Деревянные конструкции
Содержание:
1. Расчетные сопротивления для сортов древесины.
2. Коэффициенты надежности для расчетных сопротивлений.
3. Коэффициенты надежности по сроку службы.
4. Расчетные сопротивления для сортов/классов прочности LVL.
5. Расчетные сопротивления фанеры.
6. Характеристики сортов/классов прочности LVL.
7. Характеристики фанеры.
8. Предельные прогибы в долях пролета.
9. Плотность древесины, фанеры и LVL.
10. Сопоставительные свойства древесины.
11. Расчетные сопротивления древесины сосны (кроме веймутовой), ели, лиственниц европейской и японской.
12. Коэффициенты перевода расчетных сопротивлений других пород древесины.
13. Расчёт кубатуры бревна.
1. Расчетные сопротивления для сортов древесины
Напряженное состояние и характеристика элементов |
Расчетные сопротивления, МПа, для сортов (классов) древесины |
|||
обозначение |
1/К26 |
2/К24 |
3/К16 |
|
1 Изгиб, сжатие и смятие вдоль волокон |
|
|
|
|
а) элементы прямоугольного сечения (за исключением указанных в подпунктах «б», «в») высотой до 50 см. |
Rи, Rс, Rсм |
14 |
13 |
8,5 |
При высоте сечения более 50 см см. следующую таблицу |
|
|
|
|
б) элементы прямоугольного сечения шириной свыше 11 до 13 см при высоте сечения свыше 11 до 50 см |
Rи, Rс, Rсм |
15 |
14 |
10 |
в) элементы прямоугольного сечения шириной свыше 13 см при высоте сечения свыше 13 до 50 см |
Rи, Rс, Rсм |
16 |
15 |
11 |
г) элементы из круглых лесоматериалов без врезок в расчетном сечении |
Rи, Rс, Rсм |
— |
16 |
10 |
2 Растяжение вдоль волокон: |
|
|
|
|
а) элементы из цельной древесины |
Rр |
10 |
7 |
— |
б) клееные элементы |
Rр |
12 |
9 |
— |
3 Сжатие и смятие по всей площади поперек волокон |
Rс90, Rсм90 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
4 Смятие поперек волокон местное: |
|
|
|
|
а) в опорных частях конструкций, лобовых врубках и узловых примыканиях элементов |
Rсм90 |
3 |
3 |
3 |
б) под шайбами при углах смятия от 90 до 60° |
Rсм90 |
4 |
4 |
4 |
5 Скалывание вдоль волокон: |
|
|
|
|
а) при изгибе элементов из цельной древесины |
Rск |
1,8 |
1,6 |
1,6 |
б) при изгибе клееных элементов |
Rск |
1,6 |
1,5 |
1,5 |
в) в лобовых врубках для максимального напряжения |
Rск |
2,4 |
2,1 |
2,1 |
г) местное в клеевых соединениях для максимального напряжения |
Rск |
2,1 |
2,1 |
2,1 |
6 Скалывание поперек волокон: |
|
|
|
|
а) в соединениях элементов из цельной древесины |
Rск90 |
1 |
0,8 |
0,6 |
б) в соединениях клееных элементов |
Rск90 |
0,7 |
0,7 |
0,6 |
7 Растяжение поперек волокон элементов из клееной древесины |
Rр90 |
0,15 |
0,1 |
0,08 |
Примечания |
2. Коэффициенты надежности для расчетных сопротивлений
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 |
3. Коэффициенты надежности по сроку службы
Срок службы сооружения |
До 50 лет |
50 — 100 лет |
Более 100 лет |
Коэффициент надежности по сроку службы γн(сс) |
1,0 |
0,9 |
0,8 |
4. Расчетные сопротивления для сортов/классов прочности LVL
№ п.п. |
Напряженное состояние |
Расчетные сопротивления, МПа, для сортов/классов прочности LVL |
|||
обозначение |
1/К45 |
2/К40 |
3/К35 |
||
1 |
Изгиб |
Rи |
26 |
22,5 |
20 |
2 |
Сжатие в плоскости листа вдоль волокон |
Rс, Rсм |
21 |
20 |
18 |
3 |
Сжатие в плоскости листа поперек волокон |
Rс90, Rсм90 |
3,2 |
3,1 |
3,0 |
4 |
Сжатие из плоскости листа поперек волокон |
R’с90, R’см90 |
1,6 |
1,5 |
1,5 |
5 |
Смятие местное в плоскости листа поперек волокон в опорных частях конструкций и узловых примыканиях |
Rсм90 |
5,0 |
4,9 |
4,8 |
6 |
Растяжение вдоль волокон |
Rр |
20,5 |
18 |
16 |
7 |
Растяжение поперек волокон в плоскости листа |
Rр90 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
8 |
Скалывание вдоль волокон поперек плоскости листа |
R’ск |
2,7 |
2,6 |
2,6 |
9 |
Скалывание вдоль волокон в плоскости листа |
Rск |
2,1 |
2,0 |
1,9 |
10 |
Скалывание поперек волокон в плоскости листа |
Rск90 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
5. Расчетные сопротивления фанеры
Вид фанеры |
Расчетные сопротивления, МПа |
||||
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 |
12 |
16 |
0,8 |
6 |
поперек волокон наружных слоев |
9 |
8,5 |
6,5 |
0,8 |
6 |
под углом 45° к волокнам |
4,5 |
7 |
— |
0,8 |
9 |
б) пятислойная толщиной 5 — 7 мм: |
|
|
|
|
|
вдоль волокон наружных слоев |
14 |
13 |
18 |
0,8 |
5 |
поперек волокон наружных слоев |
6 |
7 |
3 |
0,8 |
6 |
под углом 45° к волокнам |
4 |
6 |
— |
0,8 |
9 |
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 |
17 |
18 |
0,6 |
5 |
поперек волокон наружных слоев |
7,5 |
13 |
11 |
0,5 |
5 |
под углом 45° к волокнам |
3 |
5 |
— |
0,7 |
7,5 |
3 Фанера бакелизированная марки ФСБ толщиной 7 мм и более: |
|
|
|
|
|
вдоль волокон наружных слоев |
32 |
28 |
33 |
1,8 |
11 |
поперек волокон наружных слоев |
24 |
23 |
25 |
1,8 |
12 |
под углом 45° к волокнам |
16,5 |
21 |
— |
1,8 |
16 |
Примечание — Расчетные сопротивления смятию и сжатию перпендикулярно плоскости листа для березовой фанеры марки ФСФ Rф.с90 = Rф.см90 = 4 МПа и марки ФБС Rф.с90 = Rф.см90 = 8 МПа. |
6. Характеристики сортов/классов прочности LVL
№ п.п. |
Упругая характеристика |
Обозначение |
Значение, МПа, для сортов/классов прочности LVL |
||
1/К45 |
2/К40 |
3/К35 |
|||
1 |
Модуль упругости вдоль волокон |
Е0 |
12000 |
11000 |
10000 |
2 |
Модуль упругости поперек волокон в плоскости листа вдоль волокон |
Е90 |
500 |
450 |
400 |
3 |
Модуль сдвига в плоскости листа |
G |
700 |
600 |
500 |
4 |
Коэффициент Пуассона поперек волокон при напряжениях, направленных вдоль волокон |
v90,0 |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
5 |
Коэффициент Пуассона вдоль волокон при напряжениях, направленных поперек волокон |
v0,90 |
0,018 |
0,018 |
0,018 |
7. Характеристики фанеры
Вид фанеры |
Модуль упругости Еф, МПа |
Модуль сдвига Gф, МПа |
Коэффициент Пуассона vф |
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 |
под углом 45° к волокнам |
2500 |
3000 |
0,6 |
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° к волокнам |
2000 |
2200 |
0,6 |
3 Фанера бакелизированная марки ФБС: |
|
|
|
вдоль волокон наружных слоев |
12000 |
1000 |
0,085 |
поперек волокон наружных слоев |
8500 |
1000 |
0,065 |
под углом 45° к волокнам |
3500 |
4000 |
0,7 |
Примечание — Коэффициент Пуассона vф указан для направления перпендикулярно оси, вдоль которой определен модуль упругости Еф. |
8. Предельные прогибы в долях пролета
Элементы конструкций |
Предельные прогибы в долях пролета, не более |
1 Балки междуэтажных перекрытий |
1/250 |
2 Балки чердачных перекрытий |
1/200 |
3 Покрытия (кроме ендов): |
|
а) прогоны, стропильные ноги |
1/200 |
б) балки консольные |
1/150 |
в) фермы, клееные балки (кроме консольных) |
1/300 |
г) плиты |
1/250 |
д) обрешетки, настилы |
1/150 |
4 Несущие элементы ендов |
1/400 |
5 Панели и элементы фахверха |
1/250 |
Примечания |
9. Плотность древесины, фанеры и LVL
Порода древесины |
Плотность древесины, кг/м3, в конструкциях для условий эксплуатации |
|
1А, 1 и 2 |
3 и 4 |
|
Хвойные: |
|
|
лиственница |
650 |
800 |
сосна, ель, кедр, пихта |
500 |
600 |
Твердые лиственные: |
|
|
дуб, береза, бук, ясень, клен, граб, акация, вяз и ильм |
700 |
800 |
Мягкие лиственные: |
|
|
осина, тополь, ольха, липа |
500 |
600 |
Примечания |
10. Сопоставительные свойства древесины
Класс стойкости |
Породы по убывающей природной стойкости | Кратность природной стойкости пород древесины по сравнению со стойкостью заболони липы |
1 | Лиственница (ядро) Дуб (ядро) Ясень (ядро) Ясень (заболонь) Сосна (ядро) Сосна (заболонь) |
9,1 5,2 4,9 4,6 4,4 4 |
2 | Пихта(ядро) Ель (ядро) Пихта (заболонь) Бук (ядро) Ель (заболонь) Лиственница (заболонь) |
3,8 3,6 3,4 3,3 3,2 3,1 |
3 | Бук (заболонь) Граб (заболонь) Вяз (ядро) Дуб (заболонь) Клен (заболонь) Береза (заболонь) |
2,5 2,4 2,3 2,2 2,1 2 |
4 | Береза (ядро) Ольха (ядро) Осина (ядро) Ольха (заболонь) Осина (заболонь) Липа (заболонь) |
1.8 1.5 1.2 1.1 1.1 1 |
11. Расчетные сопротивления древесины сосны (кроме веймутовой), ели, лиственниц европейской и японской
Напряженное состояние и характеристика элементов | Обозначение | Расчетные сопротивления для сортов древесины, кг/см² (МПа) | ||
1 | 2 | 3 | ||
Изгиб, сжатие и смятие вдоль волокон: | Rизг, Rcж, Rcм | |||
элементы прямоугольного сечения (за исключением указанных в подпунктах б, в) высотой до 50 см | 140 (14) | 130 (13) | 85 (8,5) | |
элементы прямоугольного сечения шириной свыше 11 до 13 см при высоте сечения свыше 11 до 50 см | 150 (15) | 140 (14) | 100 (10) | |
элементы прямоугольного сечения шириной свыше 13 см при высоте сечения свыше 13 до 50 см | 160 (16) | 150 (15) | 110 (11) | |
элементы из круглых лесоматериалов без врезок в расчетном сечении | — | 160 (16) | 100 (10) | |
Растяжение вдоль волокон: | Rрас | |||
неклееные элементы | 100 (10) | 70 (7) | — | |
клееные элементы | 120 (12) | 90 (9) | — | |
Сжатие и смятие по всей площади поперек волокон | Rрас90°, Rcм90° | 18 (1,8) | 18 (1,8) | 18 (1,8) |
Смятие поперек волокон местное: | Rрас90°, Rcм90° | |||
в опорных частях конструкций, лобовых врубках и узловых примыканиях элементов | 30 (3) | 30 (3) | 30 (3) | |
под шайбами при углах смятия от 90 до 60 | 40 (4) | 40 (4) | 40 (4) | |
Скалывание вдоль волокон: | Rск | |||
при изгибе неклееных элементов | 18 (1,8) | 16 (1,6) | 16 (1,6) | |
при изгибе клееных элементов | 16 (1,6) | 15 (1,5) | 15 (1,5) | |
в лобовых врубках для максимального напряжения | 24 (2,4) | 21 (2,1) | 21 (2,1) | |
местное в клеевых соединениях для максимального напряжения | 21 (2,1) | 21 (2,1) | 21 (2,1) | |
Скалывание поперек волокон: | Rcк90° | |||
в соединениях неклееных элементов | 10 (1) | 8 (0,8) | 6 (0,6) | |
в соединениях клееных элементов | 7 (0,7) | 7 (0,7) | 6 (0,6) | |
Растяжение поперек волокон элементов из клееной древесины | Rрас90° | 3,5 (0,35) | 3 (0,3) | 2,5 (0,25) |
12. Коэффициенты перевода расчетных сопротивлений других пород древесины
Древесные породы | Коэффициент для расчетных сопротивлений | ||
растяжению, изгибу. сжатию и смятию вдоль волокон Rрас, Rизг, Rсж, Rсм |
сжатию и смятию поперек волокон Rсж90°, Rсм90° |
скалыванию Rск |
|
Хвойные | |||
Лиственница, кроме европейской и японской | 1,2 | 1,2 | 1 |
Кедр сибирский, кроме Красноярского края | 0,9 | 0,9 | 0,9 |
Кедр Красноярского края, сосна веймутовая | 0,65 | 0,65 | 0,65 |
Пихта | 0,8 | 0,8 | 0,8 |
Твердые лиственные | |||
Дуб | 1,3 | 2 | 1,3 |
Ясень, клен, граб | 1,3 | 2 | 1,6 |
Акация | 1,5 | 2,2 | 1,8 |
Береза, бук | 1,1 | 1,6 | 1,3 |
Вяз, ильм | 1 | 1,6 | 1 |
Мягкие лиственные | |||
Ольха, липа, осина, тополь | 0,8 | 1 | 0,8 |
Расчетные сопротивления пород древесины устанавливаются путем умножения величин, приведенных в таблице выше на переходные коэффициенты |
13. Расчёт кубатуры бревна
Толщина бревна, см. | Объем м³, при длине, м. | ||||||||||||
3 | 3,5 | 4 | 4,5 | 5 | 5,5 | 6 | 6,5 | 7 | 7,5 | 8 | 8,5 | 9 | |
14 | 0,052 | 0,061 | 0,073 | 0,084 | 0,097 | 0,110 | 0,123 | 0,135 | 0,150 | 0,164 | 0,179 | 0,195 | 0,21 |
16 | 0,069 | 0,082 | 0,095 | 0,110 | 0,124 | 0,140 | 0,155 | 0,172 | 0,189 | 0,200 | 0,220 | 0,240 | 0,26 |
18 | 0,086 | 0,103 | 0,120 | 0,138 | 0,156 | 0,175 | 0,194 | 0,210 | 0,230 | 0,25 | 0,28 | 0,3 | 0,32 |
20 | 0,107 | 0,126 | 0,147 | 0,170 | 0,190 | 0,210 | 0,23 | 0,26 | 0,28 | 0,30 | 0,33 | 0,36 | 0,39 |
22 | 0,130 | 0,154 | 0,178 | 0,200 | 0,230 | 0,250 | 0,28 | 0,31 | 0,34 | 0,37 | 0,40 | 0,43 | 0,46 |
24 | 0,157 | 0,184 | 0,210 | 0,240 | 0,270 | 0,300 | 0,33 | 0,36 | 0,40 | 0,43 | 0,47 | 0,50 | 0,55 |
26 | 0,185 | 0,210 | 0,250 | 0,280 | 0,320 | 0,350 | 0,39 | 0,43 | 0,46 | 0,50 | 0,54 | 0,58 | 0,63 |
28 | 0,220 | 0,250 | 0,290 | 0,330 | 0,370 | 0,410 | 0,45 | 0,49 | 0,53 | 0,58 | 0,63 | 0,67 | 0,72 |
30 | 0,25 | 0,29 | 0,33 | 0,38 | 0,42 | 0,47 | 0,52 | 0,56 | 0,61 | 0,66 | 0,72 | 0,78 | 0,83 |
32 | 0,28 | 0,33 | 0,38 | 0,43 | 0,48 | 0,53 | 0,59 | 0,64 | 0,70 | 0,76 | 0,82 | 0,88 | 0,94 |
34 | 0,32 | 0,37 | 0,43 | 0,49 | 0,54 | 0,60 | 0,66 | 0,72 | 0,78 | 0,85 | 0,92 | 0,98 | 1,06 |
36 | 0,36 | 0,42 | 0,48 | 0,54 | 0,60 | 0,67 | 0,74 | 0,80 | 0,88 | 0,95 | 1,02 | 1,10 | 1,18 |
38 | 0,39 | 0,46 | 0,53 | 0,60 | 0,67 | 0,74 | 0,82 | 0,90 | 0,97 | 1,05 | 1,13 | 1,22 | 1,30 |
40 | 0,43 | 0,50 | 0,58 | 0,66 | 0,74 | 0,82 | 0,90 | 0,99 | 1,07 | 1,16 | 1,25 | 1,35 | 1,44 |
42 | 0,47 | 0,56 | 0,64 | 0,73 | 0,81 | 0,90 | 1,0 | 1,08 | 1,18 | 1,28 | 1,38 | 1,48 | 1,58 |
44 | 0,52 | 0,61 | 0,70 | 0,80 | 0,89 | 0,99 | 1,09 | 1,20 | 1,30 | 1,40 | 1,51 | 1,62 | 1,73 |
46 | 0,57 | 0,67 | 0,77 | 0,87 | 0,94 | 1,08 | 1,19 | 1,31 | 1,41 | 1,53 | 1,65 | 1,77 | 1,90 |
48 | 0,62 | 0,73 | 0,84 | 0,95 | 1,06 | 1,18 | 1,30 | 1,41 | 1,54 | 1,67 | 1,80 | 1,93 | 2,07 |