Методы проектирования и расчета
Wooden laminated and solid timber structures
Methods of design and calculation
Дата введения 2006-05-15
Область применения
1.1 Настоящий стандарт распространяется на методы проектирования и расчета деревянных клееных конструкций, а также конструкций из цельной древесины (далее - ДК), применяемых в общественном, жилищном, промышленном и других отраслях строительства.
1.2 Стандарт не распространяется на проектирование ДК гидротехнических сооружений и мостов.
1.3 Стандарт может быть применен для целей сертификации проектов на ДК.
1.4 Решение о применении настоящего стандарта и его обязательном соблюдении при проектировании ДК принимается заказчиком (потребителем) самостоятельно путем оформления приказом руководителя и включения в договор на разработку проекта ДК.
1.5 При проектировании ДК следует предусматривать защиту их от увлажнения, биоповреждения, от коррозии (для конструкций, эксплуатируемых в условиях агрессивных сред) в соответствии со стандартом на проектирование защиты строительных конструкций от коррозии, и от возгорания в соответствии со стандартом на противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений, а также рекомендациями ЦНИИСК.
1.6 ДК 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.
1.7 ДК следует проектировать с учетом их заводского изготовления, а также условий их эксплуатации, транспортирования и монтажа как поэлементно, так и укрупненными блоками.
1.8 Долговечность ДК должна обеспечиваться конструктивными мерами в соответствии с указаниями раздела 6 настоящих норм и, в необходимых случаях, защитной обработкой, предусматривающей предохранение их от увлажнения, биоповреждения и возгорания. Декоративная отделка и огнезащитная обработка ДК должны выполняться, как правило, после устройства кровли.
1.9 ДК 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.
1.10 Сорта древесины (классы прочности) элементов ДК, а также необходимые дополнительные требования к качеству древесины, в соответствии с приложением А, виды клея и защитных материалов должны указываться в рабочих чертежах.
1.11 ДК классифицируют по основным признакам: функциональному назначению и температурно-влажностным условиям эксплуатации, согласно таблице 1 и приложению И.
Основные буквенные обозначения*
Обозначение стандарта
| Обозначение Еврокода
| Наименование
|
Усилия от внешних нагрузок и воздействий в поперечном сечении элемента
|
М
| М
| - изгибающий момент
|
N
| N
| - продольная сила
|
Q
| V
| - поперечная сила
|
Характеристики материалов
|
R и
| fm,d
| - расчетное сопротивление древесины изгибу вдоль волокон
|
R c
| fс,0,d
| - расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон
|
Rр
| ft,0,d
| - расчетное сопротивление древесины растяжению вдоль волокон
|
Rсм
| fcl,0,d
| - расчетное сопротивление древесины смятию вдоль волокон
|
Rск
| fv,0,d
| - расчетное сопротивление древесины сдвигу вдоль волокон
|
Rс90
| fc,90,d
| - расчетное сопротивление древесины сжатию поперек волокон
|
Rр90
| ft,90,d
| - расчетное сопротивление древесины растяжению поперек волокон
|
Rсм90
| fcl,90,d
| - расчетное сопротивление древесины смятию поперек волокон
|
| -
| - расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон
|
Rск90
| fv,90,d
| - расчетное сопротивление древесины сдвигу поперек волокон
|
Rсмa
| fcl,a,d
| - расчетное сопротивление древесины смятию под углом к волокнам
|
Rскa
| fv,a,d
| - расчетное сопротивление древесины сдвигу под углом к волокнам
|
Rф.р
| ft,0,d
ft,90,d
ft,45,d
| - расчетное сопротивление фанеры растяжению в плоскости листа
|
Rф.с
| fc,0,d
fc,90,d
fc,45,d
| - расчетное сопротивление фанеры сжатию в плоскости листа
|
Rф.и
| fm,0,d
fm,90,d
| - расчетное сопротивление фанеры изгибу в плоскости листа
|
Rф.ск
| fv,0,d
| - расчетное сопротивление фанеры скалыванию в плоскости листа
|
Rф.ср
| fr,d
fr,45,d
| - расчетное сопротивление фанеры срезу перпендикулярно плоскости листа
|
Rф.с90
| fcl,90,d
| - расчетное сопротивление фанеры сжатию перпендикулярно плоскости листа
|
Rф.см90
| fcl,90,d
| - расчетное сопротивление фанеры смятию перпендикулярно плоскости листа
|
| -
| - расчетное сопротивление древесины однонаправленного шпона изгибу вдоль волокон
|
| -
| - расчетное сопротивление древесины однонаправленного шпона сжатию вдоль волокон
|
| -
| - расчетное сопротивление древесины однонаправленного шпона растяжению вдоль волокон
|
| -
| - расчетное сопротивление древесины однонаправленного шпона смятию вдоль волокон
|
| -
| - расчетное сопротивление древесины однонаправленного шпона сдвигу вдоль волокон
|
Е
| Е0
| - модуль упругости древесины и фанеры вдоль волокон
|
Е90
| Е90
| - модуль упругости древесины и фанеры поперек волокон
|
еф
| -
| - модуль упругости фанеры
|
ЕI
| E0,05
| - модуль упругости древесины и фанеры в расчетах несущих конструкций (кроме опор ЛЭП) на устойчивость и по деформированной схеме
|
| -
| - модуль упругости фанеры в расчетах несущих конструкций (кроме опор ЛЭП) на устойчивость и по деформированной схеме
|
G0,90
| G0,90
| - модуль сдвига древесины относительно осей, направленных вдоль и попрек волокон
|
Gф
| -
| - модуль сдвига фанеры
|
| -
| - модуль сдвига фанеры в расчетах несущих конструкций (кроме опор ЛЭП) на устойчивость и по деформированной схеме
|
v90.0
| v90,0
| - коэффициент Пуассона древесины поперек волокон при напряжениях, направленных вдоль волокон
|
v90.0
| v90,0
| - коэффициент Пуассона древесины вдоль волокон при напряжениях, направленных поперек волокон
|
vф
| -
| - коэффициент Пуассона фанеры
|
mn
| ks
| - коэффициент перехода для расчетных сопротивлений сосны к соответствующим величинам других пород древесины
|
mв
| ksс
| - коэффициент условий эксплуатации конструкций
|
mт
| kt
| - коэффициент температурных условий
|
mд
| ksl
| - коэффициент, учитывающий длительную нагрузку
|
mн
| kdl
| - коэффициент, учитывающий время длительности нагрузки
|
mб
| kh
| - коэффициент, учитывающий высоту сечения
|
mсл
| klam
| - коэффициент, учитывающий толщину слоя
|
mгн
| kr
| - коэффициент, учитывающий радиус кривизны
|
mо
| kn
| - коэффициент, учитывающий ослабления сечения растянутых и изгибаемых элементов
|
mа
| ki
| - коэффициент, учитывающий влияние пропитки антипиренами
|
Т
| Rd,f
| - расчетная несущая способность связи
|
Геометрические характеристики
|
F
| А
| - площадь поперечного сечения элемента
|
Fрасч
| Аd
| - расчетная площадь поперечного сечения элемента
|
Fнт
| Аnet
| - площадь поперечного сечения элемента нетто
|
Fбр
| Аbr
| - площадь поперечного сечения элемента брутто
|
Fсм
| -
| - расчетная площадь смятия
|
Fск
| -
| - расчетная площадь скалывания
|
b
| b
| - ширина поперечного сечения
|
d
| d
| - номинальный диаметр стержней арматурной стали, анкеров, болтов, гвоздей, шурупов и др.
|
h
| h
| - высота поперечного сечения
|
I
| I
| - момент инерции поперечного сечения элемента
|
Iнт
| Inet
| - момент инерции поперечного сечения элемента нетто
|
Iбр
| Ibr
| - момент инерции поперечного сечения элемента брутто
|
Iпр
| -
| - привиденный момент инерции поперечного сечения элемента
|
l
| l
| - пролет, длина элемента
|
l0
| ld
| - расчетная длина элемента
|
lсм
| lсl
| - длина площадки смятия
|
r
| r
| - радиус инерции сечения
|
S
| S
| - статический момент поперечного сечения элемента
|
|
| - статический момент брутто сдвигаемой части поперечного сечения элемента
|
W
| W
| - момент сопротивления поперечного сечения элемента
|
Wрасч
| Wd
| - расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента
|
Wпр
| -
| - приведенный момент сопротивления поперечного сечения элемента
|
Прочие основные характеристики
|
ξ
| ξ
| - коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента
|
φ
| φ
| - коэффициент продольного изгиба
|
λ
| λ
| - гибкость элемента
|
f
| -
| - прогиб элемента
|
nш
| ngl
| - расчетное число швов в элементе
|
kc
| kc
| - коэффициент податливости соединений
|
Подстрочные индексы
|
Подстрочный индекс
| Наименование
|
бр
| br
| - брутто
|
с
| с
| - сжатие
|
см
| сl
| - смятие
|
кр или крит
| сr или crit
| - критический
|
расч
| d
| - расчетный
|
д
| def
| - деформационный
|
расч
| ef
| - расчетный
|
н
| k
| - нормативный
|
и
| m
| - изгиб
|
max
| max
| - максимальный
|
ср
| mean
| - средний, наиболее вероятный
|
min
| min
| - минимальный
|
пр
| mod
| - приведенный
|
нт
| net
| - нетто
|
-
| пот
| - номинальный
|
р
| t
| - растяжение
|
ск
| v
| - сдвиг
|
x, y, z
| x, y, z
| - оси прямоугольной (Декартовой) системы координат
|
a
| a
| - угол между силой, напряжением и направлением волокон древесины
|
0; 45; 90
| 0; 45; 90
| - соответствующее направление к направлению волокон в градусах
|
-
| 0,05
| - значение фрактиля для нормативной величины
|
* Основные буквенные обозначения, встречающиеся по тексту стандарта, для последующего перехода на Еврокод даны также в варианте Еврокода.
|
Материалы
2.1 Для изготовления деревянных конструкций следует применять древесину преимущественно хвойных пород. Древесину твердых лиственных пород следует использовать для нагелей, подушек и других 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 Качество древесины, используемой для элементов несущих ДК, должно соответствовать требованиям ГОСТ 8486, ГОСТ 2695, ГОСТ 9462, ГОСТ 9463, а также дополнительным требованиям, указанным в приложении А.
Прочность древесины соответствующих сортов (классов) должна быть не ниже нормативных сопротивлений, приведенных в приложении Б.
В зависимости от температурно-влажностных условий эксплуатации (групп) к влажности древесины, применяемой в элементах конструкций, должны предъявляться требования, указанные в таблице 1. Зоны влажности, определяющие условия эксплуатации конструкций на открытом воздухе или внутри неотапливаемых помещений, следует принимать в соответствии с нормами по строительной теплотехнике.
Группы условий эксплуатации и особенности их учета даны в приложении Н.
Таблица 1
Температурно-влажностные условия эксплуатации
| Характеристика условий эксплуатации конструкций
| Максимальная влажность древесины для конструкций, %
|
из клееной древесины
| из неклееной древесины
|
| Внутри отапливаемых помещений при температуре до 35 °С, относительной влажности воздуха, %:
|
|
|
| до 60
|
|
|
свыше 60 до 75
|
|
|
A3 (С2)
| свыше 75 до 95
|
|
|
| Внутри неотапливаемых помещений:
|
|
|
| в сухой зоне
|
|
|
в нормальной зоне
|
|
|
Б3 (С3.1)
| в сухой и нормальной зонах с постоянной влажностью в помещении более 75 % и во влажной зоне
|
|
|
| На открытом воздухе:
|
|
|
| в сухой зоне
|
|
|
в нормальной зоне
|
|
|
во влажной зоне
|
|
|
| В частях зданий и сооружений:
|
|
|
Г1 (С4)
| соприкасающихся с грунтом или находящихся в грунте
| -
|
|
Г2 (С4.1, С4.2)
| 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.
3 В графе «Температурно-влажностные условия эксплуатации» даны обозначения классов по европейским нормам.
|
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, фанеры и древесины из однонаправленного шпона для определения собственного веса конструкций при расчете следует принимать по приложению В.
2.6 Синтетические клеи для склеивания древесины и древесины с фанерой в клееных деревянных конструкциях должны назначаться в соответствии с таблицей 2. Клеи для вклеивания арматурных стержней см. в разделе 5 настоящего стандарта.
Другие клеи, не перечисленные в таблице, допускается использовать при условии, что их свойства и долговечность будут не ниже указанных в таблице, при этом они должны иметь соответствующие подтверждения органов сертификации.
Таблица 2
Материалы склеиваемых элементов и условий эксплуатации (по таблице 1)
| Типы клеев
|
1. Древесина и древесина с фанерой в конструкциях для всех условий эксплуатации, кроме Г1, Г3 (С4)
| Резорциноформальдегидные и резорцинофенолоформальдегидные клеи (типа ФР-12, ФРФ-50)
|
2. То же, для условий эксплуатации, кроме А1, Б1, В1, Г1, Г2 и Г3 (С3 и С4)
| Меламино- и меламинокарбамидоформальдегидные клеи
|
3. То же, для условий эксплуатации А2 и Б2 (С1 и С2.1)
| Двухкомпонентные клеи повышенной водостойкости на основе дисперсных систем
|
4. То же, для условий эксплуатации А2 (С1)
| Карбамидоформальдегидные клеи
|
Примечание. Свойства клеев и технические требования к ним будут представлены в разрабатываемом стандарте «Деревянные клееные конструкции. Клеи. Технические требования» - см. приложение М.
|
Для защитной обработки ДК материалы следует выбирать в зависимости от вида конструкций и групп условий эксплуатации согласно таблице 2а.
Таблица 2а
Вид конструкций
| Группа условий эксплуатации
| Вид защитной обработки и тип защитного материала
|
|
Несущие конструкции из:
| C1, C2
| Декоративные (для группы С1) и влагозащитные (для группы С2) покрытия на основе водных дисперсий или органорастворимых смол
|
|
клееной древесины
| (A1, A2, A3)
|
|
| С3, С4
| Влагозащитные пигментные лакокрасочные органорастворимые материалы
|
|
(Б1, Б2, Б3, B1, B2, В3)
|
|
дощатых элементов
| C1, C2
| Декоративные покрытия на основе водорастворимых дисперсий
|
|
(А1, А2, A3)
|
|
С3, С4
| Антисептирование водорастворимыми или органорастворимыми составами
|
|
(Б1, Б2, Б3, B1, B2, В3, Г1, Г2, Г3)
|
|
Каркасные ограждающие конструкции с обшивками из древесных плитных материалов
| С1-С3
| Антисептирование каркаса и влагозащитная обработка обшивок
|
|
(А1-А3, Б1-Б3, В1-В3)
|
|
|
2.7 Для клееных фанерных конструкций следует применять фанеру марки ФСФ по ГОСТ 3916.1 и ГОСТ 3916.2, а также фанеру бакелизированную марки ФБС по ГОСТ 11539.
2.8 Для стальных элементов деревянных конструкций следует применять стали в соответствии с СП 53-102 по проектированию стальных конструкций и арматурные стали в соответствии с нормами 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), стеклопластик АГ-4С (ГОСТ 20437), однонаправленный древеснослоистый пластик ДСПБ (ГОСТ 13913), а также древесину твердых лиственных пород и нержавеющую сталь.
2.10 В строительных конструкциях древесина из однонаправленного шпона используется:
сорт S - для элементов несущих конструкций;
сорт Q - для стеновых панелей и панелей покрытия.
2.11 В композитных конструкциях из клееной древесины и бетона используются: клееная древесина с характеристиками по таблице 3; бетон тяжелый классов В20 и выше; вклеенные арматурные стержни - в соответствии с разделом 5.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.