2020-09-26
608
Для изготовления ДК применяют древесину преимущественно хвойных пород. Древесину твердых лиственных пород следует использовать для нагелей, подушек и других деталей. В целях экономии допускается также использование древесины малоценных лиственных пород, приведенных в табл. 5 СП 64.13330.2017.
Свод правил предусматривает возможность применения пиломатериалов 1÷3 сортов и круглого леса 2 и 3 сортов. При этом различают лесоматериалы, сортированные по сортам по ГОСТ 8486-86 и сортированные по классам прочности по ГОСТ 33080-2014. Классы прочности устанавливаются визуальной или машинной сортировкой, при которой отдельные свойства пиломатериалов могут ограничиваться визуально.
Нормативные значения показателей классов устанавливаются как минимальные вероятные их значения с обеспеченностью 0,95, а средние значения при обеспеченности 0,5 по результатам испытания выборки образцов объемом не менее 30 шт. Нормативные сопротивления вычисляются с использованием аппарата t -распределения Стьюдента.
|
|
|
Использование машинной сортировки удорожает пиломатериалы, сортированные по классам прочности, по зарубежным данным до 10 %. Поэтому их использование целесообразно для изготовления несущих конструкций зданий класса КС-3 (повышенного уровня ответственности) по ГОСТ 27751-2014, зданий и сооружений с массовым нахождением людей, уникальных объектов со сроком службы более 100 лет (табл. 1 и прилож. А и Б этого стандарта). Для массового строительства используются пиломатериалы, сортированные по сортам качества.
Расчетные сопротивления древесины и древесных пластиков установлены в СП 64.13330.2017 с обеспеченностью по минимуму 0,99. Соотношение нормативного и расчетного сопротивлений есть коэффициент надежности по материалу γ m, зависящий только от статистической изменчивости показателя прочности и определяемый коэффициентом вариации v. Значения этого коэффициента для разных видов напряженного состояния находятся в пределах 0,13÷0,25, они приведены в таблице 6 свода правил.
Расчетные сопротивления древесины сосны, ели и лиственницы европейской, отсортированной по сортам, определяется по формуле
R = R А m дл Π mi (1)
где R А —расчётное сопротивление древесины, МПа, приведенное в таблице 3 СП 64.13330.2017, влажностью 12 % для режима нагружения А (стандартные машинные испытания древесины), согласно таблице 4 СП 64.13330.2017, в сооружениях 2-го класса функционального назначения, согласно табл. А.1 приложения А в СП 64, при сроке эксплуатации до 50 лет;
m дл - коэффициент длительной прочности, учитывающий влияние на нее режима нагружения расчетной комбинации нагрузок и принимаемый по табл. 4 СП 64.13330.2017 (см. ниже);
|
|
|
Π mi - произведение коэффициентов условий работы по табл. 9-13 СП 64.
Расчетные сопротивления для других пород древесины устанавливают путем умножения значений, приведенных ниже в таблице 3 для сосны и ели, на переходные коэффициенты m п, принимаемые по следующей далее таблице 5 СП 64.13330.2017.
Переход к новой базовой расчетной характеристике R А произведен в нормах 2017 г. для приведения его в соответствие с требованиями нового ГОСТ 27751-2014 и унификации с нормами проектирования конструкций из других материалов. В предшествующих версиях норм, начиная со СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции», базовое расчетное сопротивление R было установлено для наиболее распространенной комбинации нагрузок «собственный вес + кратковременная снеговая нагрузка» (режим нагружения В по таблице 4 нового СП 64.13330.2017 при m дл = 0,66). В современных обозначениях оно равнялось произведению
R = R А m дл = 0,66 R А.
Отсюда значение нового базового расчетного сопротивления в нормах 2017 г.
R А = R / 0,66 ≈ 1,5 R.
Таким образом, все базовые расчетные сопротивления в СП 64.13330.2017 стали в полтора раза больше, чем в предшествующих поколениях норм СНиП II-25-80 и СП 64.13330.2011.
В связи с произведенными изменениями из норм были исключены коэффициенты условий работы m н и m д, учитывающие разную степень снижения прочности древесины при непродолжительном и длительном действии нагрузок по сравнению с приведенным временем действия комбинации нагрузок «собственный вес+снеговая».
Нужно сказать, что даже после внесения двух изменений в СП 20.13330.2017 упраздненные коэффициенты m н и m д остались как рудимент в таблице Р.1 основных буквенных обозначений в приложении Р этого многострадального Свода правил.
Таблица 3 СП 64.13330.2017 – Расчетные сопротивления древесины R A
| Напряженное состояние и характеристика элементов | Расчетные сопротивления, МПа, для сортов древесины | |||||
| обозначение | 1 | 2 | 3 | |||
| 1 Изгиб, сжатие и смятие вдоль волокон а) элементы прямоугольного сечения (за исключением указанных в б), в) высотой не более 50 см. При высоте сечения более 50 см (см. 6.9в) | RА и, RА с, RА см | 21 | 19,5 | 13 | ||
| б) элементы прямоугольного сечения шириной от 11 до 13 см при высоте сечения от 11 до 50 см | 22,5 | 21 | 15 | |||
| в) элементы прямоугольного сечения шириной более 13 см при высоте сечения от 13 до 50 см | 24 | 22,5 | 16,5 | |||
| г) элементы из круглых лесоматериалов без врезок в расчетном сечении | — | 24 | 15 | |||
| 2 Растяжение вдоль волокон: |
RА р | |||||
| а) элементы из цельной древесины | 15 | 10,5 | — | |||
| б) клееные элементы | 18 | 13,5 | — | |||
| 3 Сжатие и смятие по всей площади поперек волокон | RА с90, RА см90 | 2,7 | 2,7 | 2,7 | ||
| 4 Смятие поперек волокон местное: а) в опорных частях конструкций, лобовых врубках и узловых примыканиях элементов | RА см90 | 4,5 | 4,5 | 4,5 | ||
| б) под шайбами при углах смятия от 90° до 60° | RА см90 | 6 | 6 | 6 | ||
| 5 Скалывание вдоль волокон: |
RА ск | |||||
| а) при изгибе элементов из цельной древесины | 2,7 | 2,4 | 2,4 | |||
| б) при изгибе клееных элементов | 2,4 | 2,25 | 2,25 | |||
| в) в лобовых врубках для максимального напряжения | 3,6 | 3,2 | 3,2 | |||
| г) местное в клеевых соединениях для максимального напряжения | 3,2 | 3,2 | 3,2 | |||
| 6 Скалывание поперек волокон: | ||||||
| а) в соединениях элементов из цельной древесины б) в соединениях клееных элементов | RА ск90 | 1,5 | 1,2 | 0,9 | ||
| 1,05 | 1,05 | 0,9 | ||||
| 7 Растяжение поперек волокон элементов из клееной древесины | RА р90 | 0,23 | 0,15 | 0,12 | ||
| 8 Срез под углом к волокнам 450 То же, 900 | RАср 45 RАср 90 | 9 16,5 | 7,5 13,5 | 6 12 | ||
| П р и м е ч а н и я 1 В конструкциях построечного изготовления величины расчетных сопротивлений на растяжение, принятые по пункту 2 а) настоящей таблицы, следует снижать на 30 %. 2 Расчетное сопротивление изгибу R Aи для элементов настила и обрешетки под кровлю из древесины 3-го сорта следует принимать равным 19,5 МПа.
| ||||||
Таблица 4 СП 13330.2017 – Характеристика режимов нагружения и m дл
(с изм. № 2)
| Обозначение режимов нагружения | Характеристика режимов нагружения | Приведенное расчетное время действия нагрузки, с | Коэффициент длительной прочности, m дл |
| А | Линейно возрастающая нагрузка при стандартных машинных испытаниях | 1—10 | 1,0 |
| Б | Совместное действие постоянной и длительной временной нагрузок, напряжение от которых превышает 80 % от полного напряжения в элементах конструкций от всех нагрузок | 108—109 | 0,53 |
| В | Совместное действие постоянной, длительной временной нагрузок и нагрузок от людей на перекрытия жилых и общественных зданий | 106—107 | 0,66 |
| Г | Совместное действие постоянной и кратковременной снеговой нагрузок | 106—107 | 0,66 |
| Д | Совместное действие постоянной и кратковременной ветровой нагрузок или постоянной и кратковременных снеговой и ветровой нагрузок | 103—104 | 0,8 |
| Е | Совместное действие постоянной и монтажной нагрузок | 103—104 | 0,8 |
| Ж | Совместное действие постоянной и сейсмической нагрузок | 10—102 | 0,92 |
| И | Действие импульсных и ударных нагрузок | 10–1—10–8 | 1,1—1,35 |
| К | Совместное действие постоянной и кратковременной снеговой нагрузок в условиях пожара | 103—104 | 0,8 |
| Примечание - Для определения процентов от полного напряжения для режима Б рассматриваются расчетные нагрузки | |||
Таблица 5 СП 64.13330.2017 – Переходные коэффициенты разных пород
| Древесные породы | Коэффициент т п для расчетных сопротивлений | ||
| растяжению, изгибу, сжатию и смятию вдоль волокон R р, R и, R c, R см | сжатию и смятию поперек волокон R с90, R см90 | Скалыванию R ск | |
| Хвойные | |||
| 1 Лиственница, кроме европейской | 1,2 | 1,2 | 1 |
| 2 Кедр сибирский, кроме кедра Красноярского края | 0,9 | 0,9 | 0,9 |
| 3 Кедр Красноярского края | 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 |
|
|
|
В зависимости от температурно-влажностных условий эксплуатации (классов функционального назначения) предъявляются требования к максимальным значениям эксплуатационной влажности древесины и учитываться зависимость ее прочности от этих значений. Классификация условий эксплуатации приведена ниже в таблице 1 из свода правил.
Не допускается применение клеёных деревянных конструкций для класса эксплуатации 1а (относительная влажность воздуха в зоне расположения конструкций менее 45 % при температуре не выше 35 ºС, при этом допускается кратковременное понижение минимальной влажности помещений в течение 2-3 недель в году).
В конструкциях из цельной древесины, эксплуатируемых в условиях классов эксплуатации 2, 3 и 4, когда усушка древесины не вызывает расстройства или увеличения податливости соединений, допускается применять древесину с влажностью не более 40 % при условии защиты ее от гниения.
Т а б л и ц а 1 СП 64.13330.2017
| Классы условий эксплуатации | Эксплуатационная влажность древесины, % | Максимальная относительная влажность воздуха при температуре 20 оС, % | |
| 1 (сухой) | 1а | Не более 8 | 40 |
| 1б | Не более 10 | 50 | |
| 2 (нормальный) | Не более 12 | 65 | |
| 3 (влажный) | Не более 15 | 75 | |
| 4 (мокрый) | 4а | Не более 20 | 85 |
| 4б | более 20 | более 85 | |
