Добавил:
kane4na@yandex.ru Полоцкий Государственный Университет (ПГУ), город Новополоцк. Что бы не забивать память на компьютере, все файлы буду скидывать сюда. Надеюсь эти файлы помогут вам для сдачи тестов и экзаменов. Учение – свет. Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Конструкции из дерева и пластмасс. Волик А.Р. 2005

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
06.04.2024
Размер:
8.88 Mб
Скачать

род древесины устанавливаются путем умножения величин, приведенных в табл. 2.4, на переходные коэффициенты kx , указанные в табл. 2.5.

2.1.2.2. В конструкциях построечного изготовления величины расчетных сопротивлений на растяжение, принятые по 2, а табл. 2.4, следует снижать на 30 %.

Таблица 2.4

Расчетные сопротивления древесины

 

 

 

Расчетные

Напряженное состояние

 

 

сопротивления,

Обозначение

МПа, для сортов

и характеристика элементов

 

 

древесины

 

 

 

 

 

 

1

2

3

1. Изгиб, сжатие и смятие вдоль волокон:

fm.d , fc.0.d

,

14,0

13,0

8,5

а) элементы прямоугольного сечения (за исключе-

fcm.0.d

 

нием указанных в поз. б, в) высотой до 0,5 м

 

 

 

 

б) элементы прямоугольного сечения шириной от

fm.d , fc.0.d

,

15,0

14,0

10,0

0,11 до 0,13 м при высоте сечения от 0,11 до 0,5 м

fcm.0.d

 

 

 

 

 

в) элементы прямоугольного сечения шириной

fm.d , fc.0.d

,

16,0

15,0

11,0

свыше 0,13 м при высоте сечения от 0,13 до 0,5 м

fcm.0.d

 

 

 

 

 

г) элементы из круглых лесоматериалов без врезок

fm.d ,

 

-

16,0

10,0

в расчетном сечении

fc.0.d , fc.d

 

 

 

 

 

2. Растяжение вдоль волокон:

ft.0.d

 

10,0

7,0

-

а) неклееные элементы

 

б) клееные элементы

ft.0.d

 

12,0

9,0

-

3. Сжатие и смятие по всей площади поперек во-

fc.90.d ,

 

1,8

1,8

1,8

локон

fcm.90.d

 

 

 

 

 

4. Смятие поперек волокон местное

fcm.90.d

 

 

 

 

а) в опорных частях конструкции лобовых врубок

 

3,0

3,0

3,0

и узловых примыканиях элементов

 

 

 

 

 

б) под шайбами при углах смятия от 90 0 до 60 0

fcm.90.d

 

4,0

4,0

4,0

5. Скалывание вдоль волокон:

fv.0.d

 

1,8

1,6

1,6

а) при изгибе неклееных элементов

 

б) при изгибе клееных элементов

fv.0.d

 

1,6

1,5

1,5

в) влобовыхврубкахдлямаксимальногонапряжения

fv.0.d

 

2,4

2,1

2,1

г) местное в клеевых соединениях для максималь-

fv.0.d

 

2,1

2,1

2,1

ного напряжения

 

6. Скалывание поперек волокон:

fv.90.d

 

1,0

0,8

0,6

а) в соединениях неклееных элементов

 

б) в соединениях клееных элементов

fv.90.d

 

0,7

0,7

0,6

7. Растяжение поперек волокон элементов из клее-

ft.90.d

 

0,35

0,3

0,25

ной древесины

 

241

Таблица 2.5 Коэффициент, учитывающий изменение расчетных сопротивлений

при изменении породы древесины

 

 

 

Коэффициент kx

 

 

 

 

 

для расчетных сопротивлений

 

 

 

 

 

растяжению, изги-

 

сжатию

скалыванию

 

 

Древесные породы

 

бу, сжатию и смя-

 

 

 

 

 

и смятию

 

 

 

 

тию вдоль волокон

 

 

 

 

 

поперек волокон

fv.0.d

 

 

 

ft.0.d , fm.d ,

fc.90.d , fcm.90.d

 

 

 

fc.0.d , fcm.0.d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хвойные

 

 

 

 

1.

Лиственница, кроме европей-

 

1,2

 

1,2

 

1,0

ской и японской

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Кедр сибирский, кроме Красно-

0,9

 

0,9

 

0,9

ярского края

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Кедр Красноярского края, сосна

0,65

 

0,65

 

0,65

веймутовая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Пихта

 

0,8

 

0,8

 

0,8

 

 

Твердые лиственные

 

 

 

 

5.

Дуб

 

1,3

 

2,0

 

1,3

6.

Ясень

 

1,3

 

2,0

 

1,6

7.

Акация

 

1,5

 

2,2

 

1,8

8.

Береза, бук

 

1,1

 

1,6

 

1,3

9.

Вяз, ильм

 

1,0

 

1,6

 

1,0

 

 

Мягкие лиственные

 

 

 

 

10. Ольха, липа, тополь, осина

 

0,8

 

1,0

 

0,8

2.1.2.3.Расчетное сопротивление изгибу для элементов настила и обрешетки под кровлю из древесины 3-го сорта следует принимать равным

13 МПа.

2.1.2.4.Расчетные сопротивления, приведенные в табл. 2.4, следует умножать на коэффициент условий работы kmod (табл. 2.6) для учета раз-

личных условий эксплуатации и классов длительности нагружения.

Значения kmod для фанеры, цельной и клееной древесины

Таблица 2.6

 

 

Классдлительностинагружения

 

Условия эксплуатации по табл. 2.2

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

 

5

Постоянная нагрузка

0,80

0,80

0,75

0,70

 

0,65

Длительная

0,95

0,95

0,85

0,80

 

0,70

Кратковременная

1,20

1,20

1,05

1,00

 

0,85

Особая

1 ,45

1 ,45

1,30

1,25

 

1,15

Примечание. Если сочетание состоит из воздействий, принадлежащих к разным классам длительности, то следует принимать коэффициент kmоd, соответствующий нагрузке с более короткой длительностью.

242

2.1.2.5.Для конструкций, эксплуатируемых при установившейся температуре воздуха до +350 С, расчетные сопротивления умножаются на коэффициент kt = 1; при температуре +500 С – на коэффициент kt = 0,8. Для промежуточныхзначенийтемпературыкоэффициент kt принимаетсяпоинтерполяции.

2.1.2.6.Для изгибаемых, внецентренно сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных элементов прямоугольного сечения высотой более 0,5 м значения расчетных сопротивлений изгибу и сжатию вдоль волокон умножается на коэффициенты kh , указанные в табл. 2.7.

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.7

Коэффициент, учитывающий изменение высоты поперечного сечения

 

 

 

 

 

 

 

Высота сечения, м

0,5 и менее

0,6

0,7

0,8

0,1

1,2 и более

Коэффициент kh

1,0

0,96

0,93

0,90

0,85

0,80

2.1.2.7. Для изгибаемых, внецентренно сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных элементов в зависимости от толщины слоев значения расчетных сопротивлений изгибу fm.d , скалыванию fv.0.d и сжатию fc.0.d вдоль волокон умножаются на коэффициенты kδ , указанные в табл. 2.8.

Таблица 2.8 Коэффициент, учитывающий изменение расчетных сопротивлений

в зависимости от толщины слоев в клееных элементах

 

 

Толщина слоя, мм

 

19 и менее

 

 

26

33

 

 

42

 

 

 

 

Коэффициент kδ

 

1,1

 

 

 

1,05

1,0

 

 

0,95

 

 

 

 

2.1.2.8. Для гнутых элементов конструкций значения расчетных со-

противлений растяжению

ft.0.d , сжатию

fc.0.d

и изгибу fm.d

умножаются

на коэффициенты kr , указанные в табл. 2.9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.9

 

 

Коэффициент, учитывающий изменение расчетных сопротивлений

 

 

 

 

для гнутых элементов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Напряженное

Обозначение расчет-

 

 

 

Коэффициент kr

 

 

состояние

ных сопротивлений

 

 

 

при отношении r / b

 

 

 

 

150

200

 

250

 

 

500 и более

 

 

Сжатие и изгиб

fm.d , fc.0.d

 

0,8

0,9

 

1,0

 

 

1,0

 

 

 

 

Растяжение

 

ft.0.d

 

0,6

0,7

 

0,8

 

 

1,0

 

 

 

 

Примечание: r

– радиус кривизны гнутой доски или бруска;

 

 

 

b – толщина доски или бруска в радиальном направлении.

243

2.1.2.9.Для растянутых элементов с ослаблением в расчетном сечении

иизгибаемых элементов из круглых лесоматериалов с подрезкой в расчетном сечении расчетное сопротивление умножается на коэффициент k0 = 0,8.

2.1.2.10.Для элементов, подвергнутых глубокой пропитке антипиринами под давлением, – на коэффициент ks = 0,9.

2.1.3. Деформативность древесины. Модуль упругости и сдвига древесины

Модуль упругости древесины при расчете по предельным состояниям второй группы следует принимать равным:

вдоль волокон E0 = 10000 МПа;

поперек волокон E90 = 400 МПа.

Модуль сдвига древесины относительно осей, направленных вдоль и поперек волокон Ev , следует принимать равным 500 МПа.

При расчете деревянных элементов по предельным состояниям первой группы (расчет на прочность и устойчивость по деформированной схеме) необходимо применять вероятные минимальные модули упругости и модули сдвига с обеспеченностью не ниже 0,99, которые определяются из выражений

E0.nom = 300 fc.0.d ; Ev.nom = 120 fv.0.d ,

где fc.0.d , fv.0.d – расчетные сопротивления древесины соответственно сжатию и скалыванию вдоль волокон.

Модули упругости и сдвига древесины в зависимости от условий эксплуатации и классов нагружения необходимо умножать на значения коэффициента kmod (см. табл. 2.6), а для конструкций, подвергающихся воздействию повышенной температуры, – на значения коэффициента kt в соответствии с требованиями п. 2.1.2.5.

2.2.Древесноплитные материалы

2.2.1.Общие указания

При проектировании ограждающих и несущих конструкций с применением древесноплитных материалов поперечные сечения их необходимо увязывать с сортаментом материалов, приведенным в табл. 2.10, где:

Т – твердые плиты с необлагороженной поверхностью;

244

Т-С – твердые плиты с лицевым слоем из тонкодисперсной древесной массы;

Т-П – твердые плиты с подкрашенным лицевым слоем; Т-СП – твердые плиты с подкрашенным лицевым слоем из тонко-

дисперсной древесной массы; Т-В – твердые плиты с необлагороженной лицевой поверхностью и

повышенной водостойкостью; Т-СВ – твердые плиты с лицевым слоем из тонкодисперсной древес-

ной массы и повышенной водостойкостью; НТ – твердые плиты пониженной плотности (полутвердые);

СТ – твердые плиты повышенной прочности (сверхтвердые с необлагороженной поверхностью).

Основные показатели физико-механических свойств древесноволокнистых, древесно-стружечных и цементно-стружечных плит приведены в табл. 2.11.

2.2.2. Расчетные сопротивления фанеры

Для клееных фанерных конструкций следует применять фанеру марки ФСФ по ГОСТ 3619, а также фанеру бакелизированную марки ФБС по ГОСТ 11539.

Расчетные сопротивления фанеры приведены в табл. 2.12.

В зависимости от условий эксплуатации значения расчетных сопротивлений строительной фанеры следует умножать на значения коэффициента kmod (см. табл. 2.6), а также на kt и ks , в соответствии с требованиями пп. 2.1.2.5 и 2.1.2.10.

2.2.3. Модули упругости и сдвига фанеры

Величины модулей упругости строительной фанеры в плоскости листа E p , модулей сдвига Epv и коэффициенты Пуассона µn при расчете по вто-

рой группе предельных состояний следует принимать по табл. 2.13.

В зависимости от условий эксплуатации модули упругости и модули сдвига фанеры следует определять умножением приведенных в табл. 2.13 величин E р и Epv на коэффициент kmod (см. табл. 2.6), а также на kt в со-

ответствии с требованиями п. 2.1.2.5.

245

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.10

 

 

Сортамент древесноплитных материалов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование материала

Обозначение

Ширина,

 

Длина,

Толщина, мм

 

НТД

мм

 

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фанера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ

1525

 

1525; 2135; 2440

6; 7; 8; 9; 10; 12;

 

– марок ФСФ и ФК

1220

 

1220; 1525; 1830; 2440

 

3916-96

 

15; 18

 

 

725

 

1220; 1525

 

 

 

 

 

 

– марки ФБС

ГОСТ

1550

 

5600; 7700

5; 7; 10; 12; 14;

 

11539-83

1250

 

5600

16; 18

 

 

 

246

 

Плиты древесно-волокнистые

 

 

 

 

 

 

 

 

– твердые

 

 

 

2140; 2440; 2745; 3050;

2,5; 3,2; 4,0; 5,0;

 

 

 

 

 

(марки Т, Т-С, Т-П, Т-СП, Т-В,

 

1220; 1525; 1830; 2140

 

 

ГОСТ

 

3355; 3660

6,0

 

Т-СВ, НТ, СТ)

 

 

 

 

4598-86

 

 

 

 

 

– мягкие (марки М-1; М-2; М-3)

1220

 

1220; 1600; 1800; 2500;

8,0; 12,0; 16,0

 

 

 

 

 

 

2700; 3000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1830; 2040; 2440; 2500;

 

 

3. Плиты древесно-стружечные

ГОСТ 10632-89

1220; 1250; 1500; 1750;

 

2600; 2700; 2750; 2840;

от 8 мм до 28 мм

 

(марки П-А; П-Б)

1800; 1830; 2135; 2440;

 

3220; 3500; 3600; 3660;

с градацией 1 мм

 

 

2500

 

3690; 3750; 4100; 5200;

 

 

 

 

 

5500; 5680

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Плиты цементно-стружечные

ГОСТ 26816-86

1200; 1250

 

3200; 3600

от 8 до 40 мм с

 

(марки ЦСП-1; ЦСП-2)

 

 

градацией 2 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

246

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.11

 

 

 

 

Показатели физико-механических свойств плит

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Плиты

Плиты

 

 

 

 

 

Плиты древесно-волокнистые

 

 

древесно-

цементно-

 

Наименование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стружечные

стружечные

 

показателя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т-В;

 

Т; Т-П;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СТ

 

Т-С;

НТ

М-1

М-2

М-3

П-А

П-Б

ЦСМ-1

ЦСМ-2

 

 

 

Т-СВ

 

 

 

 

 

 

Т-СП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Плотность, кг/м3

 

950 –

850 –

 

800 –

600

200 –

200 –

100 –

550 –

550 –

1100 –

1100 –

 

 

 

1100

1100

 

1100

400

350

200

820

820

1400

1400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

247

Предел прочности при

47

40

 

33

15

1,8

1,1

0,4

14–18

12–16

9–12

7–9

изгибе, МПа, не менее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предел прочности при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

растяжении перпендику-

0,32

0,3

 

0,3

-

Не нормируется

0,25 –

0,25 –

0,4

0,35

 

лярно к пласти, МПа, не

 

0,35

0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

менее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модуль упругости

при

 

 

 

 

 

 

 

 

1700 –

1700 –

3500

3000

 

изгибе, МПа, не менее

 

 

 

 

 

 

 

 

4000

4000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

247

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.12

 

 

 

Расчетные сопротивления фанеры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетные сопротивления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

срезу перпен-

 

 

Вид фанеры

растяжению

сжатию

 

изгибу

 

скалыванию

дикулярно

 

 

в плоскости

в плоскости

 

из плоскости

 

в плоскости

плоскости

 

 

 

 

 

 

 

 

листа f pt.0.d

листа f pc.0.d

 

листа f pm.90.d

 

листа f pv.0.d

листа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f pv.90.d

 

 

1.Фанера березовая клееная марки ФСФ сортов В/ВВ, В/С, ВВ/С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) семислойная толщиной 8 мм и более:

 

 

 

 

 

 

 

 

вдоль волокон наружных слоев

14,0

12,0

 

16,0

 

0,8

6,0

248

поперек волокон наружных слоев

9,0

8,5

 

6,5

 

0,8

6,0

под углом 45 0 к волокнам

4,5

7,0

 

-

 

0,8

9,0

 

 

 

 

б) пятислойная толщиной 5 – 7 мм:

 

 

 

 

 

 

 

 

вдоль волокон наружных слоев

14,0

13,0

 

18,0

 

0,8

5,0

 

поперек волокон наружных слоев

6,0

7,0

 

3,0

 

0,8

6,0

 

под углом 45 0 к волокнам

4,0

6,0

 

-

 

0,8

9,0

 

 

2. Фанера клееная из древесины лиственницы марки ФСФ сортов В/ВВ и ВВ/С

 

 

семислойная толщиной 8 мм и более:

 

 

 

 

 

 

 

 

вдоль волокон наружных слоев

9,0

17,0

 

18,0

 

0,6

5,0

 

поперек волокон наружных слоев

7,5

13,0

 

11,0

 

0,5

5,0

 

под углом 45 0 к волокнам

3,0

5,0

 

-

 

0,7

7,5

 

 

 

3. Фанера бакелизированная марки ФБС

 

 

 

толщиной 7 мм и более:

 

 

 

 

 

 

 

 

вдоль волокон наружных слоев

32,0

28,0

 

33,0

 

1,8

11,0

 

поперек волокон наружных слоев

24,0

23,0

 

25,0

 

1,8

12,0

 

под углом 45 0 к волокнам

16,5

21,0

 

-

 

1,8

16,0

248

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.13

 

 

 

Модули упругости и сдвига фанеры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виды фанеры

Модуль упругости E p ,

 

Модуль сдвигаEpv ,

Коэффициент

 

 

 

Пуассона µр

 

 

 

 

МПа

 

МПа

 

1. Фанера клееная березовая марки ФСФ сортов

 

 

 

 

 

В/ВВ, В/С, ВВ/С семислойная и пятислойная:

 

 

 

 

 

– вдоль волокон наружных слоев

9000

 

750

0,085

 

– поперек волокон наружных слоев

6000

 

750

0,065

249

– под углом 45

0

к волокнам

2500

 

3000

0,600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Фанера клееная из древесины лиственницы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

марки ФСФ сортов В/ВВ и ВВ/С семислойная:

 

 

 

 

 

– вдоль волокон наружных слоев

7000

 

800

0,07

 

– поперек волокон наружных слоев

5500

 

800

0,06

 

– под углом 45

0

к волокнам

2000

 

2200

0,60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Фанера бакелизированная марки ФБС:

 

 

 

 

 

– вдоль волокон наружных слоев

12000

 

1000

0,085

 

– поперек волокон наружных слоев

8500

 

1000

0,065

 

– под углом 45

0

к волокнам

3500

 

4000

0,700

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

249

2.3.Асбестоцемент

2.3.1.Общие указания

Асбестоцементные конструкции проектируются в виде листов: волнистых (профилированных) и плоских; плит и панелей: каркасных и бескаркасных (трехслойных), в том числе с обрамлением по контуру; оболочек сводчатых волнистого профиля и т.д.

Для асбестоцементных конструкций применяются плоские прессованные и непрессованные, а также волнистые асбестоцементные листы. Основные размеры листов указаны в табл. 2.14, основные физикомеханические показатели – в табл. 2.15.

2.3.2. Расчетные характеристики асбестоцемента

Расчетные сопротивления листового асбестоцемента определяются по табл. 2.16 в зависимости от предела прочности асбестоцемента изгибу (см. табл. 2.15), при этом величину предела прочности асбестоцемента плоских листов необходимо умножать на коэффициент 0,9.

Расчетные сопротивления асбестоцемента следует умножать на коэффициенты условий работы:

– для конструкций, находящихся в условиях атмосферного увлажнения (подверженных действию капельной влаги) и в помещениях с мокрым или влажным режимом, при защите наружных поверхностей конструкций

влагонепроницаемыми покрытиями – на коэффициент γf = 0,9; при отсут-

ствии защиты для конструкций из листового асбестоцемента – на γf = 0,8;

– для асбестоцементных конструкций, находящихся в условиях длительного действия температуры свыше 400С, на коэффициент γt = 0,9.

2.3.3. Модули упругости и сдвига асбестоцемента

Модули упругости и сдвига листового асбестоцемента следует определять по табл. 2.17. Модули упругости и сдвига асбестоцемента для конструкций, проверяемых на действие только постоянных и временных длительных нагрузок (без учета кратковременных нагрузок), следует умножать на коэффициент условий работы γg = 0,65.

250