СП 382.1325800.2017 Конструкции деревянные клееные на вклеенных стержнях

• 

  admin

  СП 382.1325800.2017
  ​

  СВОД ПРАВИЛ
  КОНСТРУКЦИИ ДЕРЕВЯННЫЕ КЛЕЕНЫЕ НА ВКЛЕЕННЫХ СТЕРЖНЯХ
  Методы расчета
  Glued laminated wooden structures on glued rods. Calculation methods
  ​

  ОКС 91.080.20
  

  Дата введения 2018-06-21
  ​

  Предисловие
  Сведения о своде правил
  1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") - Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций им.В.А.Кучеренко (ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко)
  2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
  3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
  4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 20 декабря 2017 г. N 1688/пр и введен в действие с 21 июня 2018 г.
  5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)
  6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
  
  В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
  Введение
  
  Настоящий свод правил разработан в целях повышения уровня безопасности в зданиях и сооружениях людей и сохранности материальных ценностей в соответствии с федеральными законами от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений", от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ "Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации", от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности".
  Приведенные в настоящем своде правил требования по расчету и конструированию узловых соединений элементов деревянных конструкций, выполненных с использованием вклеенных стержней, являются развитием основных положений СП 64.13330.2017 "СНиП II-25-80 "Деревянные конструкции".
  Настоящий свод правил является нормативным документом, используемым при изготовлении, проектировании и применении КДК с узловыми соединениями на вклеенных стержнях.
  Работа выполнена АО "НИЦ "Строительство" - ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко (руководитель разработки - канд. техн. наук А.А.Погорельцев, исполнители - д-р техн. наук, проф. Л.М.Ковальчук, д-р техн. наук С.Б.Турковский, канд. техн. наук А.Д.Ломакин, канд. техн. наук Ю.Ю.Славик, канд. техн. наук П.Н.Смирнов, И.А.Кондрашев, А.Н.Пьянов, Д.С.Солоницын, В.О.Стоянов, М.А.Филимонов, К.А.Устименко) при участии "Института БелНИИС" (д-р техн. наук, проф. А.Я.Найчук) и СПбГАСУ (д-р техн. наук, проф. Е.Н.Серов).
  1 Область применения
  
  1.1 Настоящий свод правил распространяется на методы расчета и конструирования клееных деревянных конструкций (КДК) с узлами на вклеенных стержнях, применяемых в общественной, жилищной, промышленной и других отраслях строительства в новых, эксплуатируемых и реконструируемых зданиях и сооружениях.
  1.2 Настоящий свод правил не распространяется на проектирование деревянных конструкций (ДК) гидротехнических сооружений, мостов, фундаментов и свай.
  2 Нормативные ссылки
  В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:
  ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия
  ГОСТ 9077-82 Кварц молотый пылевидный. Общие технические условия
  ГОСТ 10587-84 Смолы эпоксидно-диановые неотвержденные. Технические условия
  ГОСТ 18288-87 Производство лесопильное. Термины и определения
  ГОСТ 20850-2014 Конструкции деревянные клееные несущие. Общие технические условия
  ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
  ГОСТ 30247.0-94 Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования
  ГОСТ 30247.1-94 Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции
  ГОСТ 31938-2012 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия
  ГОСТ 33080-2014 Конструкции деревянные. Классы прочности конструкционных пиломатериалов и методы их определения
  ГОСТ 33081-2014 Конструкции деревянные клееные несущие. Классы прочности элементов конструкций и методы их определения
  ГОСТ Р 56705-2015 Конструкции деревянные для строительства. Термины и определения
  ГОСТ Р 56710-2015 Соединения на вклеенных стержнях для деревянных конструкций. Технические условия
  СП 14.13330.2014 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах" (с изменением N 1)
  СП 16.13330.2017 "СНиП II-23-81* Стальные конструкции"
  СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии"
  СП 63.13330.2012 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" (с изменениями N 1, N 2, N 3)
  СП 64.13330.2017 "СНиП II-25-80 Деревянные конструкции" (с изменением N 1)
  СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции" (с изменениями N 1, N 3)
  Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
  3 Термины и определения
  В настоящем своде правил применены термины по ГОСТ 18288, ГОСТ Р 56705, а также следующие термины с соответствующими определениями:
  3.1 вклеенный стержень: Стержень из материала повышенной прочности (стали, алюминиевого сплава, композита и др.), вклеенный в просверленное в древесине отверстие.
  3.2 наклонный стержень: Стержень, вклеенный в отверстие, просверленное в древесине под углом к волокнам.
  3.3 поперечное армирование: Армирование деревянных конструкций наклонно вклеенными стержнями.
  3.4 поперечный стержень: Наклонно вклеенный стержень при угле наклона к волокнам (90±20)°.
  4 Сокращения и обозначения
  4.1 В настоящем своде правил применены следующие сокращения:
  ДК - деревянные конструкции;
  ДШК (LVL) - конструкции клееные из шпона;
  КДК - клееные деревянные конструкции.
  4.2 Обозначения
  В настоящем своде правил применены следующие обозначения:
  4.2.1 Усилия от внешних нагрузок и воздействий в поперечном сечении элемента
  M - изгибающий момент;
  N - продольная сила;
  Q - поперечная сила.
  4.2.2 Характеристики материалов
  E₀, E - модуль упругости древесины и фанеры вдоль волокон;
  E₉₀ - модуль упругости древесины и фанеры поперек волокон;
  G₀,₉₀, G - модуль сдвига древесины относительно осей, направленных вдоль и поперек волокон;
  m - коэффициент приведения к древесине;
  mₐ - коэффициент, учитывающий влияние пропитки антипиренами;
  mв - коэффициент условий эксплуатации конструкций;
  mдл - коэффициент, учитывающий длительную нагрузку;
  mₒ - коэффициент, учитывающий ослабления сечения растянутых и изгибаемых элементов;
  mₙ - коэффициент перехода для расчетных сопротивлений сосны к соответствующим значениям других пород древесины;
  mс.с - коэффициент, учитывающий срок службы;
  mт - коэффициент температурных условий;
  Rвсᴬ - расчетное сопротивление клеевого шва выдергиванию или продавливанию стержней, при влажности древесины 12% для режима нагружения А, в сооружениях 2-го класса функционального назначения, при сроке эксплуатации не более 50 лет;
  Rвс.α - расчетное сопротивление клеевого шва выдергиванию или продавливанию стержня, вклеенного под углом к волокнам;
  Rвс.0 - расчетное сопротивление клеевого шва выдергиванию или продавливанию стержня, вклеенного вдоль волокон;
  Rи - расчетное сопротивление древесины изгибу вдоль волокон;
  Rₚ - расчетное сопротивление древесины растяжению вдоль волокон;
  Rₚ₉₀ - расчетное сопротивление древесины растяжению поперек волокон;
  Rс - расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон;
  Rс90 - расчетное сопротивление древесины сжатию поперек волокон;
  Rск - расчетное сопротивление древесины сдвигу вдоль волокон;
  Rсм - расчетное сопротивление древесины смятию вдоль волокон;
  T - расчетная несущая способность связи.
  4.2.3 Геометрические характеристики
  b - ширина поперечного сечения;
  d - номинальный диаметр стержней арматурной стали, анкеров, болтов, гвоздей, шурупов и др.;
  dₕ - диаметр головки винта, шурупа или наружный диаметр шайбы;
  dₒ - диаметр отверстия;
  F - площадь поперечного сечения элемента;
  Fбр - площадь поперечного сечения элемента брутто;
  Fнт - площадь поперечного сечения элемента нетто;
  Fрасч - расчетная площадь поперечного сечения элемента;
  Fск - расчетная площадь скалывания;
  Fсм - расчетная площадь смятия;
  h - высота поперечного сечения;
  I - момент инерции поперечного сечения элемента;
  Iбр - момент инерции поперечного сечения элемента брутто;
  Iнт - момент инерции поперечного сечения элемента нетто;
  Iпр - приведенный момент инерции поперечного сечения элемента;
  l - пролет, длина элемента;
  l₀ - расчетная длина элемента;
  lн - глубина заделки нагеля;
  lₚ - расчетная длина стержня;
  lсм - длина площадки смятия;
  r - радиус инерции сечения;
  S - статический момент поперечного сечения элемента;
  S"бр - статический момент брутто сдвигаемой части поперечного сечения элемента;
  S₁ - расстояние вдоль волокон между осями вклеенных стержней;
  S₂ - расстояние поперек волокон между осями вклеенных стержней;
  S₃ - расстояние от боковой грани до оси вклеенного стержня;
  W - момент сопротивления поперечного сечения элемента;
  Wпр - приведенный момент сопротивления поперечного сечения элемента;
  Wрасч - расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента.
  4.2.4 Прочие основные характеристики
  f - прогиб элемента;
  kc - коэффициент податливости соединений;
  n - число винтов, шурупов в соединении;
  nрас - расчетное число винтов, шурупов в соединении;
  nш - расчетное число швов в элементе.
  5 Общие положения
  5.1 При проектировании КДК на вклеенных стержнях следует руководствоваться требованиями СП 70.13330, предусматривать их защиту от увлажнения, биоповреждения, от коррозии (для конструкций, эксплуатируемых в условиях агрессивных сред) в соответствии с нормами по проектированию защиты строительных конструкций от коррозии СП 28.13330, от воздействия огня в случае пожара в соответствии с [1], а также с учетом сейсмических воздействий при строительстве в сейсмических районах согласно СП 14.13330.
  5.2 Допускается использовать КДК для условий постоянного или периодического длительного нагрева (температура окружающего воздуха выше 35°С, но не более 50°С) при относительной влажности воздуха не менее 50%.
  5.3 Долговечность КДК должна быть обеспечена конструкционными мерами в соответствии с указаниями СП 64.13330.2017 (пункты 9.44-9.56) и, при необходимости, защитной обработкой, предусматривающей их предохранение от увлажнения, биоповреждения и возгорания. Декоративную отделку и огнезащитную обработку ДК следует выполнять, как правило, после устройства кровли.

  СП 382.1325800.2017
  ​

  
  

  СВОД ПРАВИЛ
  КОНСТРУКЦИИ ДЕРЕВЯННЫЕ КЛЕЕНЫЕ НА ВКЛЕЕННЫХ СТЕРЖНЯХ
  Методы расчета
  Glued laminated wooden structures on glued rods. Calculation methods
  ​

  
  
  
  
  
  
  
  
  

  Дата введения 2018-06-21
  ​

  
  Предисловие
  Сведения о своде правил
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
  
  
  Введение
  Введение
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  1 Область применения
  1 Область применения
  
  
  
  
  
  
  2 Нормативные ссылки2 Нормативные ссылки
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  3 Термины и определения3 Термины и определения
  
  
  
  вклеенный стержень:
  
  наклонный стержень:
  
  поперечное армирование:
  
  поперечный стержень:
  
  4 Сокращения и обозначения4 Сокращения и обозначения
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  4.2 Обозначения
  
  
  
  4.2.1 Усилия от внешних нагрузок и воздействий в поперечном сечении элемента
  
  
  
  
  
  
  
  4.2.2 Характеристики материалов
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  в
  
  дл
  
  
  
  
  
  с.с
  
  т
  
  вс
  
  вс.α
  
  вс.0
  
  и
  
  
  
  
  
  с
  
  с90
  
  ск
  
  см
  
  
  
  4.2.3 Геометрические характеристики
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  бр
  
  нт
  
  расч
  
  ск
  
  см
  
  
  
  
  
  бр
  
  нт
  
  пр
  
  l
  
  l
  
  lн
  
  l
  
  lсм
  
  
  
  
  
  бр
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  пр
  
  расч
  
  4.2.4 Прочие основные характеристики
  
  f
  
  c
  
  
  
  рас
  
  ш
  
  5 Общие положения5 Общие положения
  
  
  
  
  
  
• 

  admin

  6 Требования к элементам соединений
  
  6.1 Требования к материалам узловых соединений
  6.1.1 Для изготовления КДК следует применять древесину преимущественно хвойных пород. Качество древесины должно соответствовать дополнительным требованиям, указанным в приложении Б СП 64.13330.2017.
  Прочность древесины соответствующих сортов или классов прочности, а также прочность клееных элементов должны быть не ниже нормативных сопротивлений, приведенных в приложении В СП 64.13330.2017.
  В зависимости от температурно-влажностных условий эксплуатации (классов условий эксплуатации) следует предъявлять требования к максимальным значениям эксплуатационной влажности древесины и учитывать зависимость ее прочности от этих значений.
  Клееная древесина должна удовлетворять требованиям ГОСТ 20850, ГОСТ 33080, ГОСТ 33081.
  6.1.2 Следует изготовлять ДШК из шпона древесины хвойных пород или березы. Прочность ДШК должна быть не ниже нормативных сопротивлений, приведенных в приложении В СП 64.13330.
  6.1.3 Для вклеивания стержней следует использовать эпоксидные клеи (приложение А). Для конструкций, эксплуатируемых при температуре окружающего воздуха выше 35°С, или при необходимости обеспечения повышенной огнестойкости соединения следует применять эпоксидные клеи с температурой стеклования 60°С и выше.
  Возможность использования других типов клея и видов наполнителя для вклеивания стержней должна быть обоснована соответствующими испытаниями с определением физико-механических характеристик и технологичности.
  6.1.4 Влажность древесины при вклеивании стержней должна быть в интервале от 8 до 14% в зависимости от условий эксплуатации конструкций (см. приложение А СП 64.13330.2017). Не допускается использование вклеенных стержней для клееных пакетов с компенсационными прорезями в слоях.
  6.1.5 Диаметр отверстия в древесине должен превышать:
  

  • номинальный диаметр вклеиваемого стержня из арматуры периодического профиля классов А300-А600 на 4-6 мм;
  • наружный диаметр резьбы или диаметр гладких стержней из арматуры класса А240, круглой стали и композитов на 2 мм.

  6.1.6 Для стальных элементов, используемых в узлах на вклеенных стержнях, следует применять стали в соответствии с СП 16.13330 и арматурные стали в соответствии с СП 63.13330. В соединениях элементов конструкций, эксплуатируемых в условиях агрессивной по отношению к стали среды, следует использовать коррозионно-стойкие стали.
  6.1.7 В композитных конструкциях из КДК и бетона (см. 9.6) используют тяжелый бетон классов В20 и выше.
  6.1.8 Для защитной обработки ДК материалы следует выбирать в соответствии с положениями СП 28.13330.
  6.2 Требования к вклеиваемым стержням
  6.2.1 Для конструкций на вклеенных стержнях следует использовать стержни повышенной прочности из стали, алюминиевых сплавов, композитов и других материалов.
  6.2.2 Стальные стержни следует выполнять из арматуры периодического профиля классов А300-А600 и из круглой стали и арматуры класса А240 с нарезкой на всю расчетную длину (глубину) вклеивания.
  Допускается использовать высокопрочную арматуру с винтовой формой профиля и соответствующими гайками без сварки.
  Для вклеенных нагелей допускается использовать круглую сталь и арматуру класса А240 без нарезки (резьбы).
  Стержни могут быть защищены от коррозии гальваническим или термодифуззионным цинкованием толщиной до 60 мкм.
  6.2.3 Стержни из алюминиевых сплавов должны иметь нарезку (резьбу) на всю расчетную длину (глубину) вклеивания.
  6.2.4 Стержни из композитных материалов следует выполнять из стеклопластика, базальтопластика, углепластика и других композитных материалов.
  7 Расчетные характеристики материалов
  7.1 Нормативные и расчетные сопротивления КДК и ДШК следует принимать по СП 64.13330.2017.
  7.2 Нормативные и расчетные сопротивления стержней из стальной арматуры следует принимать по СП 63.13330.2012.
  7.3 Нормативные и расчетные сопротивления стержней из композитной полимерной арматуры следует определять с учетом данных по пределам прочности, приведенных в ГОСТ 31938.
  7.4 Расчетное сопротивление клеевого шва выдергиванию или продавливанию стержней в конструкциях из древесины ели, сосны или лиственницы европейской следует определять по формуле
  

  Rвс = RвсᴬmдлПmᵢ, (7.1)​

  
  где Rвсᴬ - расчетное сопротивление выдергиванию или продавливанию стержней, МПа, приведенное в таблице 7.1, влажностью 12% для режима нагружения А, согласно таблице 7.2, в сооружениях 2-го класса функционального назначения, согласно приложению А СП 64.13330.2017, при сроке эксплуатации 50 лет;
  

  mдл - коэффициент длительной прочности, учитывающий сочетание действующих нагрузок, значение которого следует принимать по таблице 7.2;
  Пmᵢ - произведение коэффициентов условий работы (7.5).​

  
  Таблица 7.1
  

  
  ​

  Таблица 7.2​

  
  ​

  Расчетные сопротивления выдергиванию или продавливанию стержней Rᴬ для других пород древесины устанавливают путем умножения значений, приведенных в таблице 7.1, на переходные коэффициенты mₙ, указанные в таблице 7.3.
  

  Таблица 7.3​

  
  ​

  7.5 При определении расчетного сопротивления в соответствующих случаях следует применять коэффициенты условий работы:
  

  а) для различных условий эксплуатации конструкций - коэффициент mв, указанный в таблице 7.4;
  б) конструкций, эксплуатируемых при установившейся температуре воздуха ниже плюс 35°С, - коэффициент mт = 1; при температуре плюс 50°С - коэффициент mт = 0,8. Для промежуточных значений температуры коэффициент принимают по интерполяции;
  в) элементов, подвергнутых глубокой пропитке антипиренами под давлением, - коэффициент mₐ = 0,9;
  г) в зависимости от срока службы - коэффициент mс.с, указанный в таблице 7.5.​

  
  Таблица 7.4​

  
  ​

  Таблица 7.5​

  ​

  6 Требования к элементам соединений6 Требования к элементам соединений
  
  6.1 Требования к материалам узловых соединений
  6.1 Требования к материалам узловых соединений
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

  • номинальный диаметр вклеиваемого стержня из арматуры периодического профиля классов А300-А600 на 4-6 мм;
  • наружный диаметр резьбы или диаметр гладких стержней из арматуры класса А240, круглой стали и композитов на 2 мм.
• номинальный диаметр вклеиваемого стержня из арматуры периодического профиля классов А300-А600 на 4-6 мм;
• наружный диаметр резьбы или диаметр гладких стержней из арматуры класса А240, круглой стали и композитов на 2 мм.






6.2 Требования к вклеиваемым стержням6.2 Требования к вклеиваемым стержням















7 Расчетные характеристики материалов7 Расчетные характеристики материалов










Rвс = RвсᴬmдлПmᵢ, (7.1)​
всвсдл
вс

mдл - коэффициент длительной прочности, учитывающий сочетание действующих нагрузок, значение которого следует принимать по таблице 7.2;
Пmᵢ - произведение коэффициентов условий работы (7.5).​
mдл - коэффициент длительной прочности, учитывающий сочетание действующих нагрузок, значение которого следует принимать по таблице 7.2;
Пmᵢ - произведение коэффициентов условий работы (7.5).​
дл




​


Таблица 7.2​

​




Таблица 7.3​

​




а) для различных условий эксплуатации конструкций - коэффициент mв, указанный в таблице 7.4;
б) конструкций, эксплуатируемых при установившейся температуре воздуха ниже плюс 35°С, - коэффициент mт = 1; при температуре плюс 50°С - коэффициент mт = 0,8. Для промежуточных значений температуры коэффициент принимают по интерполяции;
в) элементов, подвергнутых глубокой пропитке антипиренами под давлением, - коэффициент mₐ = 0,9;
г) в зависимости от срока службы - коэффициент mс.с, указанный в таблице 7.5.​
в

тт



с.с

Таблица 7.4​



​


Таблица 7.5​
​