Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное унитарное предприятие

«Научно-исследовательский центр «Строительство»

ФГУП «НИЦ «Строительство»

Стандарт организации деревянные клееные и цельнодеревянные конструкции

Москва

2006

Предисловие

Цели и задачи разработки, а также использования стандартов организаций в РФ установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила разработки и оформления - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения» и ГОСТ Р 1.4-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Общие положения»

Сведения о стандарте:

1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН лабораторией несущих клееных деревянных конструкций ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко - филиалом ФГУП «НИЦ «Строительство» и группой специалистов (засл. деят. науки и техники РФ, д-р техн. наук, проф. В.М. Горпинченко, Л.М. Ковальчук, д-р техн. наук С.Б. Турковский, кандидаты техн. наук А.А. Погорельцев, И.П. Преображенская, Ю.Ю. Славик, А.Д. Ломакин, В.Н. Зигерн-Корн, канд. хим. наук А.А. Мехтиев, инж. М.А. Филимонов, И.Л. Экнадосьян, П.Н. Смирнов, Е.А. Тимохина, А.В. Федченко, В.А. Галицкий) при участии МГСУ (д-р техн. наук, проф. Д.К. Арленинов), фирмы МП «ДОМ» (канд. техн. Наук В.В. Кислый) и Петрозаводского ГУ (канд. техн. наук Б.Н. Ягнюк)

2 РЕКОМЕНДОВАН К ПРИНЯТИЮ Секцией деревянных конструкций НТС ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом и. о. генерального директора ФГУП «НИЦ «Строительство» от 18 апреля 2006 г. № 50

4 СТАНДАРТ РАЗРАБОТАН при использовании и сохранении основных положений СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции» и гармонизирован с основными требованиями международных норм, в частности стандартами EN и ISO, а также ENV 1995-1-1: Еврокод 5 «Проектирование деревянных конструкций. Основные правила для строительства». Гармонизация главным образом касается классификации элементов конструкций по классам прочности, а также условий эксплуатации конструкций при различных эксплуатационных воздействиях

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Содержание

• 1. Область применения
• 2. Материалы
• 3. Расчетные характеристики материалов
• 4. Расчет элементов деревянных конструкций
• 5. Расчет соединений элементов деревянных конструкций
• 6. Указания по проектированию деревянных конструкций
• Приложение А
• Приложение Б
• Приложение В
• Приложение Г
• Приложение Д
• Приложение Е
• Приложение Ж
• Приложение И
• Приложение К
• Приложение Л
• Приложение М
• Приложение Н
• Приложение П
• 1. Область применения

Настоящий стандарт распространяется на методы проектирования и расчета деревянных клееных конструкций, а также конструкций из цельной древесины (далее - ДК), применяемых в общественном, жилищном, промышленном и других отраслях строительства.

Стандарт не распространяется на проектирование ДК гидротехнических сооружений и мостов.

Стандарт может быть применен для целей сертификации проектов на ДК. деревянная конструкция фанера

Решение о применении настоящего стандарта и его обязательном соблюдении при проектировании ДК принимается заказчиком (потребителем) самостоятельно путем оформления приказом руководителя и включения в договор на разработку проекта ДК.

При проектировании ДК следует предусматривать защиту их от увлажнения, биоповреждения, от коррозии (для конструкций, эксплуатируемых в условиях агрессивных сред) в соответствии со стандартом на проектирование защиты строительных конструкций от коррозии, и от возгорания в соответствии со стандартом на противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений, а также рекомендациями ЦНИИСК.

ДК должны удовлетворять требованиям расчета по несущей способности (первая группа предельных состояний) и по деформациям, не препятствующим нормальной эксплуатации (вторая группа предельных состояний), с учетом характера и длительности действия нагрузок.

ДК следует проектировать с учетом их заводского изготовления, а также условий их эксплуатации, транспортирования и монтажа как поэлементно, так и укрупненными блоками.

Долговечность ДК должна обеспечиваться конструктивными мерами в соответствии с указаниями раздела 6 настоящих норм и, в необходимых случаях, защитной обработкой, предусматривающей предохранение их от увлажнения, биоповреждения и возгорания. Декоративная отделка и огнезащитная обработка ДК должны выполняться, как правило, после устройства кровли.

ДК в условиях постоянного или периодического длительного нагрева допускается применять, если температура окружающего воздуха не превышает 50 °С для конструкций из неклееной и 35 °С для конструкций из клееной древесины.

Сорта древесины (классы прочности) элементов ДК, а также необходимые дополнительные требования к качеству древесины, в соответствии с приложением А, виды клея и защитных материалов должны указываться в рабочих чертежах.

ДК классифицируют по основным признакам: функциональному назначению и температурно-влажностным условиям эксплуатации, согласно таблице 1 и приложению И.

Основные буквенные обозначения*

Обозначение стандарта	Обозначение Еврокода	Наименование
Усилия от внешних нагрузок и воздействий в поперечном сечении элемента
М	М	- изгибающий момент
N	N	- продольная сила
Q	V	- поперечная сила
Характеристики материалов
Rи	fm,d	- расчетное сопротивление древесины изгибу вдоль волокон
Rc	fс,0,d	- расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон
Rр	ft,0,d	- расчетное сопротивление древесины растяжению вдоль волокон
Rсм	fcl,0,d	- расчетное сопротивление древесины смятию вдоль волокон
Rск	fv,0,d	- расчетное сопротивление древесины сдвигу вдоль волокон
Rс90	fc,90,d	- расчетное сопротивление древесины сжатию поперек волокон
Rр90	ft,90,d	- расчетное сопротивление древесины растяжению поперек волокон
Rсм90	fcl,90,d	- расчетное сопротивление древесины смятию поперек волокон
	-	- расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон
Rск90	fv,90,d	- расчетное сопротивление древесины сдвигу поперек волокон
Rсм	fcl,,d	- расчетное сопротивление древесины смятию под углом к волокнам
Rск	fv,,d	- расчетное сопротивление древесины сдвигу под углом к волокнам
Rф.р	ft,0,d ft,90,d ft,45,d	- расчетное сопротивление фанеры растяжению в плоскости листа
Rф.с	fc,0,d fc,90,d fc,45,d	- расчетное сопротивление фанеры сжатию в плоскости листа
Rф.и	fm,0,d fm,90,d	- расчетное сопротивление фанеры изгибу в плоскости листа
Rф.ск	fv,0,d	- расчетное сопротивление фанеры скалыванию в плоскости листа
Rф.ср	fr,d fr,45,d	- расчетное сопротивление фанеры срезу перпендикулярно плоскости листа
Rф.с90	fcl,90,d	- расчетное сопротивление фанеры сжатию перпендикулярно плоскости листа
Rф.см90	fcl,90,d	- расчетное сопротивление фанеры смятию перпендикулярно плоскости листа
	-	- расчетное сопротивление древесины однонаправленного шпона изгибу вдоль волокон
	-	- расчетное сопротивление древесины однонаправленного шпона сжатию вдоль волокон
	-	- расчетное сопротивление древесины однонаправленного шпона растяжению вдоль волокон
	-	- расчетное сопротивление древесины однонаправленного шпона смятию вдоль волокон
	-	- расчетное сопротивление древесины однонаправленного шпона сдвигу вдоль волокон
Е	Е0	- модуль упругости древесины и фанеры вдоль волокон
Е90	Е90	- модуль упругости древесины и фанеры поперек волокон
еф	-	- модуль упругости фанеры
ЕI	E0,05	- модуль упругости древесины и фанеры в расчетах несущих конструкций (кроме опор ЛЭП) на устойчивость и по деформированной схеме
	-	- модуль упругости фанеры в расчетах несущих конструкций (кроме опор ЛЭП) на устойчивость и по деформированной схеме
G0,90	G0,90	- модуль сдвига древесины относительно осей, направленных вдоль и попрек волокон
Gф	-	- модуль сдвига фанеры
	-	- модуль сдвига фанеры в расчетах несущих конструкций (кроме опор ЛЭП) на устойчивость и по деформированной схеме
v90.0	v90,0	- коэффициент Пуассона древесины поперек волокон при напряжениях, направленных вдоль волокон
v90.0	v90,0	- коэффициент Пуассона древесины вдоль волокон при напряжениях, направленных поперек волокон
vф	-	- коэффициент Пуассона фанеры
mn	ks	- коэффициент перехода для расчетных сопротивлений сосны к соответствующим величинам других пород древесины
mв	ksс	- коэффициент условий эксплуатации конструкций
mт	kt	- коэффициент температурных условий
mд	ksl	- коэффициент, учитывающий длительную нагрузку
mн	kdl	- коэффициент, учитывающий время длительности нагрузки
mб	kh	- коэффициент, учитывающий высоту сечения
mсл	klam	- коэффициент, учитывающий толщину слоя
mгн	kr	- коэффициент, учитывающий радиус кривизны
mо	kn	- коэффициент, учитывающий ослабления сечения растянутых и изгибаемых элементов
mа	ki	- коэффициент, учитывающий влияние пропитки антипиренами
Т	Rd,f	- расчетная несущая способность связи
Геометрические характеристики
F	А	- площадь поперечного сечения элемента
Fрасч	Аd	- расчетная площадь поперечного сечения элемента
Fнт	Аnet	- площадь поперечного сечения элемента нетто
Fбр	Аbr	- площадь поперечного сечения элемента брутто
Fсм	-	- расчетная площадь смятия
Fск	-	- расчетная площадь скалывания
b	b	- ширина поперечного сечения
d	d	- номинальный диаметр стержней арматурной стали, анкеров, болтов, гвоздей, шурупов и др.
h	h	- высота поперечного сечения
I	I	- момент инерции поперечного сечения элемента
Iнт	Inet	- момент инерции поперечного сечения элемента нетто
Iбр	Ibr	- момент инерции поперечного сечения элемента брутто
Iпр	-	- привиденный момент инерции поперечного сечения элемента
l	l	- пролет, длина элемента
l0	ld	- расчетная длина элемента
lсм	lсl	- длина площадки смятия
r	r	- радиус инерции сечения
S	S	- статический момент поперечного сечения элемента
		- статический момент брутто сдвигаемой части поперечного сечения элемента
W	W	- момент сопротивления поперечного сечения элемента
Wрасч	Wd	- расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента
Wпр	-	- приведенный момент сопротивления поперечного сечения элемента
Прочие основные характеристики
о	о	- коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента
ц	ц	- коэффициент продольного изгиба
л	л	- гибкость элемента
f	-	- прогиб элемента
nш	ngl	- расчетное число швов в элементе
kc	kc	- коэффициент податливости соединений
Подстрочные индексы
Подстрочный индекс	Наименование
бр	br	- брутто
с	с	- сжатие
см	сl	- смятие
кр или крит	сr или crit	- критический
расч	d	- расчетный
д	def	- деформационный
расч	ef	- расчетный
н	k	- нормативный
и	m	- изгиб
max	max	- максимальный
ср	mean	- средний, наиболее вероятный
min	min	- минимальный
пр	mod	- приведенный
нт	net	- нетто
-	пот	- номинальный
р	t	- растяжение
ск	v	- сдвиг
x, y, z	x, y, z	- оси прямоугольной (Декартовой) системы координат
		- угол между силой, напряжением и направлением волокон древесины
0; 45; 90	0; 45; 90	- соответствующее направление к направлению волокон в градусах
-	0,05	- значение фрактиля для нормативной величины
* Основные буквенные обозначения, встречающиеся по тексту стандарта, для последующего перехода на Еврокод даны также в варианте Еврокода.

2. Материалы

Для изготовления деревянных конструкций следует применять древесину преимущественно хвойных пород. Древесину твердых лиственных пород следует использовать для нагелей, подушек и других деталей.

Примечание. Для конструкций деревянных опор воздушных линий электропередачи следует применять древесину сосны и лиственницы, а для конструкций опор линий электропередачи напряжением 35 кВ и ниже, за исключением элементов стоек и приставок, заглубленных в грунт, и траверс допускается применять древесину ели и пихты.

Качество древесины, используемой для элементов несущих ДК, должно соответствовать требованиям ГОСТ 8486, ГОСТ 2695, ГОСТ 9462, ГОСТ 9463, а также дополнительным требованиям, указанным в приложении А.

Прочность древесины соответствующих сортов (классов) должна быть не ниже нормативных сопротивлений, приведенных в приложении Б.

В зависимости от температурно-влажностных условий эксплуатации (групп) к влажности древесины, применяемой в элементах конструкций, должны предъявляться требования, указанные в таблице 1. Зоны влажности, определяющие условия эксплуатации конструкций на открытом воздухе или внутри неотапливаемых помещений, следует принимать в соответствии с нормами по строительной теплотехнике.

Группы условий эксплуатации и особенности их учета даны в приложении Н.

Таблица 1

Температурно-влажностные условия эксплуатации	Характеристика условий эксплуатации конструкций	Максимальная влажность древесины для конструкций, %
		из клееной древесины	из неклееной древесины
	Внутри отапливаемых помещений при температуре до 35 °С, относительной влажности воздуха, %:
	до 60	9	20
	свыше 60 до 75	12	20
A3 (С2)	свыше 75 до 95	15	20
	Внутри неотапливаемых помещений:
	в сухой зоне	9	20
	в нормальной зоне	12	20
Б3 (С3.1)	в сухой и нормальной зонах с постоянной влажностью в помещении более 75 % и во влажной зоне	15	25
	На открытом воздухе:
	в сухой зоне	9	20
	в нормальной зоне	12	20
	во влажной зоне	15	25
	В частях зданий и сооружений:
Г1 (С4)	соприкасающихся с грунтом или находящихся в грунте	-	25
Г2 (С4.1, С4.2)	постоянно увлажняемых	-	Не ограничивается
Г3	находящихся в воде	-	То же
Примечания 1 Применение клееных деревянных конструкций в условиях эксплуатации А1 при относительной влажности воздуха ниже 45 % не допускается. 2 В неклееных конструкциях, эксплуатируемых в условиях В2, В3, когда усушка древесины не вызывает расстройства или увеличения податливости соединений, допускается применять древесину с влажностью до 40 % при условии ее защиты от гниения. 3 В графе «Температурно-влажностные условия эксплуатации» даны обозначения классов по европейским нормам.

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.

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.

Плотность древесины, фанеры и древесины из однонаправленного шпона для определения собственного веса конструкций при расчете следует принимать по приложению В.

Синтетические клеи для склеивания древесины и древесины с фанерой в клееных деревянных конструкциях должны назначаться в соответствии с таблицей 2. Клеи для вклеивания арматурных стержней см. в разделе 5 настоящего стандарта.

Другие клеи, не перечисленные в таблице, допускается использовать при условии, что их свойства и долговечность будут не ниже указанных в таблице, при этом они должны иметь соответствующие подтверждения органов сертификации.

Таблица 2

Материалы склеиваемых элементов и условий эксплуатации (по таблице 1)	Типы клеев
1. Древесина и древесина с фанерой в конструкциях для всех условий эксплуатации, кроме Г1, Г3 (С4)	Резорциноформальдегидные и резорцинофенолоформальдегидные клеи (типа ФР-12, ФРФ-50)
2. То же, для условий эксплуатации, кроме А1, Б1, В1, Г1, Г2 и Г3 (С3 и С4)	Меламино- и меламинокарбамидоформальдегидные клеи
3. То же, для условий эксплуатации А2 и Б2 (С1 и С2.1)	Двухкомпонентные клеи повышенной водостойкости на основе дисперсных систем
4. То же, для условий эксплуатации А2 (С1)	Карбамидоформальдегидные клеи
Примечание. Свойства клеев и технические требования к ним будут представлены в разрабатываемом стандарте «Деревянные клееные конструкции. Клеи. Технические требования» - см. приложение М.

Для защитной обработки ДК материалы следует выбирать в зависимости от вида конструкций и групп условий эксплуатации согласно таблице 2а.

Таблица 2а

Вид конструкций	Группа условий эксплуатации	Вид защитной обработки и тип защитного материала
Несущие конструкции из:	C1, C2	Декоративные (для группы С1) и влагозащитные (для группы С2) покрытия на основе водных дисперсий или органорастворимых смол
клееной древесины	(A1, A2, A3)
	С3, С4	Влагозащитные пигментные лакокрасочные органорастворимые материалы
	(Б1, Б2, Б3, B1, B2, В3)
дощатых элементов	C1, C2	Декоративные покрытия на основе водорастворимых дисперсий
	(А1, А2, A3)
	С3, С4	Антисептирование водорастворимыми или органорастворимыми составами
	(Б1, Б2, Б3, B1, B2, В3, Г1, Г2, Г3)
Каркасные ограждающие конструкции с обшивками из древесных плитных материалов	С1-С3	Антисептирование каркаса и влагозащитная обработка обшивок
	(А1-А3, Б1-Б3, В1-В3)

Для клееных фанерных конструкций следует применять фанеру марки ФСФ по ГОСТ 3916.1 и ГОСТ 3916.2, а также фанеру бакелизированную марки ФБС по ГОСТ 11539.

Для стальных элементов деревянных конструкций следует применять стали в соответствии с СП 53-102 по проектированию стальных конструкций и арматурные стали в соответствии с нормами по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.

В соединениях элементов конструкций, эксплуатируемых в условиях агрессивной по отношению к стали среды, следует использовать алюминиевый сплав Д16-Т (ГОСТ 21488), стеклопластик АГ-4С (ГОСТ 20437), однонаправленный древеснослоистый пластик ДСПБ (ГОСТ 13913), а также древесину твердых лиственных пород и нержавеющую сталь.

В строительных конструкциях древесина из однонаправленного шпона используется:

сорт S - для элементов несущих конструкций;

сорт Q - для стеновых панелей и панелей покрытия.

В композитных конструкциях из клееной древесины и бетона используются: клееная древесина с характеристиками по таблице 3; бетон тяжелый классов В20 и выше; вклеенные арматурные стержни - в соответствии с разделом 5.

3. Расчетные характеристики материалов

Расчетные сопротивления древесины сосны (кроме веймутовой), ели, лиственницы европейской и японской приведены в таблице 3. Расчетные сопротивления для других пород древесины устанавливают путем умножения величин, приведенных в таблице 3, на переходные коэффициенты т_п, указанные в таблице 4.

Методика определения расчетных сопротивлений приведена в приложении Б.

Таблица 3

Напряженное состояние и характеристика элементов	Расчетные сопротивления, МПа/кгс/см2, для сортов (классов) древесины
	обозначение	1/К26	2/К24
1. Изгиб, сжатие и смятие вдоль волокон:
а) элементы прямоугольного сечения (за исключением указанных в подпунктах «б», «в») высотой до 50 см. При высоте сечения более 50 см см. п. 3.2,д текста	Rи, Rс, Rсм	14/140	13/130
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
в) элементы прямоугольного сечения шириной свыше 13 см при высоте сечения свыше 13 до 50 см	Rи, Rс, Rсм	16/160	15/150
г) элементы из круглых лесоматериалов без врезок в расчетном сечении	Rи, Rс, Rсм	-	16/160
2. Растяжение вдоль волокон:
а) неклееные элементы	Rр	10/100	7/70
б) клееные элементы	Rр	12/120	9/90
3. Сжатие и смятие по всей площади поперек волокон	Rс90, Rсм90	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
б) под шайбами при углах смятия от 90 до 60°	Rсм90	4/40	4/40
5. Скалывание вдоль волокон:
а) при изгибе неклееных элементов	Rск	1,8/18	1,6/16
б) при изгибе клееных элементов	Rск	1,6/16	1,5/15
в) в лобовых врубках для максимального напряжения	Rск	2,4/24	2,1/21
г) местное в клеевых соединениях для максимального напряжения	Rск	2,1/21	2,1/21
6. Скалывание поперек волокон:
а) в соединениях неклееных элементов	Rск90	1/10	0,8/8
б) в соединениях клееных элементов	Rск90	0,7/7	0,7/7
7. Растяжение поперек волокон элементов из клееной древесины	Rр90	0,35/3,5	0,3/3
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 поз. 4 данной таблицы, определяется по формуле , (1) где Rс90 - расчетное сопротивление древесины сжатию и смятию по всей поверхности поперек волокон (поз. 3 данной таблицы); lсм - 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 поз. 2,а 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).

Таблица 4

Древесные породы	Коэффициент тп для расчетных сопротивлений
	растяжению, изгибу, сжатию и смятию вдоль волокон Rр, Rи, Rc, 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 кедра 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 тп, указанные в таблице для конструкций опор воздушных линий электропередачи, изготавливаемых из не пропитанной антисептиками лиственницы (при влажности ? 25 %), умножаются на коэффициент 0,85.

Расчетные сопротивления, приведенные в таблице 3, следует умножать на коэффициенты условий работы:

а) для различных условий эксплуатации конструкций - на коэффициент т_в, указанный в таблице 5;

б) для конструкций, эксплуатируемых при установившейся температуре воздуха до +35 °С, - на коэффициент т_т = 1; при температуре +50 °С - на коэффициент т_т = 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 т_д = 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 коэффициент т_н, указанный в таблице 6;

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 коэффициент т_б, указанный в таблице 7;

е) для растянутых элементов с ослаблением в расчетном сечении и изгибаемых элементов из круглых лесоматериалов с подрезкой в расчетном сечении - на коэффициент т_о = 0,8;

ж) для элементов, подвергнутых глубокой пропитке антипиренами под давлением, - на коэффициент т_а = 0,9;

и) 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 коэффициент т_сл, указанный в таблице 8;

к) для гнутых элементов конструкций значения расчетных сопротивлений растяжению, сжатию и изгибу - на коэффициент т_гн, указанный в таблице 9.

Таблица 5

Условия эксплуатации (по таблице 1)	Коэффициент тв	Условия эксплуатации (по таблице 1)	Коэффициент тв
А1, А2, Б1, Б2 (C1, C2.1)	1	В2, В3, Г1 (С2.2, С3.2)	0,85
A3, Б3, B1 (C2.2, С3.1)	0,9	Г2, Г3 (С4)	0,75

Таблица 6

Нагрузка	Коэффициент тн
	для всех видов сопротивлений, кроме смятия поперек волокон	для смятия поперек волокон
1. Ветровая, монтажная, кроме указанной в поз. 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
4. При обрыве проводов и тросов	1,9	2,2

Таблица 7

Высота сечения, см	50 и менее	60	70	80	100	120 и более
Коэффициент тб	1	0,96	0,93	0,90	0,85	0,8

Таблица 8

Толщина слоя, мм	19 и менее	26	33	42
Коэффициент тсл	1,1	1,05	1	0,95

Таблица 9

Напряженное состояние	Обозначение расчетных сопротивлений	Коэффициент тгн при отношении rк/a
		150	200	250	500 и более
Сжатие и изгиб	Rc, Rи	0,8	0,9	1	1
Растяжение	Rр	0,6	0,7	0,8	1
Примечание. rк - радиус кривизны гнутой доски или бруска; а - толщина гнутой доски или бруска в радиальном направлении.

Расчетные сопротивления, приведенные в таблице 3, следует разделить на коэффициенты надежности: для конструкций, отнесенных к классам ответственности (по приложению И) - коэффициент г_н/о, указанный в таблице 9а.

Таблица 9а

Класс ответственности (по приложению И)	I	II	III
Коэффициент надежности по ответственности гн/о	1,05	1,00	0,90

Расчетные сопротивления строительной фанеры приведены в таблице 10.

Таблица 10

Вид фанеры	Расчетные сопротивления, МПа/кгс/см2
	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	1/110
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.с90 = Rф.см90 = 4 Мпа (40 кгс/см2) и марки ФБС Rф.с90 = Rф.см90 = 8 МПа (80 кгс/см2).

В необходимых случаях значения расчетных сопротивлений строительной фанеры следует умножать на коэффициенты m_в, т_т, т_д, т_н и т_а, приведенные в пп. 3.2, а; 3.2, б; 3.2, в; 3.2, г; 3.2, ж настоящего стандарта.

Упругие характеристики и расчетные сопротивления стали и соединений стальных элементов деревянных конструкций следует принимать по СНиП II-23-81* «Стальные конструкции», а арматурных сталей - по СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».

Расчетные сопротивления ослабленных нарезкой тяжей из арматурных сталей следует умножать на коэффициент т_а = 0,8, а из других сталей - принимать по СНиП II-23-81* как для болтов нормальной точности. Расчетные сопротивления двойных тяжей следует снижать умножением на коэффициент т = 0,85.

Модуль упругости древесины при расчете по предельным состояниям второй группы следует принимать равным: вдоль волокон E=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 v_90.0 = 0,5, а вдоль волокон при напряжениях, направленных поперек волокон, v_0.90 = 0,02.

Величины модулей упругости строительной фанеры в плоскости листа Е_ф и G_ф и коэффициенты Пуассона v_ф при расчете по второй группе предельных состояний следует принимать по таблице 11.

Таблица 11

Вид фанеры	Модуль упругости Еф, МПа/кгс/см2	Модуль сдвига Gф, МПа/кгс/см2	Коэффициент Пуассона vф
1. Фанера клееная березовая марки ФСФ сортов В/ВВ, В/С, ВВ/С семислойная и пятислойная:
вдоль волокон наружных слоев	9000/90000	750/7500	0,085
поперек волокон наружных слоев	6000/60000	750/7500	0,065
под углом 45° к волокнам	2500/25000	3000/30000	0,6
2. Фанера клееная из древесины лиственницы марки ФСФ сортов В/ВВ и ВВ/С семислойная:
вдоль волокон наружных слоев	7000/70000	800/80000	0,07
поперек волокон наружных слоев	5500/55000	800/8000	0,06
под углом 45° к волокнам	2000/20000	2200/22000	0,6
3. Фанера бакелизированная марки ФБС:
вдоль волокон наружных слоев	12000/120 000	1000/10000	0,085
поперек волокон наружных слоев	8500/85000	1000/10000	0,065
под углом 45° к волокнам	3500/35000	4000/40000	0,7
Примечание. Коэффициент Пуассона vф, 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 коэффициент т_в (таблица 5) и коэффициенты т_т и т_д, 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 Е^I = 300/R_с (R_c - расчетное сопротивление сжатию вдоль волокон, принимаемое по таблице 3), а модуль сдвига относительно осей, направленных вдоль и поперек волокон, - ;

для фанеры - Е_ф^I = 250R_ф.с;

(R_ф.с, Е_ф, G_ф принимаются по таблицам 10, 11).

Расчетные сопротивления конструкционной древесины из однонаправленного шпона (LVL) влажностью 12 %, сорта S:

при изгибе вдоль волокон R^и_д.ш - 20 МПа;

при сжатии R^с_д.ш и смятии R^см_д.ш вдоль волокон, - 20 МПа;

при сжатии R^с,90_д.ш и смятии R^см,90_д.ш поперек волокон - 2,0 МПа;

при растяжении R^p_д.ш:

вдоль волокон - 18 МПа;

поперек волокон - 0,5 МПа;

при скалывании вдоль волокон R^ск_д.ш:

перпендикулярно плоскости листа - 2,5 МПа;

в плоскости листа - 2,0 МПа.

Модуль упругости древесины из однонаправленного шпона влажностью 12 % сорта S при расчете по предельным состояниям второй группы вдоль волокон Е_д.ш следует принимать равным 10 000 МПа; модуль сдвига G_д.ш - 400 МПа.

Модули упругости древесины из однонаправленного шпона сорта S для конструкций, находящихся в различных условиях эксплуатации, подвергающихся воздействию повышенной температуры, совместному воздействию постоянной и временной длительной нагрузок, следует определять умножением указанных выше величин E_д.ш на коэффициент т_в, приведенный в таблице 5, и коэффициенты т_т и т_д, приведенные в пп. 3.2, б и 3.2, в настоящего стандарта.

4. Расчет элементов деревянных конструкций

Расчет элементов деревянных конструкций по предельным состояниям первой группы

Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы

Расчет центрально-растянутых элементов следует производить по формуле

(или ? R^р_д.ш), (4)

где N - расчетная продольная сила;

R_p - расчетное сопротивление древесины растяжению вдоль волокон;

R^р_д.ш - то же, для древесины из однонаправленного шпона (п. 3.6);

F_нт - площадь поперечного сечения элемента нетто.

При определении F_нт ослабления, расположенные на участке длиной до 200 мм, следует принимать совмещенными в одном сечении.

Расчет центрально-сжатых элементов постоянного цельного сечения следует производить по формулам:

а) на прочность

(или ? R^с_д.ш); (5)

б) на устойчивость

(или ? R^с_д.ш); (6)

где R_c - расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон;

R^с_д.ш - соответственно для древесины из однонаправленного шпона;

ц - коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно п. 4.3;

F_нт - площадь нетто поперечного сечения элемента;

F_рас - расчетная площадь поперечного сечения элемента, принимаемая равной:

при отсутствии ослаблений или ослаблениях в опасных сечениях, не выходящих на кромки (рисунок 1, а), если площадь ослаблений не превышает 25 % Е_бр, Е_расч = F_6p, где F_6p - площадь сечения брутто; при ослаблениях, не выходящих на кромки, если площадь ослабления превышает 25 % F_6p, F_рас = 4/3 F_нт; при симметричных ослаблениях, выходящих на кромки (рисунок 1, б), F_рас = F_нт.

а - не выходящие на кромку; б - выходящие на кромку

Рисунок 1 - Ослабление сжатых элементов

Коэффициент продольного изгиба ц следует определять по формулам:

при гибкости элемента л ? 70

; (7)

при гибкости элемента л > 70

, (8)

где коэффициент а = 0,8 для древесины и а = 1 для фанеры;

коэффициент А = 3000 для древесины и А = 2500 для фанеры и древесины из однонаправленного шпона.

Гибкость элементов цельного сечения определяют по формуле

, (9)

где l₀ - расчетная длина элемента;

r - радиус инерции сечения элемента с максимальными размерами брутто соответственно относительно осей Х и У.

Расчетную длину элемента l₀ следует определять умножением его свободной длины l на коэффициент м₀

(10)

согласно пп. 4.21 и 6.25.

Составные элементы на податливых соединениях, опертые всем сечением, следует рассчитывать на прочность и устойчивость по формулам (5) и (6), при этом F_нт и F_рас определять как суммарные площади всех ветвей. Гибкость составных элементов л следует определять с учетом податливости соединений по формуле

, (11)

где л_у - гибкость всего элемента относительно оси у (рисунок 2), вычисленная по расчетной длине элемента l₀ без учета податливости;

л_l - гибкость отдельной ветви относительно оси I-I (см. рисунок 2), вычисленная по расчетной длине ветви l₁; при l₁ меньше семикратной толщин (h_l) ветви принимаются с л_l = 0;

м_у - коэффициент приведения гибкости, определяемый по формуле

, (12)

где b и h - ширина и высота поперечного сечения элемента, см;

n_ш - расчетное число швов в элементе, определяемое числом швов, по которым суммируется взаимный сдвиг элементов (на рисунке 2, а - 4 шва, на рисунке 2, б - 5 швов);

l₀ - расчетная длина элемента, м;

п_с - расчетное число срезов связей в одном шве на 1 м элемента (при нескольких швах с различным число срезов следует принимать среднее для всех швов число срезов);

k_с - коэффициент податливости соединений, который следует определять по формулам таблицы 12.

Таблица 12

Вид связей	Коэффициент kс при
	центральном сжатии	сжатии с изгибом
1. Гвозди
2. Стальные цилиндрические нагели
а) диаметром ? 1/7 толщины соединяемых элементов
б) диаметром > 1/7 толщины соединяемых элементов
3. Дубовые цилиндрические нагели
4. Дубовые пластинчатые нагели	-
5. Клей	0	0
Примечание - Диаметры гвоздей и нагелей d, толщину элементов а, ширину bпл и толщину д пластинчатых нагелей следует принимать в см.

а - с прокладками; б - без прокладок

Рисунок 2 - Составные элементы

При определении k_с 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 k_с соединений на стальных цилиндрических нагелях следует определять по толщине а более тонкого из соединяемых элементов.

При определении k_с 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 п_с, принятую для крайних четвертей длины элемента.

Гибкость составного элемента, вычисленную по формуле (11), следует принимать не более гибкости л отдельных ветвей, определяемой по формуле

, (13)

где УI_iбр - сумма моментов инерции брутто поперечных сечений отдельных ветвей относительно собственных осей, параллельных оси у (см. рисунок 2);

F_бр - площадь сечения брутто элемента;

l₀ - расчетная длина элемента.

Гибкость составного элемента относительно оси, проходящей через центры тяжести сечений всех ветвей (ось х на рисунке 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 л₁, ветви в формуле (11) следует принимать равной:

, (14)

определение l₁ приведено на рисунке 2.

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 F_нт и F_рас следует определять по сечению опертых ветвей;

б) гибкость элемента относительно оси у (см. рисунок 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. рисунок 2) момент инерции следует определять по формуле

, (15)

где I_о и I_но - моменты инерции поперечных сечений соответственно опертых и неопертых ветвей.

Расчет на устойчивость центрально-сжатых элементов переменного по высоте сечения следует выполнять по формуле

(или ? R^c_д.ш), (16)

где F_макс - площадь поперечного сечения брутто с максимальными размерами;

k_жN - коэффициент, учитывающий переменность высоты сечения, определяемый по таблице Г.1 приложения Г (для элементов постоянного сечения k_жN = 1);

ц - коэффициент продольного изгиба, определяемый по п. 4.3 для гибкости, соответствующей сечению с максимальными размерами.

Изгибаемые элементы

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

(или ?R^и_д.ш), (17)

где М - расчетный изгибающий момент;

R_и - расчетное сопротивление изгибу;

R^и_д.ш - расчетное сопротивление изгибу древесины из однонаправленного шпона;

W^д.ш_расч - рсчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента.

Для цельных элементов W_расч = W_нт; для изгибаемых составных элементов на податливых соединениях расчетный момент сопротивления следует принимать равным моменту сопротивления нетто W_нт, умноженному на коэффициент k_w; значения k_w для элементов, составленных из одинаковых слоев, приведены в таблице 13. При определении W_нт ослабления сечений, расположенные на участке элемента длиной до 200 мм, принимают совмещенными в одном сечении.

Таблица 13*

Коэффициент	Число слоев в элементе	Значение коэффициента для расчета изгибаемых составных элементов при пролетах, м
		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
kж	3	0,25	0,5	0,6	0,7
	10	0,07	0,2	0,3	0,4
* Значения, приведенные в таблице, не распространяются на древесину из однонаправленного шпона. Примечания 1 Для промежуточных значений величины пролета и числа слоев коэффициенты определяются интерполяцией. 2 Для составных балок на наклонно вклеенных связях при числе слоев не более 4, независимо от пролета, следует принимать kw = 0,95, kж = 0,9.

Расчет изгибаемых элементов на прочность по скалыванию следует выполнять по формуле

(или <R^ск_д.ш), (18)

где Q - расчетная поперечная сила;

S _бр - статический момент брутто сдвигаемой части поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси;

I_бр - момент инерции брутто поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси;

b_рас - расчетная ширина сечения элемента;

R_ск - расчетное сопротивление скалыванию при изгибе;

R^ск_д.ш - расчетное сопротивление скалыванию при изгибе древесины из однонаправленного шпона.

Число срезов связей n_с, 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;

М_А, М_В - 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.

Расчет элементов цельного сечения на прочность при косом изгибе следует производить по формуле

(или R^и_д.ш), (20)

где М_х и М_у - составляющие расчетного изгибающего момента для главных осей сечения х и у;

W_x и W_y - моменты сопротивлений поперечного сечения нетто относительно главных осей сечения х и у.

Клееные криволинейные элементы, изгибаемые моментом М, уменьшающим их кривизну, следует проверять на радиальные растягивающие напряжения по формуле

, (21)

где у₀ - нормальное напряжение в крайнем волокне растянутой зоны;

у_i - нормальное напряжение в промежуточном волокне сечения, для которого определяют радиальные растягивающие напряжения;

h_i - расстояние между крайним и рассматриваемым волокнами;

r_i - радиус кривизны линии, проходящей через центр тяжести части эпюры нормальных растягивающих напряжений, заключенной между крайним и рассматриваемым волокнами;

R_р90 - расчетное сопротивление древесины растяжению поперек волокон, принимаемое по поз. 7 таблицы 3.

Устойчивость плоской формы деформирования изгибаемых элементов прямоугольного постоянного сечения следует рассчитывать по формуле

(или ?R^и_д.ш), (22)

где М - максимальный изгибающий момент на рассматриваемом участке l_р;

W_бр - максимальный момент сопротивления брутто на рассматриваемом участке l_р.

Коэффициент ц_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 l_р - 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 l_р;

k_ф - коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке l_р, определяемый по таблице Г.2 приложения Г 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 ц_м по формуле (23) следует умножать на дополнительный коэффициент k_жМ. Значения k_жМ приведены в таблице Г.2 приложения Г. При m ? 4 k_жМ = 1.

При подкреплении из плоскости изгиба в промежуточных точках растянутой кромки элемента на участке l_р коэффициент ц_м, определенный по формуле (23), следует умножать на коэффициент k_пМ:

(24)

где _р - центральный угол в радианах, определяющий участок l_р элемента кругового очертания (для прямолинейных элементов _р = 0);

т - число подкрепленных (с одинаковым шагом) точек растянутой кромки на участке l_р

(при т ? 4 величину следует принимать равной 1).

Проверку устойчивости плоской формы деформирования изгибаемых элементов постоянного двутаврового или коробчатого поперечного сечений следует производить в тех случаях, когда

, (25)

где b - ширина сжатого пояса поперечного сечения.

Расчет следует производить по формуле

(или ? R^с_д.ш), (26)

где ц - коэффициент продольного изгиба из плоскости изгиба сжатого пояса элемента, определяемый по п. 4.3;

R_c - расчетное сопротивление сжатию;

R^с_д.ш - расчетное сопротивление сжатию древесины из однонаправленного шпона;

W_бp - момент сопротивления брутто поперечного сечения; в случае фанерных стенок - приведенный момент сопротивления в плоскости изгиба элемента.

Элементы, подверженные действию осевой силы с изгибом