Волик А.Р. Конструкции из дерева и пластмасс

Подождите немного. Документ загружается.

251

Таблица 2.14

Геометрические размеры асбестоцементных листов

Условное обозначение листа

Обозначение

НТД

Ширина,

мм

Длина,

мм

Толщина,

мм

1. Асбестоцементные листы

плоские:

1500

3600; 3000;

2000

6; 8; 10

прессованные марки ЛП-П

непрессованные марки ЛП-НП

ГОСТ 18124-95

1200

3600; 3000;

2500

6; 8; 10

2. Асбестоцементные листы

волнистые:

40/150-7

40/150-8

980;

1130

1750 5,8

54/200-6

54/200-7,5

СТБ 1118-98

1125 1750 6,0; 7,5

3. Асбестоцементные листы

обыкновенного профиля

ВО ГОСТ 378-76

ГОСТ 378-76 686 1200 5,5

4. Асбестоцементные листы

высокого профиля 51/177

ГОСТ 24986-81 1150

1750; 2000;

2500

6,0

Таблица 2.15

Физико-механические показатели

Условное обозначение листа

Плотность,

г/см

, не менее

Предел прочно-

сти при изгибе,

МПа, не менее

1. Асбестоцементные листы плоские:

прессованные – марки ЛП-П 1,8 23,0

непрессованные – марки ЛП-НП 1,6 18,0

2. Асбестоцементные листы волнистые:

40/150-7 1,6 16,0

40/150-8 1,6 16,0

54/200-6 1,65 16,5

54/200-7,5 1,7 19,0

3. Асбестоцементные листы обыкновенного

профиля ВО ГОСТ 378-76 1,6 15,7

4. Асбестоцементные листы высокого профиля

51/177

1,65 17,5

252

Таблица 2.16

Расчетные сопротивления листового асбестоцемента

при пределе прочности изгибу, МПа

Вид напряженного состояния

асбестоцемента

Обозначение

16 17 18 19 20 23 25 28 31

Изгиб:

– вдоль листа

.0.

14 15 16,5 17,5 19 22 24 26,5 28,5

– поперек листа

.90.

11,5 12 13 13,5 14,5 16,5 18 20 22

Растяжение:

– вдоль листа

.0.

6 7 7 8 8,5 9,5 10 11,5 12,5

– поперек листа

.90.

5 6 6 6 6 7 8 9 9

Сжатие и смятие

вдоль и поперек листа

.0. dcm

.0.

.90.

dcm

.90.

22,5 24,5 26,5 29 30,5 36 39 43,5 47

Срез:

– по плоскостям наслоения листа

.0.

2 2,5 3 3 3 4 4 4 5

– поперек плоскости листа

.90.

11,5 12 13 13,5 14,5 16,5 18 20 22

Таблица 2.17

Модули упругости и сдвига асбестоцемента

Модули упругости и сдвига листового асбестоцемента

при пределе прочности изгибу, МПа

Характеристика Обозначение

16 17 18 19 20 23 25 28 31

Модуль упругости

−

⋅

0,1

0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 0,18 0,19

Модуль сдвига

−

⋅

0,41 0,46 0,5 0,54 0,58 0,62 0,67 0,75 0,8

252

253

2.4. Требования к клеям

Для изготовления деревянных клееных конструкций должны приме-

няться клеи, способные образовывать соединения такой прочности и долго-

вечности, чтобы целостность связи сохранялась в течение предполагаемого

срока службы конструкции.

Клеи должны обеспечивать прочность клеевых соединений для сосны

и ели при скалывании вдоль волокон древесины по ГОСТ 15613.1 через трое

суток

после склеивания не менее 6,5 МПа.

В зависимости от склеиваемых элементов и условий эксплуата-

ции клеи подразделяются на группы (табл. 2.18).

Таблица 2.18

Классификация клеев

Материалы склеиваемых элементов и условия эксплуатации

(по табл. 2.2)

Группа

клеев

Склеивание по пласти основных несущих элементов большепролетных

конструкций для всех условий эксплуатации, кроме 4 и 5 классов экс-

плуатации

Склеивание по пласти второстепенных элементов (второстепенные бал-

ки, прогоны, связевые элементы и т.п) для всех условий эксплуатации,

кроме 4 и 5 классов эксплуатации

Соединение элементов на зубчатый шип для всех условий эксплуатации,

кроме 4 и 5 классов эксплуатации

III

Соединение фанера – древесина для всех условий эксплуатации, кроме 4

и 5 классов эксплуатации

Вклеивание в древесину стальных деталей

Клеи I группы могут быть заменены клеями II, III, IV групп, клеи II

группы – соответственно клеями III, IV групп, а клеи III группы – клеями

IV группы.

Рекомендуемые для изготовления элементов деревянных клееных

конструкций марки клеев приведены в табл. 2.19.

254

Таблица 2.19

Марки и рекомендуемые области применения клеев

Тип клея Марка клея Группа Рекомендуемые области применения

Резорциновый ФР-12 I

Преимущественно для гражданского строительства, в большепро-

летных конструкциях при эксплуатации в наиболее жестких усло-

виях

Фенольно-резорциновый ФРФ-50 I

Преимущественно для промышленного, сельскохозяйственного

строительства, в большепролетных конструкциях при эксплуата-

ции в наиболее жестких условиях

Фенольный СФХ II

Алкирезорциновый ФР-100

ДФК-1АМ

Фенольно-алкирезорциновый ДФК-14Р II

Преимущественно для сельскохозяйственного строительства, в

конструкциях массового применения, эксплуатируемых в жестких

условиях

Карбамидно-меламиновый КС-В-СК III

Для конструкций, эксплуатируемых при относительной влажно-

сти воздуха до 85 %

Карбамидный КФ-Ж IV

Для конструкций, эксплуатируемых при относительной влажно-

сти воздуха до 70 %

Эпоксидный

ЭПЦ-1

К-153

Фенольно-резорциновый

модифицированный

ФРФ-50М V

Для соединения деревянных конструкций с вклеенными стальны-

ми стержнями

254

255

3. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

3.1. Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы

Расчет центрально-растянутых элементов производится по

формуле

dotdot

....

≤

;

inf

dot

≤σ , (3.1)

где

N – расчетная осевая сила;

inf

A – площадь поперечного сечения эле-

мента нетто.

При определении

inf

A ослабления сечения, расположенные на участ-

ке длиной до 0,2 м, принимают совмещенными в одном сечении.

При растяжении поперек волокон для равномерно напряженного

объема

V должны соблюдаться условия:

dtdt

.90..90.

≤

– для цельной древесины;

dtdt

.90.2.90.

≤σ – для клееной, (3.2)

где

k= 0,8 учитывает снижение прочности клеевого шва поперек волокон.

Расчет центрально-сжатых элементов производится по формулам:

– на прочность:

docdc

...o.

≤

inf

.o.

≤σ ; (3.3)

– на устойчивость (для элементов с гибкостью

35≥

dccdc

.o..o.

≤

, (3.4)

где

=σ

.o.

, (3.5)

N – расчетная осевая сила;

A – расчетная площадь поперечного

сечения, принимаемая равной:

sup

= – площади сечения брутто, – если ослабления не выходят

за кромку и площадь ослабления не превышает 25 %,

inf

= – площади сечения нетто, – если ослабления не выходят

за кромку и площадь ослабления превышает 25 %,

– площади сечения нетто, – если ослабления выходят за кромки;

256

– коэффициент продольного изгиба, определяемый в зависимости

от гибкости элемента:

– при

rel

λ≤λ

rel

−=

k ; (3.6)

– при

rel

λ>λ

rel

2λ

k . (3.7)

.o.

nom,0

rel

2π

=λ , (3.8)

где

nom,0

E – вероятный минимальный модуль упругости древесины вдоль

волокон, равен

.o.

300 .

Гибкость

элементов цельного постоянного по длине сечения опре-

деляется по формуле

=λ , (3.9)

где

l – расчетная длина элемента;

– радиус инерции сечения элемента в

направлении соответствующей оси,

i =

Расчетную длину элемента

l следует определять умножением его

свободной длины

на коэффициент

(табл. 3.1), учитывающий закреп-

ление элемента и нагрузку, действующую на него:

d 0

, (3.10)

Расчетную длину пересекающихся элементов, соединенных между

собой в месте пересечения, следует принимать равной:

• при проверке устойчивости в плоскости конструкции – расстоя-

нию от центра узла до точки пересечения элементов;

• при проверке устойчивости из плоскости конструкции:

– в случае пересечения двух сжатых элементов – полной длине эле-

мента;

– в случае пересечения сжатого элемента с неработающим – величи-

не

l , умноженной на коэффициент

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

=µ

, (3.11)

257

где

111

,, Al λ – полная длина, гибкость и площадь поперечного сечения сжа-

того элемента;

222

,, Al

– длина, гибкость и площадь поперечного сечения

неработающего элемента. Величину

следует принимать не менее 0,5;

– в случае пересечения сжатого элемента с растянутым равной по ве-

личине силой – наибольшей длине сжатого элемента, измеряемой от цен-

тра узла до точки пересечения элементов.

Таблица 3.1

Значения коэффициента

Продольная нагрузка Условия закрепления

Продольная сила,

приложенная по концам

Два шарнирных конца

Один шарнирный и второй защемленный конец

Один защемленный и второй свободный конец

Два защемленных конца

0,8

2,2

0,65

Нагрузка, распреде-

ленная равномерно по

длине элемента

Два шарнирных конца

Один шарнирный и второй свободный конец

0,73

1,2

Гибкость составных элементов допускается определять по формуле

)( λ+λ=λ

λ z

k , (3.12)

где

λ – гибкость всего элемента, определенная без учета податливости

при расчетной длине

l ;

– гибкость отдельной ветви относительно соб-

ственной оси, вычисленная по расчетной длине

l (при

=λ );

–

коэффициент приведения гибкости, определяемый по формуле

10000

bhn

, (3.13)

где b и h – геометрические размеры поперечного сечения, принимаемые в

соответствии с рис. 3.1;

n – количество швов в поперечном сечении, по

которым суммируется взаимный сдвиг (на рис. 3.1, а – 4 шва, б – 5 швов);

n – расчетное среднее количество срезов в одном шве, приведенное к 1 м

элемента при нескольких швах с различным количеством срезов (прини-

мают среднее для всех швов количество срезов);

k – коэффициент подат-

ливости соединений, определяемый по табл. 3.2.

258

Рис. 3.1. Составные колонны

Таблица 3.2

Значения коэффициента податливости соединений

Силовое воздействие

Вид связей

Центральное

сжатие

Сжатие

с изгибом

1. Гвозди

2. Стальные цилиндрические нагели:

– при

d ≤

5,2

– при

d >

⋅

5,1

⋅

3. Дубовые цилиндрические нагели

5,1

4. Клей

0 0

Примечание. Диаметры гвоздей и нагелей d и толщину соединяемых элементов

t следует принимать в мм.

259

При определении коэффициента

диаметр гвоздей принимают не

более 0,1

. Если размер защемленных концов менее 4d , то срезы в при-

мыкающих к ним швах в расчете не учитывают. Значение

k соединений

на стальных цилиндрических нагелях определяют по толщине

более тон-

кого из соединяемых элементов. При определении коэффициента

k диа-

метр дубовых нагелей принимают не более 0,25 толщины более тонкого из

соединяемых элементов.

Связи в элементах следует расставлять равномерно по длине эле-

мента.

Гибкость составного элемента, вычисленную по формуле (3.12),

принимают не более гибкости отдельных ветвей, определяемых по

формулам:

supsup,

∑

=λ ; (3.14)

supsup,

∑

=λ

(если ветви имеют различное значение) (3.15)

где

l – расчетная длина элемента;

∑

sup,i

I – сумма моментов инерции брутто поперечных сечений от-

дельных ветвей относительно собственных осей, параллельных оси

z (см.

рис. 3.1.);

sup

A – площадь сечения брутто элемента.

Гибкость элементов и их отдельных ветвей в деревянных конструк-

циях не должна превышать значений, указанных в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Предельная гибкость

max

Наименование элементов конструкций

Предельная

гибкость λ

max

Сжатые пояса, опорные раскосы и опорные стойки ферм, колонны 120

Прочие сжатые элементы ферм и других сквозных конструкций 150

Сжатые элементы 200

Растянутые пояса ферм в вертикальной плоскости 150

Прочие растянутые элементы ферм и других сквозных конструкций 200

260

3.2. Изгибаемые элементы

Расчет изгибаемых элементов, обеспеченных от потери устойчиво-

сти, на прочность по нормальным сечениям производят по формуле

≤

, (3.16)

где

– расчетное сопротивление изгибу;

dm.

– расчетное напряжение,

определяемое по формуле

=σ , (3.17)

где

– расчетный изгибающий момент относительно соответствующей

оси,

– расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемен-

та относительно соответствующей оси и принимаемый для цельных эле-

ментов

inf.i

W . При определении

inf.i

W ослабления сечений, располо-

женные на участке элементов до 0,2 м, совмещаются в одном сечении.

Для изгибаемых элементов, не имеющих постоянного подкрепления

сжатой кромки из плоскости изгиба, следует также провести проверку на

устойчивость плоской формы деформирования по формуле

dmdm

.inst.

≤

σ . (3.18)

Для изгибаемых элементов прямоугольного сечения, шарнирно за-

крепленных от смещения из плоскости изгиба и закрепленных от поворота

вокруг продольной оси в опорных сечениях,

inst

k определяется по формуле

inst

140= , (3.19)

где

l – расстояние между опорными сечениями элемента, а при закрепле-

нии сжатой кромки элемента в промежуточных точках от смещения из

плоскости изгиба – расстояние между этими точками;

b – ширина попе-

речного сечения;

h – максимальная высота поперечного сечения на участ-

ке

l ;

k – коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих мо-

ментов на участке

l (табл. 3.4).