Rambler's Top100

СНиП II-25-80 (с изм 1988) Скачать Предварительный просмотр

Скачать

Предварительный просмотр

(отсутствуют изображения, таблицы и формулы)

Строительные нормы и правила
СНиП II-25-80
Деревянные конструкции
Утверждены
постановлением Государственного комитета СССР
по делам строительства от 18 декабря 1980 г. № 198
Содержание
1. Общие положения
2. Материалы
3. Расчетные характеристики материалов
4. Расчет элементов деревянных конструкций
А. Расчет элементов деревянных конструкций по предельным состояниям первой группы
Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы
Изгибаемые элементы
Элементы, подверженные действию осевой силы с изгибом
Расчетные длины и предельные гибкости элементов деревянных конструкций
Особенности расчета клееных элементов из фанеры с древесиной
Б. Расчет элементов деревянных конструкций по предельным состояниям второй группы
5. Расчет соединений элементов деревянных конструкций
Общие указания
Клеевые соединения
Соединения на врубках
Соединения на цилиндрических нагелях
Соединения на гвоздях и шурупах, работающих на выдергивание
Соединения на пластинчатых нагелях
Соединения на вклеенных стальных стержнях, работающих на выдергивание или продавливание
6. Указания по проектированию деревянных конструкций
Общие указания
Балки, прогоны, настилы
Составные балки
Балки клееные
Фермы
Арки и своды
Рамы
Опоры воздушных линий электропередачи
Конструктивные требования по обеспечению надежности деревянных конструкций
Приложение 1. Дополнительные требования к древесине
Приложение 2. Нормативные и временные сопротивления древесины сосны и ели
Приложение 3. Плотность древесины и фанеры
Приложение 4. Данные для расчета сжатых, изгибаемых и сжато-изгибаемых элементов
Приложение 5. Графики для расчета фанерных стенок балок и плит
Разработаны ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР при участии ЦНИИПромзданий 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"
Постановление Госстроя СССР № 132 от 08.07.88
Ввод в действие с 01.01.89
Разработчики: ЦНИИСК им. Кучеренко, НИИЖБ, ЦНИИпромзданий Госстроя СССР
"п. 4.32 СНиП II-25-80 "Деревянные конструкции", утвержденного постановлением Госстроя СССР от 18.12.80 № 198, следует изложить в редакции:
"Прогибы и перемещения элементов конструкций не должны превышать предельных, установленных СНиП 2.01.07-85."

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
Максимальная влажность древесины
для конструкций %
условия
эксплуатации
эксплуатации
конструкций
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

10
100
7
70
_
б) клееные элементы

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 ? 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

Коэффициент mп для расчетных сопротивлений

Древесные породы
растяжению, изгибу, сжатию и смятию вдоль волокон Rр, Rи, Rс, Rсм
сжатию и смятию 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

Коэффициент mн
Нагрузка
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
Обозначение
Коэффициент mгн при отношении rк /а
состояние
расчетных
сопротивлений
150
200
250
500
и более
Сжатие и изгиб
Rс, Rи
0,8
0,9
1
1
Растяжение

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

Расчетные сопротивления,
Вид фанеры
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 ?90.0 = 0,5, а вдоль волокон при напряжениях, направленных поперек волокон, ?0.90 = 0,02.
Величины модулей упругости строительной фанеры в плоскости листа Еф и Gф и коэффициенты Пуассона ?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 ?ф
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 ?ф 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, Gф принимаются 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 Fнт ослабления, 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;
? 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 ? следует определять по формулам (7) и (8);
при гибкости элемента ? ? ??
; (7)
при гибкости элемента ? ? 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 ?0
lо = l?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 ? следует определять с учетом податливости соединений по формуле
, (11)
где ?у гибкость всего элемента относительно оси У (рис. 2), вычисленная по расчетной длине элемента lо без учета податливости;
?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 ?1 = 0;
?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

Коэффициент kc при
Вид связей
центральном сжатии
сжатии с изгибом
1. Гвозди
1
10d2
1
5d2
2. Стальные цилиндрические нагели
1
5d2
1
2,5d2
а) диаметром ? 1/7 толщины соединяемых элементов
1
5d2
1
2,5d2
б) диаметром > 1/7 толщины соединяемых элементов
1,5
ad
3
ad
3. Дубовые цилиндрические нагели
1
d2
1,5
d2
4. Дубовые пластинчатые нагели
_
1,4
?bпл
5. Клей
0
0
Примечание. Диаметры гвоздей и нагелей d, толщину элементов а, ширину bпл и толщину ? 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 kс соединений 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 ? отдельных ветвей, определяемой по формуле
, (13)
где ?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 ?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 Fрас следует 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);
? 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 Wнт ослабления сечений, расположенные на участке элемента длиной до 200 мм, принимают совмещенными в одном сечении.
Таблица 13
Обозначение коэф-
Число
слоев
Значение коэффициентов для расчета изгибаемых составных элементов при пролетах, м
фициентов
в элементе
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

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 составляющие расчетного изгибающего момента для главных осей сечения Х и У;
Wx и Wу моменты сопротивлений поперечного сечения нетто относительно главных осей сечения Х и У.
4.13. Клееные криволинейные элементы, изгибаемые моментом М, уменьшающим их кривизну, следует проверять на радиальные растягивающие напряжения по формуле
, (21)
где ?0 нормальное напряжение в крайнем волокне растянутой зоны;
?i нормальное напряжение в промежуточном волокне сечения, для которого определяются радиальные растягивающие напряжения;
hi расстояние между крайним и рассматриваемым волокнами;
ri радиус кривизны линии, проходящей через центр тяжести части эпюры нормальных растягивающих напряжений, заключенной между крайним и рассматриваемым волокнами;
Rр.90 расчетное сопротивление древесины растяжению поперек волокон, принимаемое по п. 7 табл. 3.
4.14. Расчет на устойчивость плоской формы деформирования изгибаемых элементов прямоугольного постоянного сечения следует производить по формуле
, (22)
где М максимальный изгибающий момент на рассматриваемом участке lр;
Wбр максимальный момент сопротивления брутто на рассматриваемом участке lp.
Коэффициент ?М для изгибаемых элементов прямоугольного постоянного поперечного сечения, шарнирно-закрепленных от смещения из плоскости изгиба и закрепленных от поворота вокруг продольной оси в опорных сечениях, следует определять по формуле
, (23)
где lp расстояние между опорными сечениями элемента, а при закреплении сжатой кромки элемента в промежуточных точках от смещения из плоскости изгиба расстояние между этими точками;
b ширина поперечного сечения;
h максимальная высота поперечного сечения на участке lp;
kф коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке lp, определяемый по табл. 2 прил. 4 настоящих норм.
При расчете изгибаемых элементов с линейно меняющейся по длине высотой и постоянной шириной поперечного сечения, не имеющих закреплений из плоскости по растянутой от момента М кромке, или при m < 4 коэффициент ?М по формуле (23) следует умножать на дополнительный коэффициент kжМ. Значения kжМ приведены в табл. 2 прил. 4. При m ? 4 kжМ = 1.
При подкреплении из плоскости изгиба в промежуточных точках растянутой кромки элемента на участке lp коэффициент ?М определенный по формуле (23), следует умножать на коэффициент kпМ:
, (24)
где ?p центральный угол в радианах, определяющий участок lp элемента кругового очертания (для прямолинейных элементов ?p = 0);
m число подкрепленных (с одинаковым шагом) точек растянутой кромки на участке lp (при m ? 4 величину следует принимать равной 1).
4.15. Проверку устойчивости плоской формы деформирования изгибаемых элементов постоянного двутаврового или коробчатого поперечного сечений следует производить в тех случаях, когда
lp ? 7b, (25)
где b ширина сжатого пояса поперечного сечения.
Расчет следует производить по формуле
, (26)
где ? коэффициент продольного изгиба из плоскости изгиба сжатого пояса элемента, определяемый по п. 4.3;
Rс расчетное сопротивление сжатию;
Wбр момент сопротивления брутто поперечного сечения; в случае фанерных стенок приведенный момент сопротивления в плоскости изгиба элемента.
Элементы, подверженные действию осевой силы с изгибом
4.16. Расчет внецентренно-растянутых и растянуто-изгибаемых элементов следует производить по формуле
, (27)
где Wрас расчетный момент сопротивления поперечного сечения (см. п. 4.9);
Fрас площадь расчетного сечения нетто.
4.17. Расчет на прочность внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов следует производить по формуле
, (28)
где Мд изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформированной схеме.
Примечания: 1. Для шарнирно-опертых элементов при симметричных эпюрах изгибающих моментов синусоидального, параболического, полигонального и близких к ним очертаний, а также для консольных элементов Мд следует определять по формуле
, (29)
где ? коэффициент, изменяющийся от 1 до 0, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента, определяемый по формуле
, (30)
М изгибающий момент в расчетном сечении без учета дополнительного момента от продольной силы;
? коэффициент, определяемый по формуле (8) п. 4.3.
2. В случаях когда в шарнирно-опертых элементах эпюры изгибающих моментов имеют треугольное или прямоугольное очертание, коэффициент по формуле (30) следует умножать на поправочный коэффициент kн:
kн = ?н + ?(1 ?н), (31)
где ?н коэффициент, который следует принимать равным 1,22 при эпюрах изгибающих моментов треугольного очертания (от сосредоточенной силы) и 0,81 при эпюрах прямоугольного очертания (от постоянного изгибающего момента).
3. При несимметричном загружении шарнирно-опертых элементов величину изгибающего момента Мм следует определять по формуле
, (32)
где Мс и Мк изгибающие моменты в расчетном сечении элемента от симметричной и кососимметричной составляющих нагрузки;
?с и ?к коэффициенты, определяемые по формуле (30) при величинах гибкостей, соответствующих симметричной и кососимметричной формам продольного изгиба.
4. Для элементов переменного по высоте сечения площадь Fбр в формуле (30) следует принимать для максимального по высоте сечения, а коэффициент ? следует умножать на коэффициент kжN, принимаемый по табл. 1 прил. 4.
5. При отношении напряжений от изгиба к напряжениям от сжатия менее 0,1 сжато-изгибаемые элементы следует проверять также на устойчивость по формуле (6) без учета изгибающего момента.
4.18. Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов следует производить по формуле
, (33)
где Fбр площадь брутто с максимальными размерами сечения элемента на участке lp;
Wбр см. п. 4.14;
n = 2 для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования и n = 1 для элементов, имеющих такие закрепления;
? коэффициент продольного изгиба, определяемый по формуле (8) для гибкости участка элемента расчетной длиной lp из плоскости деформирования;
?м коэффициент, определяемый по формуле (23).
При наличии в элементе на участке lp закреплений из плоскости деформирования со стороны растянутой от момента М кромки коэффициент ?м следует умножать на коэффициент kпМ, определяемый по формуле (24), а коэффициент ? на коэффициент kпN по формуле
, (34)
где ?p, lp, h и m см. п. 4.14.
При расчете элементов переменного по высоте сечения, не имеющих закреплений из плоскости по растянутой от момента М кромке, или при m < 4 коэффициенты ? и ?М, определяемые по формулам (8) и (23), следует дополнительно умножать соответственно на коэффициенты kжN и kжМ, приведенные в табл. 1 и 2 прил. 4.
При m ? 4 kжN = kжМ = 1.
4.19. В составных сжато-изгибаемых элементах следует проверять устойчивость наиболее напряженной ветви, если расчетная длина ее превышает семь толщин ветви, по формуле
, (35)
где ?1 коэффициент продольного изгиба для отдельной ветви, вычисленный по ее расчетной длине l1 (см. п. 4.6);
Fбр, Wбр площадь и момент сопротивления брутто поперечного сечения элемента.
Устойчивость сжато-изгибаемого составного элемента из плоскости изгиба следует проверять по формуле (6) без учета изгибающего момента.
4.20. Количество срезов связей nс, равномерно расставленных в каждом шве сжато-изгибаемого составного элемента на участке с однозначной эпюрой поперечных сил при приложении сжимающей силы по всему сечению, должно удовлетворять условию
, (36)
где Sбр статический момент брутто сдвигаемой части поперечного сечения относительно нейтральной оси;
Iбр момент инерции брутто поперечного сечения элемента;
Т расчетная несущая способность одной связи в данном шве;
Мд изгибающий момент, определяемый по п. 4.17.
Расчетные длины и предельные гибкости элементов деревянных конструкций
4.21. Для определения расчетной длины прямолинейных элементов, загруженных продольными силами по концам, коэффициент ?0 следует принимать равным:
при шарнирно-закрепленных концах, а также при шарнирном закреплении в промежуточных точках элемента 1;
при одном шарнирно-закрепленном и другом защемленном конце 0,8;
при одном защемленном и другом свободном нагруженном конце 2,2;
при обоих защемленных концах 0,65.
В случае распределенной равномерно по длине элемента продольной нагрузки коэффициент ?0 следует принимать равным:
при обоих шарнирно-закрепленных концах 0,73;
при одном защемленном и другом свободном конце 1,2.
Расчетную длину пересекающихся элементов, соединенных между собой в месте пересечения, следует принимать равной:
при проверке устойчивости в плоскости конструкций 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 l1, умноженной на коэффициент ?0:
, (37)
где l1, ?1, F1 полная длина, гибкость и площадь поперечного сечения сжатого элемента;
l2, ?2, F2 длина, гибкость и площадь поперечного сечения неработающего элемента.
Величину ?0 следует принимать не менее 0,5;
в) в случае пересечения сжатого элемента с растянутым равной по величине силой наибольшей длине сжатого элемента, измеряемой от центра узла до точки пересечения элементов.
Если пересекающиеся элементы имеют составное сечение, то в формулу (37) следует подставлять соответствующие значения гибкости, определяемые по формуле (11).
4.22. Гибкость элементов и их отдельных ветвей в деревянных конструкциях не должна превышать значений, указанных в табл. 14.
Таблица 14

Наименование элементов конструкций
Предельная гибкость ?макс
1. Сжатые пояса, опорные раскосы и опорные стойки ферм, колонны
120
2. Прочие сжатые элементы ферм и других сквозных конструкций
150
3. Сжатые элементы связей
200
4. Растянутые пояса ферм в вертикальной плоскости
150
5. Прочие растянутые элементы ферм и других сквозных конструкций
200
Для опор воздушных линий электропередачи

6. Основные элементы (стойки, приставки, опорные раскосы)
150
7. Прочие элементы
175
8. Связи
200
Примечание. Для сжатых элементов переменного сечения величины предельной гибкости ?макс умножаются на , где коэффициент kжN принимается по табл. 1 прил. 4.
Особенности расчета клееных элементов из фанеры с древесиной
4.23. Расчет клееных элементов из фанеры с древесиной следует выполнять по методу приведенного поперечного сечения.
4.24. Прочность растянутой фанерной обшивки плит (рис. 3) и панелей следует проверять по формуле
, (38)
где М расчетный изгибающий момент;
Rф.р расчетное сопротивление фанеры растяжению;
mф коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления в стыках фанерной обшивки, принимаемый равным при усовом соединении или с двусторонними накладками: mф = 0,6 для фанеры обычной и mф = 0,8 для фанеры бакелизированной. При отсутствии стыков mф = 1;
Wпр момент сопротивления поперечного сечения, приведенного к фанере, который следует определять в соответствии с указаниями п. 4.25.

4.25. Приведенный момент сопротивления поперечного сечения клееных элементов из фанеры с древесиной следует определять по формуле
, (39)
где yо расстояние от центра тяжести приведенного сечения до нижней грани обшивки;
Iпр момент инерции сечения, приведенного к фанере:
, (40)
где Iф момент инерции поперечного сечения фанерных обшивок;
Iд момент инерции поперечного сечения деревянных ребер каркаса;
Ед /Еф отношение модулей упругости древесины и фанеры.
При определении приведенных моментов инерции и приведенных моментов сопротивления расчетную ширину фанерных обшивок следует принимать равной bрас = 0,9b при l ? 6a и bрас = 0,15b,
при l < 6а (b полная ширина сечения плиты, l пролет плиты, а расстояние между продольными ребрами по осям).
4.26. Устойчивость сжатой обшивки плит и панелей следует проверять по формуле
, (41)
где при ? 50;
при > 50
(а расстояние между ребрами в свету; ? толщина фанеры).
Верхнюю обшивку плит дополнительно следует проверять на местный изгиб от сосредоточенного груза Р = 1 кН (100 кгс) (с коэффициентом перегрузки n = 1,2) как заделанную в местах приклеивания к ребрам пластинку.
4.27. Проверку на скалывание ребер каркаса плит и панелей или обшивки по шву в месте примыкания ее к ребрам следует производить по формуле
, (42)
где Q расчетная поперечная сила;
Sпр статический момент сдвигаемой части приведенного сечения относительно нейтральной оси;
Rсп расчетное сопротивление скалыванию древесины вдоль волокон или фанеры вдоль волокон наружных слоев;
bрас расчетная ширина сечения, которую следует принимать равной суммарной ширине ребер каркаса.
4.28. Расчет на прочность поясов изгибаемых элементов двутаврового и коробчатого сечений с фанерными стенками (рис. 4) следует производить по формуле (17), принимая Wрас = Wпр, при этом напряжения в растянутом поясе не должны превышать Rр, а в сжатом ?Rс (? коэффициент продольного изгиба из плоскости изгиба).

4.29. При проверке стенки на срез по нейтральной оси в формуле (42) значение Rск принимается равным Rф.ср, а расчетная ширина bрас
bрас = ??ст, (43)
где ??ст суммарная толщина стенок.
При проверке скалывания по швам между поясами и стенкой в формуле (42) Rск = Rф.ск, а расчетную ширину сечения следует принимать равной
bрас = nhп, (44)
где hп высота поясов;
n число вертикальных швов.
4.30. Прочность стенки в опасном сечении на действие главных растягивающих напряжений в изгибаемых элементах двутаврового и коробчатого сечений следует проверять по формуле
, (45)
где Rф.р.? расчетное сопротивление фанеры растяжению под углом ? определяемое по графику рис. 17 прил. 5;
?ст нормальное напряжение в стенке от изгиба на уровне внутренней кромки поясов;
?ст касательные напряжения в стенке на уровне внутренней кромки поясов;
? угол, определяемый из зависимости
. (46)
Устойчивость стенки с продольным по отношению к оси элемента расположением волокон наружных слоев следует проверять на действие касательных и нормальных напряжений при условии
, (47)
где hст высота стенки между внутренними гранями полок;
? толщина стенки.
Расчет следует производить по формуле
, (48)
где kи и k? коэффициенты, определяемые по графикам рис. 18, 19 прил. 5;
hрас расчетная высота стенки, которую следует принимать равной hст при расстоянии между ребрами а ? hст и равной а при a < hст.
При поперечном по отношению к оси элемента расположении наружных волокон фанерной стенки проверку устойчивости следует производить по формуле (48) на действие только касательных напряжений в тех случаях, когда
. (49)
Б. Расчет элементов деревянных конструкций по предельным состояниям второй группы
4.31. Деформации деревянных конструкций или их отдельных элементов следует определять с учетом сдвига и податливости соединений. Величину деформаций податливого соединения при полном использовании его несущей способности следует принимать по табл. 15, а при неполном пропорциональной действующему на соединение усилию.
Таблица 15
Вид соединения
Деформация соединения, мм
На лобовых врубках и торец в торец
1,5
На нагелях всех видов
2
В примыканиях поперек волокон
3
В клеевых соединениях
0
4.32. Прогибы элементов зданий и сооружений не должны превышать величин, приведенных в табл. 16
Таблица 16

Элементы конструкций
Предельные прогибы в долях пролета, не более
1. Балки междуэтажных перекрытий
1/250
2. Балки чердачных перекрытий
1/200
3. Покрытия (кроме ендов):

а) прогоны, стропильные ноги
1/200
б) балки консольные
1/150
в) фермы, клееные балки (кроме консольных)
1/300
г) плиты
1/250
д) обрешетки, настилы
1/150
4. Несущие элементы ендов
1/400
5. Панели и элементы фахверка
1/250
Примечания: 1. При наличии штукатурки прогиб элементов перекрытий только от длительной временной нагрузки не должен превышать 1/350 пролета.
2. При наличии строительного подъема предельный прогиб клееных балок допускается увеличивать до 1/200 пролета.
4.33. Прогиб изгибаемых элементов следует определять по моменту инерции поперечного сечения брутто. Для составных сечений момент инерции умножается на коэффициент kж учитывающий сдвиг податливых соединений, приведенный в табл. 13.
Наибольший прогиб шарнирно-опертых и консольных изгибаемых элементов постоянного и переменного сечений f следует определять по формуле
, (50)
где fо прогиб балки постоянного сечения высотой h без учета деформаций сдвига;
h наибольшая высота сечения;
l пролет балки;
k коэффициент, учитывающий влияние переменности высоты сечения, принимаемый равным 1 для балок постоянного сечения;
с коэффициент, учитывающий влияние деформаций сдвига от поперечной силы.
Значения коэффициентов k и с для основных расчетных схем балок приведены в табл. 3 прил. 4.
4.34. Прогиб клееных элементов из фанеры с древесиной следует определять, принимая жесткость сечения равной 0,7 ЕIпр. Расчетная ширина обшивок плит и панелей при определении прогиба принимается в соответствии с указаниями п. 4.25.
4.35. Прогиб сжато-изгибаемых шарнирно-опертых симметрично нагруженных элементов и консольных элементов следует определять по формуле
, (51)
где f прогиб, определяемый по формуле (50);
? коэффициент, определяемый по формуле (30).
5. Расчет соединений элементов деревянных конструкций
Общие указания
5.1. Действующее на соединение (связь) усилие не должно превышать расчетной несущей способности соединения (связи) Т.
5.2. Расчетную несущую способность соединений, работающих на смятие и скалывание, следует определять по формулам:
а) из условия смятия древесины
Т = Rсм?Fсм; (52)
б) из условия скалывания древесины
, (53)
где Fсм расчетная площадь смятия;
Fсм расчетная площадь скалывания;
Rсм? расчетное сопротивление древесины смятию под углом к направлению волокон;
расчетное среднее по площадке скалывания сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон, определяемое п. 5.3.
5.3. Среднее по площадке скалывания расчетное сопротивление древесины скалыванию следует определять по формуле
, (54)
где Rск расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон (при расчете по максимальному напряжению);
lск расчетная длина плоскости скалывания, принимаемая не более 10 глубин врезки в элемент;
е плечо сил скалывания, принимаемое равным 0,5h при расчете элементов с несимметричной врезкой в соединениях без зазора между элементами (рис. 5, а) и 0,25h при расчете симметрично загруженных элементов с симметричной врезкой (рис. 5, б);
(h полная высота поперечного сечения элемента);
? коэффициент, принимаемый равным 0,25 при расчете соединений, работающих по схеме, показанной на рис. 5, г и ? = 0,125 при расчете соединений, работающих по схеме согласно рис. 5, в; если обеспечено обжатие по плоскостям скалывания.
Отношение lск /е должно быть не менее 3.

Рис. 5. Врезки в элементах соединений
а несимметричная; б симметричная; в, г схемы скалывания в соединениях
Клеевые соединения
5.4. При расчете конструкций клеевые соединения следует рассматривать как неподатливые соединения.
5.5. Клеевые соединения следует использовать:
а) для стыкования отдельных слоев на зубчатом соединении (рис. 6, а);
б) для образования сплошного сечения (пакетов) путем сплачивания слоев по высоте и ширине сечения. При этом по ширине пакета швы склеиваемых кромок в соседних слоях следует сдвигать не менее чем на толщину слоя ? по отношению друг к другу (рис. 6, б);
в) для стыкования клееных пакетов, сопрягаемых под углом на зубчатый шип по всей высоте сечения (рис. 6, в).

Рис. 6. Клеевые соединения
а при стыковании отдельных слоев по длине зубчатым шипом, выходящим на пласть; б при образовании пакетов и сплачивании по пласти и кромке; в при стыковании клееных элементов под углом зубчатым шипом
Величина внутреннего угла между осями сопрягаемых под углом элементов должна быть не менее 104(.
5.6. Применение усового соединения допускается для фанеры вдоль волокон наружных слоев. Длину усового соединения следует принимать не менее 10 толщин стыкуемых элементов.
5.7. Толщину склеиваемых слоев в элементах, как правило, не следует принимать более 33 мм. В прямолинейных элементах допускается толщина слоев до 42 мм при условии устройства в них продольных прорезей.
5.8. В клееных элементах из фанеры с древесиной не следует применять доски шириной более 100 мм при склеивании их с фанерой и более 150 мм в примыканиях элементов под углом от 30 до 45(.
Соединения на врубках
5.9. Узловые соединения элементов из брусьев и круглого леса на лобовых врубках следует выполнять с одним зубом (рис. 7).

Рис. 7. Лобовая врубка с одним зубом
Рабочая плоскость смятия во врубках при соединении элементов, не испытывающих поперечного изгиба, должна располагаться перпендикулярно оси примыкающего сжатого элемента. Если примыкающий элемент помимо сжатия испытывает поперечный изгиб, рабочую плоскость смятия во врубках следует располагать перпендикулярно равнодействующей осевой и поперечной сил.
Элементы, соединяемые на лобовых врубках, должны быть стянуты болтами.
5.10. Лобовые врубки следует рассчитывать на скалывание согласно указаниям пп. 5.2 и 5.3, принимая расчетное сопротивление скалыванию по п. 5 табл. 3.
5.11. Длину плоскости скалывания лобовых врубок следует принимать не менее 1,5h, где h полная высота сечения скалываемого элемента.
Глубину врубки следует принимать не более 1/4 h в промежуточных узлах сквозных конструкций и не более 1/3 h в остальных случаях, при этом глубина врубок h1 в брусьях должна быть не менее 2 см, а в круглых лесоматериалах не менее 3 см.
5.12. Расчет на смятие лобовых врубок с одним зубом следует производить по плоскости смятия (см. рис. 7). Угол смятия древесины ? следует принимать равным углу между направлениями сминающего усилия и волокон сминаемого элемента.
Расчетное сопротивление древесины смятию под углом к волокнам для лобовых врубок следует определять по формуле (2) примеч. 2 к табл. 3 независимо от размеров площади смятия.
Соединения на цилиндрических нагелях
5.13. Расчетную несущую способность цилиндрического нагеля на один шов сплачивания в соединениях элементов из сосны и ели (рис. 8) при направлении усилий, передаваемых нагелями вдоль волокон и гвоздями под любым углом, следует определять по табл. 17. В необходимых случаях расчетную несущую способность цилиндрического нагеля, определенную по табл. 17, следует устанавливать с учетом указаний п. 5.15.
Таблица 17



Расчетная несущая способность Т на один шов сплачивания (условный срез), кН (кгс)
Схемы
соединений
Напряженное состояние
соединения
гвоздя, стального, алюминиевого, стеклопластикового нагеля


дубового нагеля
1. Симметричные соединения (рис. 8,а)
а) смятие в средних элементах
0,5cd
(50cd)
0,3cd
(30cd)

б) смятие в крайних элементах
0,8cd
(80cd)
0,5cd
(50cd)
2. Несимметричные соединения (рис. 8,б)
а) смятие во всех элементах равной толщины, а также в более толстых элементах односрезных соединений
0,35cd
(35cd)
0,2cd
(20cd)

б) смятие в более толстых средних элементах двухсрезных соединений при а ? 0,5с
0,25cd
(25cd)
0,14cd
(14cd)

в) смятие в более тонких крайних элементах при а ? 0,35с
0,8ad
(80ad)
0,5ad
(50ad)

г) смятие в более тонких элементах односрезных соединений и в крайних элементах при c > a > 0,35c
kнad
kнad
3. Симметричные и несимметричные соединения
а) изгиб гвоздя
2,5d2 + 0,01a2
(250d2 + a2), но не более 4d2 (400d2)


б) изгиб нагеля из стали С38/23
1,8d2 + 0,02a2
(180d2 + 2a2), но не более 2,5d2 (250d2)


в) изгиб нагеля из алюминиевого сплава Д16-Т
1,6d2 + 0,02a2
(160d2 + 2a2), но не более 2,2d2 (220d2)


г) изгиб нагеля из стеклопластика
АГ-4С
1,45d2 + 0,02a2
(145d2 + 2a2), но не более 1,8d2 (180d2)


д) изгиб нагеля из древеснослоистого пластика ДСПБ
0,8d2 + 0,02a2
(80d2 + 2a2),
но не более d2 (100d2)


е) изгиб дубового нагеля

0,45d2 + 0,02a2 (45d2 + 2a2), но не более 0,65d2 (65d2)
Примечания: 1. В таблице: с толщина средних элементов, а также равных по толщине или более толстых элементов односрезных соединений, а толщина крайних элементов, а также более тонких элементов односрезных соединений; d диаметр нагеля; все размеры в см.
2. Расчетную несущую способность нагеля в двухсрезных несимметричных соединениях при неодинаковой толщине элементов следует определять с учетом следующего:
а) расчетную несущую способность нагеля из условия смятия в среднем элементе толщиной с при промежуточных значениях а между с и 0,5с следует определять интерполяцией между значениями по пп. 2а и 2б таблицы;
б) при толщине крайних элементов а > с расчетную несущую способность нагеля следует определять из условия смятия в крайних элементах по п. 2а таблицы с заменой с на а;
в) при определении расчетной несущей способности из условий изгиба нагеля толщину крайнего элемента а в п. 3 таблицы следует принимать не более 0,6с.
3. Значения коэффициентов kн для определения расчетной несущей способности при смятии в более тонких элементах односрезных соединений при с ? а ? 0,35с приведены в табл. 18.
4. Расчетную несущую способность нагеля в рассматриваемом шве следует принимать равной меньшему из всех значений, полученных по формулам табл. 17.
5. Расчет нагельных соединений на скалывание производить не следует, если выполняются условия расстановки нагелей в соответствии с пп. 5.18 и 5.22.
6. Диаметр нагеля d следует назначать из условия наиболее полного использования его несущей способности по изгибу.
7. Число нагелей nн в симметричном соединении, кроме гвоздевого, следует определять по формуле
, (55)
где N расчетное усилие;
Т наименьшая расчетная несущая способность, найденная по формулам табл. 17;
nш число расчетных швов одного нагеля.

Рис. 8. Нагельные соединения
а симметричные; б несимметричные
Таблица 18

Вид нагеля
Значения коэффициента kн для односрезных соединений при а/с

0,35
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Гвоздь, стальной, алюминиевый и стеклопластиковый нагель
0,8
80
0,58
58
0,48
48
0,43
43
0,39
39
0,37
37
0,35
35
Дубовый нагель
0,5
50
0,5
50
0,44
44
0,38
38
0,32
32
0,26
26
0,2
20
Примечание. В знаменателе указаны значения kн для Т в кгс.
5.14. Расчетную несущую способность цилиндрических нагелей при направлении передаваемого нагелем усилия под углом к волокнам следует определять согласно п. 5.13 с умножением:
а) на коэффициент k? (табл. 19) при расчете на смятие древесины в нагельном гнезде;
Таблица 19

Коэффициент k?
Угол,
град
для стальных, алюминиевых и стеклоппастиковых нагелей диаметром, мм
для
дубовых

12
16
20
24
нагелей
30
0,95
0,9
0,9
0,9
1
60
0,75
0,7
0,65
0,6
0,8
90
0,7
0,65
0,55
0,5
0,7
Примечания: 1. Значение k? для промежуточных углов определяется интерполяцией. 2. При расчете односрезных соединений для более толстых элементов, работающих на смятие под углом, значение k? следует умножать на дополнительный коэффициент 0,9 при с/а < 1,5 и на 0,75 при с/а ? 1,5.
б) на величину при расчете нагеля на изгиб; угол ? следует принимать равным большему из углов смятия нагелем элементов, прилегающих к рассматриваемому шву.
5.15. Расчетную несущую способность нагелей в соединениях элементов конструкций из древесины других пород, в различных условиях эксплуатации, в условиях повышенной температуры, при действии только постоянных и длительных временных нагрузок следует определять согласно пп. 5.13 и 5.14 с умножением:
а) на соответствующий коэффициент по табл. 4, 5, 6 и пп. 3.2, б и 3.2, в при расчете нагельного соединения из условия смятия древесины в нагельном гнезде;
б) на корень квадратный из этого коэффициента при расчете нагельного соединения из условия изгиба нагеля.
5.16. Нагельное соединение со стальными накладками и прокладками на болтах или глухих цилиндрических нагелях (рис. 9) допускается применять в тех случаях, когда обеспечена необходимая плотность постановки нагелей.

Рис. 9. Нагельные соединения со стальными накладками
а на болтах; б на глухих цилиндрических нагелях
Глухие стальные цилиндрические нагели должны иметь заглубление в древесину не менее 5 диаметров нагеля.
Нагельные соединения со стальными накладками и прокладками, следует рассчитывать согласно указаниям пп. 5.13 5.15, причем в расчете из условия изгиба (п. 3 табл. 17) следует принимать наибольшее значение несущей способности нагеля.
Стальные накладки и прокладки следует проверять на растяжение по ослабленному сечению и на смятие под нагелем.
5.17. Несущую способность соединения на цилиндрических нагелях из одного материала, но разных диаметров следует определять как сумму несущих способностей всех нагелей, за исключением растянутых стыков, для которых вводится снижающий коэффициент 0,9.
5.18. Расстояние между осями цилиндрических нагелей вдоль волокон древесины S1, поперек волокон S2 и от кромки элемента S3 (рис. 10) следует принимать не менее:

Рис. 10. Расстановка нагелей
а прямая; б в шахматном порядке
для стальных нагелей S1 = 7d; S2 = 3,5d; S3 = 3d;
для алюминиевых и стеклопластиковых нагелей S1 = 6d; S2 = 3,5d; S3 = 3d;
для дубовых нагелей S1 = 5d; S2 = 3d; S3 = 2,5d.
При толщине пакета b меньше 10d (см. рис. 10) допускается принимать:
для стальных, алюминиевых и стеклопластиковых нагелей S1 = 6d; S2 = 3d; S3 = 2,5d;
для дубовых нагелей S1 = 4d; S2 = S3 = 2,5d.
5.19. Нагели в растянутых стыках следует располагать в два или четыре продольных ряда; в конструкциях из круглых лесоматериалов допускается шахматное расположение нагелей в два ряда с расстоянием между осями нагелей вдоль волокон 2S1, а поперек волокон S2 = 2,5d.
5.20. При определении расчетной длины защемления конца гвоздя не следует учитывать заостренную часть гвоздя длиной 1,5d; кроме того, из длины гвоздя следует вычитать по 2 мм на каждый шов между соединяемыми элементами.
Если расчетная длина защемления конца гвоздя получается меньше 4d, его работу в примыкающем к нему шве учитывать не следует.
При свободном выходе гвоздя из пакета расчетную толщину последнего элемента следует уменьшать на 1,5d (рис. 11).

Рис. 11. Определение расчетной длины защемления конца гвоздя
Диаметр гвоздей следует принимать не более 0,25 толщины пробиваемых элементов.
5.21. Расстояние между осями гвоздей вдоль волокон древесины следует принимать не менее:
S1 = 15d при толщине пробиваемого элемента с ? 10d;
S1 = 25d при толщине пробиваемого элемента с =4d.
Для промежуточных значений толщины с наименьшее расстояние следует определять по интерполяции.
Для элементов, не пробиваемых гвоздями насквозь, независимо от их толщины, расстояние между осями гвоздей следует принимать равным S1 ? 15d.
Расстояние вдоль волокон древесины от гвоздя до торца элемента во всех случаях следует принимать не менее S1 = 15d.
Расстояние между осями гвоздей поперек волокон древесины при прямой расстановке гвоздей следует принимать не менее S2 = 4d; при шахматной расстановке или расстановке их косыми рядами под углом ??????? (рис. 12) расстояние может быть уменьшено до 3d.

Рис. 12. Расстановка гвоздей косыми рядами
Расстояние S3 от крайнего ряда гвоздей до продольной кромки элемента следует принимать не менее 4d.
Примечание. Расстояние между гвоздями вдоль волокон древесины в элементах из осины, ольхи и тополя следует увеличивать на 50 % по сравнению с указанными выше.
5.22. Применение шурупов и глухарей в качестве нагелей, работающих на сдвиг, допускается в односрезных соединениях со стальными накладками и накладками из бакелизированной фанеры. Расстояния между осями шурупов следует принимать по указаниям п. 5.18, как для стальных цилиндрических нагелей.
5.23. Несущую способность шурупов и глухарей при заглублении их ненарезной части в древесину не менее чем на два диаметра следует определять по правилам для стальных цилиндрических нагелей.
Соединения на гвоздях и шурупах, работающих на выдергивание
5.24. Сопротивление гвоздей выдергиванию допускается учитывать во второстепенных элементах (настилы, подшивка потолков и т. д.) или в конструкциях, где выдергивание гвоздей сопровождается одновременной работой их как нагелей.
Не допускается учитывать работу на выдергивание гвоздей, забитых в заранее просверленные отверстия, забитых в торец (вдоль волокон), а также при динамических воздействиях на конструкцию.
5.25. Расчетную несущую способность на выдергивание одного гвоздя в МН (кгс), забитого в древесину поперек волокон, следует определять по формуле
Тв.г = Rв.г?dl1, (56)
где Rв.г расчетное сопротивление выдергиванию на единицу поверхности соприкасания гвоздя с древесиной, которое следует принимать для воздушно-сухой древесины равным 0,3 МПа (3 кгс/см2), а для сырой, высыхающей в конструкции, 0,1 МПа (1 кгс/см2);
d диаметр гвоздя, м (см);
l1 расчетная длина защемленной, сопротивляющейся выдергиванию части гвоздя, м (см), определяемая согласно п. 5.20.
Примечания: 1. В условиях повышенной влажности или температуры, а также при расчете на действие кратковременной или постоянной и длительной временной нагрузок расчетное сопротивление выдергиванию для воздушно-сухой древесины следует умножать на коэффициенты, приведенные в табл. 5, 6 и пп. 3.2б и 3.2в настоящих норм.
2. При диаметре гвоздей более 5 мм в расчет вводят диаметр, равный 5 мм.
5.26. Длина защемленной части гвоздя должна быть не менее двух толщин пробиваемого деревянного элемента и не менее 10d.
Расстановку гвоздей, работающих на выдергивание, следует производить по правилам расстановки гвоздей, работающих на сдвиг (см. п. 5.21).
5.27. Расчетную несущую способность на выдергивание одного шурупа или глухаря в МН (кгс), завинченного в древесину поперек волокон, следует определять по формуле
Тв.ш = Rв.ш?dl1, (57)
где Rв.ш расчетное сопротивление выдергиванию шурупа или глухаря на единицу поверхности соприкасания нарезной части шурупа с древесиной, которое следует принимать для воздушно-сухой древесины равным 1 МПа (10 кгс/см2); расчетное сопротивление выдергиванию следует умножать в соответствующих случаях на коэффициенты, приведенные в табл. 5, 6 и пп. 3.2б и 3.2в настоящих норм;
d наружный диаметр нарезной части шурупа, м (см);
l1 длина нарезной части шурупа, сопротивляющаяся выдергиванию, м (см).
Расстояние между осями винтов должно быть не менее: S1 = 10d; S2 = S3 = 5d (см. рис. 10).