Лекции и пособия / СП 5.05.01-2021 Деревянные конструкции
.pdf
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
|
|
|
|
|
|
СП 5.05.01-2021 |
где kr |
— понижающий коэффициент, учитывающий снижение прочности клееной древесины в гнуто- |
|||||
|
клееных элементах из-за внутренних напряжений, вызванных изгибом слоев при их изго- |
|||||
|
товлении. Данный коэффициент зависит от величины rin / t и может принимать следующие |
|||||
|
значения: |
|
|
|
|
|
|
|
при rin / t 240 — kr 1; |
|
|
|
|
здесь rin |
при rin / t 240 — kr 0,76 0,001 (rin / t); |
|
||||
— внутренний радиус криволинейного участка балки; |
|
|||||
fm0d |
t |
— толщина слоя (доски); |
|
|
|
|
— расчетное значение прочности клееной слоистой древесины в коньковой зоне при изгибе |
||||||
|
балки; рассчитывают по формуле |
|
||||
|
|
f |
|
kmodkhksysfm,g,k |
. |
(10.24) |
|
|
|
||||
|
|
m0d |
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
||
10.2.9 Расчетное значение прочности fr,t90d клееной древесины в коньковых зонах балок при растяжении поперек волокон определяют по формуле
fr ,t 90d kdiskvol ft 90d , |
(10.25) |
где kdis — коэффициент, учитывающий распределения напряжения в коньковой зоне; для двускатных и гнутоклееных балок принимают равным 1,4;
kvol — объемный коэффициент; для сплошных элементов равен 1; для клееных элементов и LVL рассчитывают по формуле
V |
0,2 |
|
|||
kvol |
0 |
|
, |
(10.26) |
|
V |
|||||
|
|
|
|
||
здесь V0 — базовый объем, принимаемый равным 0,01 м3;
V— объем в коньковой зоне с максимальным значением 2Vb / 3, в котором возникают растягивающие поперек волокон напряжения, м3;
ft90d — расчетное значение прочности клееной древесины; определяют по формуле (10.5).
Объем V коньковой зоны, в котором возникают растягивающие поперек волокон древесины напряжения, можно определить по таблице 10.2.
Таблица 10.2 — Объем коньковой зоны балки, в котором возникают растягивающие поперек волокон древесины напряжения
Тип балки |
|
|
|
|
Величина объема, |
|
|
|
|
Максимально допустимое значение |
||||||||
|
|
|
|
в котором возникают |
|
|
|
объема, в котором возникают |
||||||||||
|
|
растягивающие напряжения, V |
|
|
растягивающие напряжения |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Двускатная |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Vdt |
|
|
|
|
bhap 1 0,25 t g( ap ) |
|
|
|
3 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Гнутоклееная |
|
|
|
|
|
b (h2 |
2h |
r |
) |
|
|
|
2 V |
|||||
|
|
|
|
180 |
|
|
ap |
|
ap |
in |
|
|
|
|
3 |
c |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Гнутоклееная |
b |
sin( |
|
)cos( |
|
) (r |
|
h |
)2 |
r 2 |
|
ap |
2 Vpc |
|||||
|
ap |
ap |
|
|
|
|||||||||||||
с прямолиней- |
|
|
|
|
|
in |
|
ap |
|
in |
|
|
3 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
180 |
|
|||
ными скатами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Примечание — Углы и в градусах, показаны на рисунках 10.3 и 10.4. |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10.3 Деревянные клееные балки с тонкой стенкой
10.3.1 Деревянные клееные балки с тонкой плоской стенкой могут быть двутаврового или коробчатого сечения (рисунок 10.5). Пояса балок могут выполняться из цельной или клееной древесины,
атакже из LVL, а стенка — из фанеры или плитных материалов на основе древесины: ДВП, ОСП, ЦСП
идр. Соединение стенки с поясами осуществляется на клею.
97
СП 5.05.01-2021
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
Рисунок 10.5 — Деревянные клееные балки с тонкой стенкой: а — двутавровое сечение; б — коробчатое сечение;
в— напряженное состояние в сечении балки
10.3.2При выполнении стенки из многослойной фанеры ее толщина должна быть не менее 8 мм,
аволокна наружных слоев фанеры должны быть расположены вдоль оси балки.
Для стенки должно выполняться условие hw 70bw, где hw и bw — высота и толщина сечения стенки.
10.3.3Вследствие того, что в составном сечении балки материалы имеют неодинаковые значения ползучести, напряжения изгиба по сечению будут зависеть от продолжительности действия нагрузки
ивлажности. В связи с этим в расчетах необходимо учитывать распределение напряжений в сечении балки как для начального состояния (inst) после непосредственного нагружения, так и для конечного состояния (fin) с учетом продолжительности действия нагрузки.
10.3.4При линейном распределении деформаций по высоте сечения расчетные значения напряжений в поясах балки для начального состояния (inst) должны удовлетворять следующим условиям:
|
f ,inst,c,max,d fm,d , |
(10.27) |
|
|
f ,inst,t,max,d fm,d , |
(10.28) |
|
|
f ,inst,c,d |
kc,zfc0d , |
(10.29) |
|
f ,inst,t,d |
ft 0d , |
(10.30) |
где f,inst,c,max,d |
— максимальные расчетные значения сжимающих напряжений в поясе балки; опреде- |
||
|
ляют по формуле (10.31); |
|
|
f,inst,t,max,d |
— максимальные расчетные значения растягивающих напряжений в поясе балки; опре- |
||
|
деляют по формуле (10.32); |
|
|
f,inst,c,d |
— расчетные значения сжимающих напряжений в поясе балки (средние); определяют |
||
|
по формуле (10.33); |
|
|
f,inst,t,d |
— расчетные значения растягивающих напряжений в поясе балки (средние); опреде- |
||
fm,d |
ляют по формуле (10.34); |
|
|
— расчетное значение прочности материала поясов на изгиб; определяют по форму- |
|||
ft0d и fc0d |
лам (7.24), (7.25); |
|
|
— расчетные значения прочности материалов поясов соответственно на сжатие и рас- |
|||
kc,z |
тяжение; определяют по формулам (7.3) и (7.7); |
|
|
— коэффициент продольного изгиба; определяют по формуле (7.9). |
|
||
10.3.5 Расчетные значения нормальных напряжений в поясах балки определяют по формулам:
|
f ,inst,c,max,d |
|
Md |
y , |
(10.31) |
|
|||||
|
|
1 |
|
||
|
|
|
Ief ,fin |
|
|
98
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СП 5.05.01-2021 |
|
|
|
f ,inst,t,max,d |
|
|
Md |
|
|
|
y2, |
|
(10.32) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ief ,inst |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
d |
|
|
h |
|
||||||||
|
|
f ,inst,c,d |
|
|
|
|
|
|
|
|
y1 |
fc , |
(10.33) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ief ,inst |
|
2 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Md |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
f ,inst,t,d |
|
|
|
Ief ,inst |
|
, |
|
(10.34) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
y2 |
|
|
hf ,t |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||
где Md |
— расчетное значение изгибающего момента от внешних силовых воздействий; |
|
|||||||||||||||||||
Ief,inst |
— момент инерции поперечного сечения балки, приведенный к материалу поясов; опреде- |
||||||||||||||||||||
|
ляют по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
ef ,inst |
I |
f |
|
Ew,mean |
I , |
|
(10.35) |
|||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ef ,mean |
|
|
|||||||||
здесь If |
— момент инерции сечения поясов относительно нейтральной оси; |
|
|||||||||||||||||||
|
Iw |
— момент инерции сечения стенки относительно нейтральной оси; |
|
||||||||||||||||||
|
Ef,mean |
— среднее значение модуля упругости материала поясов; |
|
||||||||||||||||||
|
Ew,mean |
— среднее значение модуля упругости материала стенки. |
|
||||||||||||||||||
10.3.6 Расчетные значения напряжений в поясах балки для конечного состояния (fin) должны удовлетворять следующим условиям:
f ,fin,c,max,d |
fm,d , |
(10.36) |
|
f ,fin,t,max,d |
fm,d , |
(10.37) |
|
f ,fin,c,d |
kc,zfc0d , |
(10.38) |
|
f ,fin,t,d |
ft 0d . |
(10.39) |
|
Расчетные значения напряжений в поясах балки определяют по формулам:
M
f ,fin,c,max,d I d y1, (10.40) ef ,fin
M
f ,fin,t,max,d I d y2, (10.41) ef ,fin
|
|
|
M |
d |
|
|
|
|
h |
|
|
||
f ,fin,c,d |
|
|
|
|
y1 |
|
|
fc |
, |
(10.42) |
|||
|
Ief ,fin |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||||
|
|
|
M |
d |
|
|
|
|
h |
|
|
||
f ,fin,t,d |
|
|
|
y2 |
|
fc . |
(10.43) |
||||||
Ief ,inst |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||
10.3.7 В формулах (10.40)–(10.43) приведенный момент инерции Ief,fin определяют по формулам:
— если расчетное условие возникает от постоянной нагрузки Gi,
|
|
|
|
|
Ew,mean |
|
1 kdef ,f |
|
|
|
|
I |
ef ,fin |
I |
f |
|
|
|
I ; |
(10.44) |
|||
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|||
|
|
|
|
|
Ef ,mean |
1 kdef ,w |
|
|
|||
— если расчетное условие возникает от практически постоянного значения переменной нагрузки Qi,
где kdef,f и kdef,w
2i
|
|
|
|
|
Ew,mean |
|
1 2i kdef ,f |
|
|
|
|
I |
ef ,fin |
I |
f |
|
|
|
I , |
(10.45) |
|||
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|||
|
|
|
|
|
Ef ,mean |
1 2i kdef ,w |
|
|
|||
—коэффициенты деформации для древесины и фанеры; принимают по таблице 5.5;
—коэффициент для практически постоянного значения переменного воздействия Qi; принимают по таблице 5.3.
99
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
СП 5.05.01-2021
10.3.8 Максимальные напряжения от изгиба возникают в крайних кромках стенки, их следует определять как для поясов в начальном состоянии (inst) и в конечном состояния (fin) с учетом продолжительности действия нагрузки. Нормальные напряжения в стенках балки должны удовлетворять следующим требованиям:
w,inst,c,d |
fw,c,d , |
(10.46) |
|
w,fin,c,d |
|
fw,c,d , |
(10.47) |
w,inst,t,d |
|
fw,t,d , |
(10.48) |
w,fin,t,d |
fw,t,d . |
(10.49) |
|
Расчетные значения напряжений в стенке балки определяют по формулам:
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
mean,w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
w,inst,c,d |
|
|
|
|
|
y |
1 |
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
(10.50) |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ef ,inst |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mean,f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
Md |
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
1 |
k |
def ,f |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
mean,w |
|
|
|
2 |
|
|
, |
(10.51) |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 2kdef ,w |
||||||||||||||||||||
|
w,fin,c,d |
Ief ,fin |
|
|
1 |
|
Emean,f |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
mean,w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
w,inst,c,d |
|
|
|
|
|
y |
2 |
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
(10.52) |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ef ,inst |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mean,f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
Md |
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
mean,w |
|
|
1 |
|
|
k |
def ,f |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
, |
(10.53) |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 2kdef ,w |
|
|||||||||||||||||||||
|
w,fin,c,d |
Ief ,fin |
|
|
2 |
|
Emean,f |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где Ief,inst, Ief,fin — см. формулы (10.35) и (10.44). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
f |
|
|
kmodksysfw,c,k |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(10.54) |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
w,c,d |
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
f |
|
|
kmodksysfw,t,k |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(10.55) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
w,t,d |
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где fw,c,k и fw,t,k — характеристические значения прочности материала стенки соответственно при сжатии и растяжении вдоль оси балки;
— принимают по таблице 5.4;
— коэффициент, принимаемый равным 1;
— принимают по таблице 5.6.
10.3.9Проверку устойчивости стенки балки следует осуществлять по формулам:
—для hw 35bw
|
|
|
|
0,5 hf ,t |
hf ,c |
|
|
|
|
|
|
F |
b h |
1 |
|
|
|
f |
; |
(10.56) |
|
|
|
|
|
|||||||
|
v,w,Ed |
w w |
|
hw |
|
|
v 0d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— для 35bw hw 70bw |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35b2 |
|
0,5 hf ,t |
hf ,c |
|
|
|
(10.57) |
|
|
F |
1 |
f |
|
, |
|||||
|
|
|
|
|||||||
|
v,w,Ed |
w |
hw |
|
|
v 0d |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Fv,w,Ed |
— расчетная поперечная сила, действующая на каждую стенку балки; |
|
||||||||
hw, bw |
— высота и ширина поперечного сечения стенки; |
|
|
|
|
|
|
|||
hf,c, bf,c |
— высота и ширина поперечного сечения сжатого и растянутого пояса. |
|
||||||||
10.3.10 Расчет на скалывание по клеевым швам в соединении стенки с поясами производят по формулам:
— для hf 4bef
mean,d fv 90d ; |
(10.58) |
100
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
|
|
|
|
|
|
СП 5.05.01-2021 |
— для hf 4bef |
|
|
|
|
|
|
|
mean,d |
|
|
0,8 |
(10.59) |
|
|
fv 0d |
4bef |
, |
|||
|
|
|
|
hf |
|
|
где mean,d — расчетное значение напряжения скалывания; |
|
|||||
fv90d |
— расчетное значение прочности материала стенки на скалывание перпендикулярно про- |
|||||
fv0d |
дольной оси балки; |
|
|
|
|
|
— расчетное значение прочности материала стенки на скалывание вдоль продольной оси |
||||||
bef |
балки; |
|
|
|
|
|
— ширина; для балок коробчатого сечения равна bw; для балок двутаврового сечения — bw / 2; |
||||||
hf |
— максимальное значение из двух величин: hf,c и hf,t. |
|
||||
10.3.11 Расчетное значение напряжения скалывания mean,d определяют по формуле |
||||||
|
|
|
VdSf |
, |
|
(10.60) |
|
|
|
||||
|
mean,d |
|
Ief nhf |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Vd |
— расчетное значение сдвигающей силы от внешних силовых воздействий; |
|
||||
Sf |
— статический момент площади пояса (без учета площади стенки) относительно нейтраль- |
|||||
hf |
ной оси сечения; |
|
|
|
|
|
— высота сечения пояса; |
|
|
|
|
|
|
n— количество клеевых швов между стенкой и поясом балки.
10.4Ребристые плиты с обшивками из листовых древесных материалов
10.4.1Плиты с обшивками из листовых древесных материалов относятся к ограждающим конструкциям, которые применяются в покрытиях и чердачных перекрытиях зданий. Несущими элементами конструкций являются продольные ребра, которые могут выполняться из цельной или клееной древесины, а также из LVL, а обшивки — из фанеры или древесно-плитных материалов: ДВП, ОСП, ЦСП. Соединение обшивок с ребрами осуществляется на клею.
10.4.2При расчете плиты как изгибаемого элемента принимается линейное изменение деформаций по высоте сечения, а также учитывается неравномерное распределение напряжений в верхней обшивке по ширине сечения с учетом потери устойчивости обшивки.
10.4.3Расчетную ширину верхней обшивки поперечного сечения плиты (рисунок 10.6) определяют
вместах расположения ребер по формулам:
— для средних ребер
bef bc,ef bw; |
(10.61) |
— для крайних ребер |
|
bef 0,5bc,ef bw. |
(10.62) |
Значения bc,ef не должны превышать приведенных в таблице 10.3.
Расчетную ширину сечения верхней обшивки принимают равной bf ,c bef , нижней обшивки — bf,t b, где b — фактическая ширина сечения нижней обшивки.
101
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
СП 5.05.01-2021
а) |
|
|
|
|
|
|
б) |
|
bef |
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
f, |
|
|
|
0,5bc,ef |
0,5b |
c,ef |
0,5b |
c,ef |
h |
c, |
|
f,c |
|
|
|
0,5 |
f |
|
|||
|
|
|
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
w |
Н. о. |
|
|
|
|
|
|
|
h |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
bw |
|
bf |
|
bw |
f,t |
|
|
|
|
|
h |
f,t |
f,t |
|
|||
|
|
|
|
|
0,5 |
h |
|
|
Рисунок 10.6 — Расчетные сечения обшивок плиты: а — расчетная ширина верхней обшивки;
б — нормальные напряжения в сечении плиты
Таблица 10.3 — Максимальные значения bc,ef, принимаемые для определения расчетной ширины обшивки
Материал обшивки |
Изгиб обшивки |
Передача сдвига |
|
|
|
Клееная фанера: |
|
0,1l |
внешние слои параллельны оси плиты |
20hf |
|
внешние слои перпендикулярны оси плиты |
25hf |
0,1l |
ОСП |
25hf |
0,15l |
|
|
|
ДСП и ДВП |
30hf |
0,2l |
|
|
|
10.4.4Максимальные сжимающие и растягивающие напряжения от расчетного значения Md в сечениях обшивок будут возникать на расстояниях y1 и y2 соответственно от нейтральной оси (см. рису-
нок 10.6).
Определение нормальных напряжений необходимо выполнять как для начального состояния (inst) после непосредственного приложения нагрузки, так и для конечного состояния (fin) с учетом продолжительности действия нагрузки.
10.4.5Осевые напряжения в обшивках должны удовлетворять следующим условиям:
где f,inst,c,d и f,fin,c,d
f,inst,t,d и f,fin,t,d
ff,c,d ff,t,d
f ,inst,c,d |
ff ,c,d , |
(10.63) |
|
f ,fin,c,d |
|
ff ,c,d , |
(10.64) |
f ,inst,t,d |
|
ff ,t,d , |
(10.65) |
f ,fin,t,d |
ff ,t,d , |
(10.66) |
|
—средние расчетные значения напряжений сжатия в верхней обшивке; опреде-
ляют по формулам (10.67), (10.68);
—средние расчетные значения напряжений растяжения в верхней обшивке; определяют по формулам (10.69), (10.70);
—расчетное значение прочности сжатию материала верхней обшивки;
—расчетное значение прочности растяжению материала нижней обшивки.
102
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
СП 5.05.01-2021
10.4.6 Средние расчетные значения напряжений в обшивках следует определять по формулам:
|
|
|
f ,inst,c,d |
|
|
|
|
Md |
|
y , |
|
|
|
(10.67) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ief ,inst |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
f ,fin,c,d |
|
|
Md |
y , |
|
|
|
|
(10.68) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ief ,fin |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
f ,inst,c,d |
|
|
|
|
Md |
|
y2, |
|
|
|
(10.69) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ief ,inst |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
f ,fin,t,d |
|
|
Md |
|
y2, |
|
|
|
|
(10.70) |
|||||||||||
|
|
|
Ief ,fin |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
где Ief,inst |
— момент инерции; определяют по формуле |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
I |
ef ,inst |
I |
f |
|
|
|
Ew,mean |
|
I , |
|
(10.71) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ef ,mean |
|
w |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
здесь If |
— момент инерции сечения обшивок относительно нейтральной оси; |
|
|||||||||||||||||||||
|
Iw |
— момент инерции сечения ребер относительно нейтральной оси; |
|
||||||||||||||||||||
|
Ef,mean |
— среднее значение модуля упругости материала обшивок; |
|
||||||||||||||||||||
y1 и y2 |
Ew,mean |
— среднее значение модуля упругости материала ребер; |
|
||||||||||||||||||||
— расстояния от нейтральной оси до середины толщины соответственно верхней и ниж- |
|||||||||||||||||||||||
Ief,fin |
ней обшивок; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— приведенный момент инерции; определяют по формуле |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
I |
|
|
I |
|
|
|
Ew,mean |
|
|
1 2i kdef ,f |
|
I , |
(10.72) |
||||||||
|
|
ef ,fin |
f |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ef ,mean |
|
|
|
w |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 2i kdef ,w |
|
|
||||||||
здесь kdef,f и kdef,w — коэффициенты деформации для материала обшивок и материала ребер; принимают по таблице 5.5.
10.4.7Максимальные напряжения от изгиба возникают в сечениях ребер на расстояниях (у1 0,5hf,c)
и(у2 0,5hf,t) от нейтральной оси. Определение нормальных напряжений в ребрах необходимо выполнять как для начального состояния (inst), так и для конечного состояния (fin) с учетом продолжительности действия нагрузки.
10.4.8Нормальные напряжения в ребрах должны удовлетворять следующим условиям:
|
w,inst,c,d fw,c,d , |
|
|
|
|
(10.73) |
||
|
w,fin,c,d fw,c,d , |
|
|
|
|
(10.74) |
||
|
w,inst,t,d fw,t,d , |
|
|
|
|
(10.75) |
||
|
w,fin,t,d fw,t,d , |
|
|
|
|
(10.76) |
||
где w,inst,c,d и w,fin,c,d |
— расчетные значения напряжений сжатия ребер в месте соединения с верхней |
|||||||
|
обшивкой; определяют по формулам (10.77) и (10.78); |
|
||||||
f,inst,t,d и f,fin,t,d |
— расчетные значения |
напряжений растяжения |
ребер |
в месте соединения |
||||
fw,c,d |
с нижней обшивкой; определяют по формулам (10.79) и (10.80); |
|||||||
— расчетное значение |
прочности |
сжатию материала |
ребер; рассчитывают |
|||||
fw,t,d |
по формуле (7.7); |
|
|
|
|
|
|
|
— расчетное значение прочности растяжению материала ребер; рассчитывают |
||||||||
|
по формуле (7.3). |
|
|
|
|
|
|
|
10.4.9 Значения напряжений в сечениях ребер должны определяться по формулам: |
||||||||
|
|
Md |
|
|
|
|
||
|
w,inst,c,d |
y1 0,5hf ,c |
Emean,w |
|
, |
(10.77) |
||
|
|
|
||||||
|
|
Ief ,inst |
|
|
|
|||
|
|
Emean,f |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
103 |
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
СП 5.05.01-2021
|
|
|
|
|
Md |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
0,5h |
|
|
|
Emean,w 1 2kdef ,f |
|
, |
(10.78) |
||||||||||
|
|
Ief ,fin |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
w,fin,c,d |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
f ,c |
|
Emean,f |
1 2kdef ,w |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Md |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
f ,inst,t,d |
|
|
|
|
|
|
y |
2 |
0,5h |
|
|
|
Emean,w |
, |
|
|
(10.79) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
Ief ,inst |
|
|
|
|
f ,t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Emean,f |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Md |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 2kdef ,f |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
0,5h |
|
|
Emean,w |
|
, |
(10.80) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
f ,fin,t,d |
|
Ief ,fin |
|
|
|
2 |
|
f ,t |
Emean,f 1 2kdef ,w |
|
|
|
|||||||||||||
где Ief,inst, Ief,fin — определяют соответственно по формулам (10.71) и (10.72).
10.4.10 В клеевых соединениях обшивок с продольными ребрами необходимо выполнить проверку на сдвиг по формулам:
— для bw 8ht
v,mean,d |
fv 90d ; |
|
|
(10.81) |
— для bw 8ht |
|
|
|
|
v,mean,d |
|
0,8 |
(10.82) |
|
fv 90d |
8ht |
, |
||
|
|
bw |
|
|
где fv90d — расчетное значение прочности материала обшивки скалыванию.
Среднее значение напряжений сдвига в клеевых соединениях обшивок с ребрами v,mean |
опреде- |
||||
ляют по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
VdSf |
, |
(10.83) |
|
|
||||
|
v,mean |
|
Ief bw |
|
|
где Vd |
— расчетное усилие сдвига от силовых воздействий; |
|
|||
Sf |
— статический момент сечения |
обшивки относительно нейтральной оси (принимают |
|||
|
наибольшее значение сечения сжатой или растянутой обшивки); |
|
|||
bw — суммарная ширина сечения всех ребер.
10.4.11 Для переходной расчетной ситуации (действие монтажной нагрузки Fd Fk F 1 1,5 1,5 кН) верхнюю обшивку необходимо проверить на местный изгиб. В данной расчетной ситуации обшивку рассматривают как балку с условной шириной b 100 см и пролетом, равным расстоянию между осями продольных ребер, с жесткой заделкой в местах приклейки к ребрам (рисунок 10.7).
Рисунок 10.7 — Расчетная схема верхней обшивки при действии монтажной нагрузки
104
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СП 5.05.01-2021 |
|
Нормальные напряжения изгиба должны удовлетворять условию |
|
||||||||
|
f ,m,d |
ff ,m,d , |
|
|
(10.84) |
|||||
где |
f ,m,d |
|
Md |
, |
|
|
(10.85) |
|||
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
Wf ,d |
|
|
|
|||
|
Md |
|
Fd bf |
bw |
, |
(10.86) |
||||
|
8 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||
|
W |
|
b hf ,c |
, |
|
|
(10.87) |
|||
|
|
|
|
|||||||
|
f ,d |
|
6 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
здесь ff,m,d — расчетное значение прочности материала обшивки при изгибе.
11 Указания по проектированию деревянных конструкций
11.1 Общие правила
11.1.1 При проектировании деревянных конструкций следует:
—учитывать производственные возможности предприятий-изготовителей деревянных конструкций;
—учитывать возможности транспортных средств;
—использовать древесину с наименьшими отходами и потерями;
—предусматривать меры по обеспечению устойчивости и неизменяемости отдельных конструкций и всего здания или сооружения в целом в процессе монтажа и эксплуатации.
11.1.2 При конструировании деревянных конструкций следует соблюдать требования разделов 5–9. 11.1.3 Приопорные зоны клееных деревянных конструкций пролетами более 12 м с соотноше-
нием h / b 4, а также участки в местах действия сосредоточенных сил кроме требований разделов 7–9 должны быть проверены на прочность по главным площадкам с учетом всех компонентов плоского напряженного состояния.
11.1.3.1 При проверке указанных участков в клееных деревянных конструкциях с учетом всех компонентов плоского напряженного состояния необходимо соблюдать условие
|
1 0,5 |
x z |
x z 2 4 2xz |
ft, ,d , |
(11.1) |
где 1 |
— значение главного растягивающего напряжения; |
|
|
||
х, z и xz |
— компоненты плоского напряженного состояния; |
|
|
||
ft, ,d |
— расчетное значение прочности древесины при растяжении под углом к направле- |
||||
|
нию волокон. |
|
|
|
|
Расчетное значение ft, ,d
где В ft0d / ft45d (1 k) / 4;
k ft0d / ft90d.
определяют по формуле
ft, ,d cos4 B sin2 |
2 k sin4 |
, |
(11.2) |
||
|
ft 0d |
|
|
|
|
Компоненты плоского напряженного состояния х и ху определяют в соответствии с разделом 7. 11.1.3.2 Угол наклона направления главного растягивающего напряжения 1 к волокнам древе-
сины определяют по формулам
— при х z 0
|
2 хz |
|
|
|
|
0,5arctg |
|
; |
(11.3) |
||
|
|||||
|
х z |
|
|
||
— при х z 0 |
|
|
|
|
|
45 ; |
|
|
|
(11.4) |
|
|
|
|
|
105 |
|
|
доступа: 17.08.2022 - 12.08.2023. Пользователь: |
электронного издания |
|
Приобретено ОАО "Гродножилстрой". Период |
бумажном носителе является копией официального |
Текст открыт: 29.12.2022 |
25@3369Официальное. электронное издание. |
При копировании или воспроизведении на |
СП 5.05.01-2021
— при х z 0
|
|
2 |
|
0,5 180 arctg хz . (11.5)
х z
11.1.3.3Величины напряжений z, сопоставимые с прочностными характеристиками клееной древесины и фанеры, определяют:
а) в приопорных зонах и в окрестностях действия сосредоточенных поперечных сил на расстояниях, равных высоте поперечного сечения h от линии действия опорной реакции или сосредоточенной силы F
z t 90 |
|
2F t |
, |
(11.6) |
|
||||
|
|
bh |
|
|
где t — ордината положительной части кривой распределения t90 от единичной сосредоточенной силы;
h — высота поперечного сечения.
Если z 0,25h, то t определяют по формуле
|
z 3 |
z 2 |
|
|
||||
t |
|
|
|
0,1 |
|
|
0,016, |
(11.7) |
|
|
|||||||
|
h |
h |
|
|
||||
где z — расстояние от нейтрального слоя до рассматриваемой фибры.
При рассмотрении участка между двумя сосредоточенными силами, отстоящими друг от друга на расстояние l h, усилия суммируются (например, опорная реакция и сосредоточенная поперечная сила F);
б) на скошенных кромках под углом sk к направлению волокон дополнительные напряжения на площадках, параллельных волокнам, определяют по формулам:
|
zx x t g sk , |
(11.8) |
|
t 90 x x t g sk2 , |
(11.9) |
где х |
— напряжения, действующие вдоль волокон древесины; |
|
sk |
— угол между линией скоса и направлением волокон древесины; |
|
в) в сжато-изогнутых и внецентренно-сжатых элементах клееных деревянных конструкций дополнительные касательные напряжения xz определяют по формуле
xz |
0,75Ne |
, |
(11.10) |
|
bh |
|
|
где N — продольное сжимающее усилие;
е— эксцентриситет передачи усилия N;
b, h — соответственно ширина и высота поперечного сечения элемента.
При этом эксцентриситет е не должен превышать 0,15h.
11.1.4 В необходимых случаях несущая способность клееных деревянных конструкций, кроме увеличения геометрических размеров поперечных сечений, может быть обеспечена локализацией главных растягивающих напряжений с помощью ввинченных в предварительно просверленные под углом 30 –45 к волокнам древесины отверстия; стальных винтов, вклеенных стержней из стальной или стеклопластиковой арматуры.
11.1.5 Усилие растяжения стержней Nt в окрестностях действия сосредоточенных поперечных сил определяют по формуле
Nt 1 0,8ft 45d blt , |
(11.11) |
где lt — длина опасной зоны, которая колеблется в зависимости от вида нагрузок и очертания элемента конструкции и находится в пределах от 0,8h до 2,5h.
11.1.6 Для балок с высотой поперечного сечения на опоре hs и при равномерно распределенной нагрузке принимают, что lt 1,2hs, а при сосредоточенных нагрузках lt 2,5hs.
106