяжению вдоль волокон.

4.2. Расчет центрально сжатых элементов следует производить по формулам:

а) на прочность

< Rc.    (5)

Гит

б) на устойчивость

*С.

(6)

где /?_с-расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон;

Ф — коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно п. 4 3 Гиг—площадь поперечного сечения нетто элемента; /'тмеч” расчетная площадь поперечного сечения для расчета на устойчивость, принимаемая равной: при отсутствии ослаблений    Fa_Р;

при ослаблениях, нс выходящих на кромки (рис.

2. а), если площадь ослаблений нс превышает 25% F«_p. Fp»_e*=Fe_p;

то же. если площадь ослаблений превышает 254.

Fo_P. F_р*еч“⁴/э Fпт;

при симметричных ослаблениях, выходящих на кромки (рнс. 2. б), F_pae*=F_Hт-

Рис. 2. Ослабления сжатых элементов

а — нс выходящие и* кромку ослабления; б— выходящие иа кромки симметричные ослабления; в — выходящее на кромку несимметричное ослабление

♦ t t

Примечание. При несимметричном ослаблении, выходящем на кромки (рис. 2. в), элементы рассчитывают как внецентренно сжатые.

4.3. Коэффициент продольного изгиба <р определяют по формулам (7) и (8) или по графику на рнс. 3:

при гибкости элемента Х^75

при гибкости элемента >.>75

3100

х* ⁴

(8)

I

1.0

0.90

0.80

0.70

060

0.50

0.50

ПриЯ<75 При Я* 75 ,

_ГЛ

0 го ЬО 60 80 too 720 /10 160180А.

О 5 10.15 2025 3055 ЬО U5 50 1₀/А 0 5 10 13 20 25 30 35 +0 Ь5 Ig/d.

Рис. 3. График для определения коэффициента продольного изгиба <р

4.4. Гибкость X цельных элементов определяют по формуле

где /#— расчетная длина элемента;

г—радиус инерции сечения элемента, определяемый по формуле

Г = У ^бр/Гбр:    (10)

Уср и Гер— момент инерции Н площадь поперечного сечения брутто элемента.

А|— гибкость отдельной ветви относительно ее оси / (см. рис. 4), вычисленная по расчетной длине ветви l_t; при /| меньше семи толщин ветви принимают Л|«0;

Ру — коэффициент приведения гибкости, определяемый по формуле

1+*. — . (12)

4>^пс

где Ь и А— ширина и высота поперечного сечения элемента, см;

Рис. 4. Схемы составных элементов

а —С прокладками; б — 6ej прокладок

4.5.    Расчетную длину элемента /о определяют путем умножения его действительной длины на коэффициент:

при обоих шарнирно закрепленных концах — I;

при одном защемленном и другом свободно нагруженном конце—-2;

при одном защемленном и другом шарнирно закрепленном конце —0.8;

при обоих защемленных концах —0,65.

4.6.    Приведенную гибкость Х_пр составных элементов следует определять с учетом податливости соединений по формуле

где Ху— гибкость всего элемента относительно оси у (рис. 4). вычисленная по расчетной длине элемента U без учета податливости соединений;

я_ш — расчетное количество швов в элементе; при определении расчетного количества швов учитывают те швы. по которым суммируется взаимный сдвиг элементов (например, при расчете относительно оси у по рис. 4,о — 4 шва, по рис. 4.6 — 7 швов); /♦—расчетная длина элемента, м;

Ле— расчетное количество срезов связей в одном шве на I пог. м элемента; при нескольких швах с различными количествами срезов принимают среднее для всех швов количество срезов;

*_с— коэффициент податливости соединений, определяемый по формулам табл. 16.

При определении к диаметр гвоздей принимают не более ‘/ю толщины соединяемых элементов. Если размер защемленных концов гвоздей менее 4 d, то работу концов гвоздей не учитывают. Значение k_e для стальных цилиндрических нагелей определяют по тол-

Таблица 1б Коэффициент податливости соединений Аг_с

шине а более тонкого из соединяемых элементов (см. табл. 20).

При определении к_с диаметр дубовых цилиндрических нагелей принимают не более '/« толщины более тонкого из соединяемых элементов.

Связи в швах следует расставлять равномерно по длине элемента. В прямолинейных элементах сквозных конструкций допускается в средних четвертях длины ставить связи в половинном количестве, вводя в расчет по формуле (12) величину п_с, принятую для крайних четвертей длины элемента.

Диаметр гвоздей и других нагелей d, толщину элемента а н ширину b принимают в сантиметрах.

Примечание: I. Приведенную гибкость составного элемента, вычисленную по формуле (II), не следует принимать более гибкости ветвей, соединенных связями (поставленными по конструктивным соображениям), определяемой по формуле

.    (13)

K27,₆p/F_6p

где 1У<бр—сумма моментов инерции брутто поперечных сечений всех ветвей относительно их осей, параллельных оси у (см. рис. 4);

Ftp— площадь сечения элемента брутто;

Г₉—расчетная длина элемента.

2. Гибкость составного элемента относительно оси. проходящей через центры тяжести сечений всех его ветвей (например, ось х на рис. 4). определяют ках для цельного элемента, т. е. без учета податливости соеди

нений. Это ухаззние не распространяется на элементы с неравномерно нагруженными ветвями (см. п. 4.17).

3.    Если ветви, составного элемента имеют различное сечение, то расчетную гибкость ветви в формуле (11) надлежит принимать равной:

>• - —~-,    (14)

V ZJtofJFjp

4.    Сжатые клееные элементы выполняют сплошными по длине (без прокладок) и рассчитывают как цельные элементы.

ИЗГИБАЕМЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

4.7. Расчет изгибаемых элементов на прочность производят по формуле

Я».

(15)

где Л1— расчетный изгибающий момент;

/?м— расчетное сопротивление древесины изгибу (см. п. I. табл. 8);

^расч — расчетный момент сопротивления рассматриваемого поперечного сечения, определяемый для цельных элементов по площади сечения нетто.

Расчетный момент сопротивления сечения изгибаемых составных элементов на податливых соединениях принимают равным моменту сопротивления сечения нетто №_|гт, умноженному на коэффициент k_w; значения k_w для элементов, составленных из одинаковых слоев, приведены в табл. 17.

Таблица 17

Коэффициенты для расчета изгибаемых составных элементов из одинаковых слоев на податливых соединениях (нагелях)

Примечание. Для промежуточных значений пролета и числа слоев коэффициенты к k_m определяют интерполяцией.

При определении W„_r ослабления сечений, расположенные на участке элемента длиной 20 см, принимают совмещенными в одном сечении.

4.8. Расчет изгибаемых элементов на прогиб производят по моменту инерции поперечного сечения брутто, умножая его при расчс-

те составных элементов на коэффициент к_ж% принимаемый по табл. 17 и учитываюший сдвиг податливых соединений в'швах.

4.9. Клееные, изгибаемые элементы рассчитывают на прочность при изгибе, а также при внецентренном растяжении и сжатии согласно указаниям пп. 4.7, 4.13 и 4.14, причем расчетный момент сопротивления поперечного прямоугольного сечения высотой Л принимают равным величине момента сопротивления нетто, умноженной на коэффициент по табл. 18.

Таблица 18

Коэффициент пи. к моменту сопротивления при изгибе клееных элементов

Примечание. При ширине сечения Ь менее 14 см R, принимают не более 130 кГ/см*.

Клееные балки, элементы ферм, рамы и арки следует проектировать в основном прямоугольного сечения. Ребра жесткости в клееных многослойных двутавровых и тавровых элементах не устраивают, а для обеспечения их поперечной устойчивости толщину стенки принимают равной не менее половины ширины полки, но не менее 8 см; при этом отношение высоты прямоугольного или двутаврового сечения к ширине принимают для балок не более 6, для сжатых прямолинейных и криволинейных элементов — не более 5.

Клееные балки с большим отношением высоты к ширине поперечного сечения подлежат проверке на общую устойчивость. Фанерные стенки клееных балок должны быть проверены на местную устойчивость и при нсобходи-. мости усилены ребрами жесткости.

Расчетное сопротивление древесины изгибу /?„ принимают по п. 1 «а» табл. 8.

4.10. Расчет изгибаемых элементов на скалывание древесины надлежит производить по формуле

QSfip

•/брЬ|

<Рс

(16)

'Pic

где Q— расчетная поперечная сила;

5бр— статический момент брутто частя поперечного сечения элемента, отсекаемой рассматриваемым швом, относительно нейтральной оси;

J_6р— момент инерции брутто рассматриваемого поперечного сечения относительно нейтральной оси;

Ьресч—расчетная ширина ссчення; при расчете на скалывание по клеевому шву 6р.еч принимают равной 0.6 полной ширины шва;

/?_ск— расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон при изгибе.

4.11. Количество связей п_с, равномерно расставленных в каждом шве изгибаемых составных элементов на протяжении от сечения с нулевым моментом до сечения с максимальным изгибающим моментом Af, при нагрузке. распределенной по длине элементов или эквивалентной, должно удовлетворять условию

1.5 М$бг Убр

п_сТ >

(17)

где Т — расчетная несущая способность одной связи в данном шве.

4.12. Расчет элементов цельного сечения на прочность при косом изгибе производят по формуле

Мх

У»

(18)

где М_х и М„— составляющие расчетного изгибающего момента соответственно для главных осей х и у\

W_x и Wg— моменты сопротивления рассматриваемо-го поперечного ссчсиия нетто соответственно для осей х и у.

ВНЕЦЕНТРЕННО РАСТЯНУТЫЕ И ВНЕЦЕНТРЕННО СЖАТЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

4.13. Расчет внецентренно растянутых элементов производят по формуле

N

С ~Ь 1Г/ У КТ    W

м/г,

Р»сч

(19)

где Г

Р»е«г

■ расчетный момент сопротивлснйя поперечного сечения (см. п. 4.7).

Рекомендуется предотвращать возникновение изгибающих моментов в ослабленных сечениях растянутых элементов путем центрирования усилия.

Примечание. При центрировании растягивающего усилия по ослабленному сечению элементы рассчитывают на центральное растяжение.

4.14. Расчет внецентренно сжатых элементов производят по формуле

где

N    MR_C

Fнт    расч /?н

< /?с.

(20)

£ — коэффициент, изменяющийся в пределах от 1 до 0. учитывающий влияние дополнительного момента от продольной силы мри деформации элемента, определяемый по формуле

1 =

I —

k*n

зюо/г_с Увр'

(21)

X— гибкость элементов, определяемая согласно по. 4.4—4.6;

расчетный момент сопротивления, определяемый согласно п. 4.7.

II р и м сч а и и с При малых напряжениях изгиба M/Wa_v, не превышающих 10% напряжения N/Fap, вне-центрсипо сжатые элементы могут быть проверены на устойчивость по формуле (6) без учета изгибающего момента.

4.15. В составных внецентренно сжатых элементах следует проверять устойчивость наиболее напряженной ветви при расчетной длине ее, превышающей семь толщин ветви, по формуле

N М

(22)

где ф|— коэффициент продольного изгиба для отдельной ветви, вычисленный по се расчетной длине (см. рис. 4);

/■'бр и W'ep— площадь и момент сопротивления брутто поперечного сечения элемента.

Устойчивость внецентренно сжатою элемента в целом в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба, допускается проверять по формуле (6) без учета изгибающего момента.

4.16. Количество связей в швеп_с на половине расчетной длины внецентренно сжатого составного элемента должно удовлетворять условию

_(И)

У бр

где Sep— статический момент брутто части поперечного сечения, отсекаемой рассматриваемым швоу, относительно нейтральной оси.

Убр— момент инерции брутто поперечного сечения элемента;

Т—расчетная несущая способность одной связи в данном шве;

Б— коэффициент, определяемый по формуле (21).

СЖАТЫЕ СОСТАВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ С НЕРАВНОМЕРНО НАГРУЖЕННЫМИ ВЕТВЯМИ

4.17. Составные элементы на податливых соединениях, часть ветвей которых не оперта по концам или не закреплена в узлах, допускается рассчитывать на центральное и вне-центренное сжатие по общим правилам, но с соблюдением следующих указаний;

а)    расчетный момент инерции и момент сопротивления поперечного сечения элемента относительно оси у (см. рис. 4) определяют с учетом всех ветвей;

б)    расчетный момент инерции относительно оси х определяют по формуле

У «= У₀ -{- 0,5 Уh.oi    (24)

где У₀ и Ун о— моменты инерции поперечного сечения соответственно опертых н неопертых ветвей;

в) расчетную площадь поперечного сечения элемента определяют при центральном сжатии по сечению только опертых ветвей, а при внеиентренном сжатии:

по сечению только опертых ветвей, если проверяют эти ветви;

по полному сечению элемента, если проверяют неопертые ветви.

РАСЧЕТНАЯ ДЛИНА И ПРЕДЕЛЬНАЯ ГИБКОСТЬ СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

4.18. Расчетную длину пересекающихся элементов, соединенных между собой в месте пересечения, следует принимать равной:

при проверке устойчивости в плоскости конструкции — расстоянию от центра узла до точки пересечения элементов;

при проверке устойчивости из плоскости конструкции:

а)    в случае пересечения двух сжатых элементов — полной длине элемента;

б)    в случае пересечения сжатого элемента с неработающим — величине /о. определяемой по формуле

где/,, X, ,F|— полная длина, гибкость и площадь поперечного сечения сжатого элемента;

/*. Xj. Ft—длина, гибкость и площадь сечения поддерживающего элемента; величину /₀ принимают нс меньше 0.5 /,;

в) в случае пересечения сжатого элемента с растянутым такой же силой — расстоянию от центра узла до точки пересечения элементов:

при меньших значениях растягивающей силы расчетную длину сжатого элемента определяют интерполяцией между ее значениями для случаев, приведенных в подпунктах «б* и «в» настоящего пункта.

Если один или оба пересекающихся элемента имеют составное сечение, в формулу (25) подставляют соответствующие значения приведенной гибкости элемента.

4.19. При проверке устойчивости сжатого нижнего пояса стержневых арочных, рамных н тому подобных конструкций, раскрепленного поперечными связями жесткости (см. п. 6.12). за расчетную длину пояса следует принимать

расстояние между этими связями, увеличенное на 25%.

4.20.    Связи жесткости, раскрепляющие сжатые элементы конструкций (см. п. 6.12), рассчитывают на усилия, направленные перпендикулярно элементу и равные 0,02 действующего в элементе усилия сжатия.

4.21.    Гибкость сжатых элементов и их отдельных ветвей не должна превышать значений, указанных в табл. 19.

Таблица 19

Предельная гибкость сжатых элементов конструкций

Примечание. Для элементов конструкций, в которых допускается повышенная деформатнвность (опоры воздушных линий и т. п.). предельные гибкости, указанные в данной таблице, могут быть увеличены.

ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА КЛЕЕНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

4.22.    Клееные элементы рассчитывают как элементы цельного поперечного сечения согласно пп. 4.1—4.20.

4.23.    Расчет клееных фанерных панелей (с деревянным каркасом) для стен и покрытий зданий следует производить как элементов цельного коробчатого сечения, приведенного к наиболее напряженному материалу-фанере (стыки фанерных обшивок выполняют на усовом соединении или с двусторонними накладками):

а) на прочность растянутой обшивки —по формуле

м

—    <    *ф    Яф.р,    (26)

"пр

где М— расчетный изгибающий момент:

W_np— момент сопротивления поперечного сечения, приведенного к фанере: при определении ЯГ_Вр ширина фанерных обшивок вводится (с учетом неравномерности распределения нормальных напряжений) на 10% меньше действительной: Яф.р— расчетное сопротивление фанеры растяжению:

*ф — коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления в стыках фанерной об

шивки и принимаемый равным: для фанеры марок ФСФ и ФК—0.6: для бакелиэированной фанеры--0.8; при отсутствии стыков стыкование бакелиэированной фанеры марки ФБСВ на ус не допускается.

Момент сопротивления приведенного сечения

1Г_ор = ^,    (27)

Уо

где ув— расстояние от центра тяжести приведенного сечения панели до нижней грани обшивки;

У„р—момент инерции сечения, приведенного к фанере;

=    (»)

где /ф— момент инерции фанерных обшивок паноли;

У_д — момент инерции поперечного сечения продольных ребер каркаса панели;

———отношение модулей упругости древесины н фа-

£ф

иеры (коэффициент приведения сечения);

б) на устойчивость сжатой обшивки —по формуле

=““<*♦.с    (29)

^w расч

1250 а

где Грк, = Г_прфф при «Рф «    для — > 50

и ФФ" 1

(а/6)» 5000

(а — расстояние между ребрами, см; б — толщина фанеры, см);

/?ф_С — расчетное сопротивление фанеры сжазию.

Верхнюю обшивку дополнительно проверяют на местный изгиб от сосредоточенной силы Р= 1,2-100 кГ как заделанную в местах приклеивания к ребрам при расчетной ширине, равной 100 см;

в)    на прогиб —с введением момента инерции приведенного к фанере поперечного сечения и расчетной ширины фанерных обшивок. равной 0,9 действительной;

г)    на скалывание древесины ребер каркаса или на скалывание по клеевому шву между шпонами фанеры

т

QSnp J up ^расч

< Яф.ск.

(30)

где Q— расчетная поперечная сила;

5пр— статический момент сдвигаемой части приведен-кого сечения относительно нейтральной оси; *р*сч— расчетная ширина сечения, принимаемая равной суммарной ширине ребер каркаса;

Яф.ск — расчетное сопротивление фанеры схалыванию.

5. РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЙ

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

5.1.    Действующее на соединение (или от* дельную податливую связь) расчетное усилие не должно превышать расчетную несущую способность соединения (или отдельной связи).

5.2.    Расчетную несущую способность соединений, рассчитываемых на смятие и скалывание (например, соединения на врубках и т. п.), следует определять по формулам:

а)    из условия смятия древесины

Г-*«■*«?    W

б)    из условия скалывания древесины

Г =    (32)

где Far- расчетная площадь смятия;

F_<K— расчетная площадь скалывания;

Я_сма — расчетное сопротивление древесины смятию под углом к направлению волокон;

^ск"" расчетное среднее по площадке скалывания сопротивление древесины скалыванию, определяемое согласно п. 5.3,

5.3.    Расчетное среднее по площадке скалывания сопротивление древесины скалыванию

определяют по формуле

“ '—Г-.    (33)

1+Р^

€

где Лек—расчетное сопротивление Древесины скалыванию (для максимального напряжения);

/_ск— расчетная длина плоскости скалывания, принимаемая не более 10 глубин врезки в элемент; е— плечо сил скалывания, принимаемое равным 0,5 А при расчете элементов с несимметричной врезкой в соединениях без зазора между элементами (рис. 5. а) н 0.25 А при расчете симметрично загружаемых элементов с симметричной врезкой (рис. 5, б);

б)    г)

Рис. 5. Схемы врезок в элементах соедйнений (а и б); схемы одностороннего (г) и промежуточного (в) скалывания для случая симметричных врезок

А— размер сечения элемента по направлению врезки;

Р — коэффициент, принимаемый равным (при условии обжатия по плоскостям скалывания):

при расчете на скалывание растянутых элементов соединений с односторонним (рис. 5, г) расположением площадки скалывания р=0,25;

при расчете на скалывание сжатых элементов соединений с промежуточным (рис. 5, г) расположением площадки скалывания р * 0.125.

Отношение l_eJe должно быть не менее 3.

КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

5.4.    Клеевые соединения следует рассматривать при расчете конструкций как неподатливые соединения.

5.5.    Клеевые соединения надлежит использовать для:

а) образования по длине конструктивных элементов сплошного сечения с параллельным расположением волокон склеиваемых досок в пакете. При этом по ширине клееного пакета швы склеиваемых кромок следует сдвигать не менее чем на 4 см по отношению к швам в соседних слоях досок;

б)    стыкования отдельных досок перед склеиванием пакета на зубчатом соединении преимущественно с зубьями, выходящими на кромку (рис. б.о); при этом расстояние в свету между зубчатыми соединениями в одной доске должно быть не менее 300 мм.

в) стыкования клееных пакетов на зубчатом соединении, в том числе и с зубьями, выходящими на пласть составляющих пакеты досок (рис. 6,6). Стыки соседних досок на зубчатом соединении в пакете должны быть расположены вразбежку.

Примечание. Зубчатое соединение допускается применять для сопряжения изгибаемых деревянных эле-

Рис. 6. Схемы зубчатых соединений

а — с вубъями. выходящими кв кромку: 6 — с эубьями. выходя -щи ми иа пласть составляющих иакст досок; а — равкерм вубьса

ментов под углом до 35^е (например, в углах рам), снижая величину расчетного сопротивления нагибу в зависимости от угла а по нижней кривой рис. I.

5.6.    В проекте должно быть указано, что зубчатые соединения допускается выполнять только механизированным способом с наклоном боковых граней зубьев от '/» до '/12 и с затуплением их не более 1 мм (рис. 6.в).

5.7.    В отдельных случаях допускается применение усового соединения длиной не менее 10 толщин доски или фанеры. При этом в одном сечении растянутых н изгибаемых элементов допускается стыкование не более 25% всех досок пакета, а в наиболее напряженной зоне —не более одной доски; расстояние (вдоль элемента) между стыками смежных (по высоте сечения элемента) досок должно быть не менее 20 толщин стыкуемых досок.

5.8.    Толщина склеиваемых досок в прямолинейных элементах должна быть не более 5 см. а в криволинейных элементах—не более 4 см.

5.9.    В клееных фанерных элементах ширина досок, склеиваемых с фанерой при угле 90° между волокнами, должна быть не более 10 см.

В примыканиях элементов при углах 30— 45° между волокнами допускается применять клеевые соединения досок шириной нс более 15 см с восприятием отрывающих усилий болтами, шурупами или гвоздями.

СОЕДИНЕНИЯ НА ВРУБКАХ

5.10.    Соединения элементов на врубках осуществляют в виде лобовых врубок с одним зубом (рис. 7, а), с двумя зубьями (рис. 7. б) или непосредственным упором примыкающих сжатых элементов. Соединения на щековых врубках применять не допускается.

Рабочую плоскость смятия во врубках следует располагать перпендикулярно оси примыкающего сжатого элемента.

Элементы соединений на врубках должны быть стянуты болтами или хомутами.

5.11.    Лобовые врубки рассчитывают на скалывание согласно указаниям пп. 5.2 и 5.3. Величину основного расчетного сопротивления древесины скалыванию (для максимального напряжения), подставляемую в формулу (33). принимают по п. 6 табл. 8 независимо от угла примыкания сжатого элемента.

Расчет лобовых врубок с двумя зубьями на скалывание по верхней плоскости, на глубине врезки первого от торца зуба, производят на усилие

ск

К.+ К.'

где Т_(к— полное усилие скалывании;

F _см— площадь смятия первого зуба; F_(H— площадь смятия второго зуба.

(34)

Расчет на скалывание по нижней плоскости, па глубине врезки второго зуба, производят на полную силу скалывания Г_с*.

При расчете на скалывание лобовых врубок с двумя зубьями расчетную несущую способность соединения Т, определяемую по формуле (32), надлежит умножать на коэффициент k:

при расчете по верхней плоскости скалывания на А=0,8;

при расчете по нижней плоскости скалывания на k= 1,15.

5.12. Длина плоскости скалывания лобовых врубок должна быть не менее 1.5 Л, где И — размер сечения элемента по направлению врубки.

Глубина лобовых врубок в промежуточных узлах стержневых конструкций должна быть не более V4/1. в остальных случаях — нс более •/зЛ; при этом глубина врубок в брусьях и досках должна быть ие менее 2 см, в элементах из круглых лесоматериалов — не менее 3 см.

Рис 7. Схема лобовой врубки

а —с одним зубом: б — с двум» зубьями

СНиП 11-8.4-71*

В лобовых врубках с двумя зубьями второй от торца зуб следует врезать на большую глубину, чем первый; при этом разница глубин врезок должна быть не менее 2 см.

5.13.    Расчет на смятие лобовых врубок с одним зубом производят по основной рабочей плоскости смятия а—b (см. рис. 7, а) на полное усилие, действующее в примыкающем сжатом элементе. Угол смятия древесины а при определении расчетного сопротивления смятию R_CM принимают равным углу между направлениями сминающего усилия и волокон сминаемого элемента.

Расчетное сопротивление древесины смятию поперек волокон для лобовых врубок принимают по п. 5 «б> табл. 8, независимо от размеров площади смятия. Расчетное сопротивление древесины смятию поперек волокон Ясмво Для вкладышей принимают по п. 4 табл. 8 как для смятия по всей поверхности.

Расчетную площадь смятия лобовых врубок с двумя зубьями принимают равной сумме площадей смятия отдельных зубьев.

СОЕДИНЕНИЯ НА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ НАГЕЛЯХ, РАБОТАЮЩИХ НА СДВИГ

а) Общие указания

5.14.    Расчетную несущую способность цилиндрического нагеля в соединениях элементов из сосны и ели при направлении усилий, передаваемых стальными и дубовыми цилиндрическими нагелями вдоль волокон элементов и гвоздями под любым углом, при расчете на воздействие постоянной и временной нагрузок деревянных конструкций групп А1, А2 и Б1, защищенных от нагрева, следует определять по табл. 20.

Таблица 20

Расчетная несущая способность цилиндрических нагелей

Продолжение табл 20

Примечания: I. Здесь с — толщина средних элементов. а также равных и более толстых элементов односрезных соединений; а — толщина крайних элементов. а также более тонких элементов односрезных соединений; d — диаметр нагелей; величины а, с и d принимаются в сантиметрах.

2.    Расчетную несущую способность нагеля в двухсрезных несимметричных (кососимметричных) соединениях при неодинаковой толщине элементов определяют по данной таблице, причем:

а)    при толщине крайних элементов а<0,5с расчетную несущую способность нагеля из условия смятия в среднем элементе толщиной с определяют по п. 2 «а» таблицы с умножением на коэффициент

0.7; при промежуточных значениях а между 0.5 с и с коэффициент определяют интерполяцией между значениями а-0.7 и в— I;

б)    при толщине |файних элементов а>с расчетную несущую способность нагеля определяют из условия смятия в крайних элементах по п. 2 таблицы с заменой с на а;

в)    при определении расчетной несущей способности из условия изгиба нагеля толщину крайнего элемента а. подставляемую в п. 3 таблицы, принимают не более 0.6 с.

3.    Расчетную несущую способность нагеля в рассматриваемом шве нз условия смятия принимают -равной меньшему из двух значений, полученных для прилегающих к этому шву элементов.

4.    Расчет нагельных соединений па скалывание не производят ввиду достаточного запаса прочности на этот вид сопротивления, обеспечиваемого расстановкой нагелей в соответствии с пп. 5.19 и 5.24.

5.    Число нагелей п„ в соединении определяют по формуле