Утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 декабря 2016 г. N 2000-ст
Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 57341-2016/EN 13271:2001
"ИЗДЕЛИЯ КРЕПЕЖНЫЕ ДЛЯ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ. ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ"
Fasteners for timber structures. Strength properties
ОКС 91.080
ОКПО 53 6660
Дата введения - 1 июля 2017 г.
Введен впервые
Предисловие
1 Подготовлен Центральным научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом им. В.А. Кучеренко (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко), отделением Акционерного общества "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 европейского стандарта, который выполнен Федеральным государственным унитарным предприятием "Российский научно-исследовательский центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия" (ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ")
2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 декабря 2016 г. N 2000-ст
4 Настоящий стандарт идентичен европейскому стандарту EN 13271:2001 "Средства крепления деревянных брусьев. Характерные несущие способности и модули скольжения шпоночных соединений" (EN 13271:2001 "Timber fasteners - Characteristic load-carrying capacities and slip-moduli for connector joints", IDT).
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного европейского стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных европейских стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 Введен впервые
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает методику определения несущей способности шпоночных соединений в деревянных конструкциях и их параметры.
Настоящий стандарт также содержит рекомендации по определению нормативных значений коэффициентов податливости соединений для цельной древесины (в соответствии с ЕН 338) и для клееной древесины (в соответствии с ЕН 1194).
2 Нормативные ссылки
Настоящий стандарт содержит датированные и недатированные ссылки, а также положения из других стандартов. Нормативные ссылки, перечисленные ниже, приведены в соответствующих разделах настоящего стандарта. Для датированных ссылок последующие изменения к упомянутым стандартам или их пересмотры применяют к настоящему стандарту только в случае, когда они включены в него путем уточнения или переработки. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного стандарта (включая все изменения).
EN 338, Structural timber - Strength classes (Строительные лесоматериалы. Классы прочности)
EN 912, Timber fasteners - Specifications connectors for timbers (Изделия крепежные для деревянных конструкций. Технические условия для шпонок)
EN 1194, Timder structures - Glued laminated timber - Strength classes and determination of characteristic values (Конструкции деревянные. Пиломатериалы клееные многослойные. Классы прочности и определение характеристических значений)
EN 26891, Timber structures - Joints made with mechanical fasteners - General principles for the determination of strength and deformation characteristies (ISO 6891:1983) [Конструкции деревянные. Соединения механические. Общие принципы определения прочности и деформации (ISO 6891:1983)]
EN V 1995-1-1, Eurocode 5: Design of timber structures - Part 1-1: General - Common rules for buildings (Еврокод 5: Проектирование деревянных конструкций. Часть 1-1: Общие правила и правила для зданий)
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины и определения:
3.1 типы соединений:
- односрезное соединение деревянных элементов на одной кольцевой шпонке, стянутое болтом;
- односрезное соединение деревянных элементов на двух тарельчатых шпонках, установленных парно, стянутое болтом;
- односрезное соединение деревянных элементов на двух односторонних зубчато-кольцевых шпонках, установленных парно, или на одной двухсторонней зубчато-кольцевой шпонке, стянутое болтом.
4 Обозначения
Rb, 0 - нормативная несущая способность болта для α = 0°, Н;
Rb - нормативная несущая способность болта для α≠0°, Н;
Rc, k - нормативная несущая способность зубчато-кольцевой шпонки, Н;
Rc, 0, k - нормативная несущая способность кольцевой или тарельчато-кольцевой шпонки для α = 0°, Н;
Rj, 0, k - нормативная несущая способность соединения на зубчато-кольцевой шпонке для α = 0°, Н;
Rj, α, k - нормативная несущая способность соединения на зубчато-кольцевой шпонке для α≠0°, Н;
a3, t - расстояние до нагруженного торца элемента, мм;
а3, с - расстояние до ненагруженного торца элемента, мм;
а4 - расстояние до кромки элемента (нагруженной или ненагруженной), мм;
а4, t - расстояние до нагруженной кромки элемента, мм;
а4, с - расстояние до ненагруженной кромки элемента, мм;
db - диаметр болта, мм;
dc - диаметр шпонки, мм;
d1 - диаметр отверстия под шпонку, мм;
he - глубина посадки шпонки или глубина посадки зуба шпонки соответственно, мм;
t1 - толщина крайнего элемента, мм;
t2 - толщина среднего элемента, мм;
kser - коэффициент податливости согласно ЕН 26891, Н/мм;
kα3 - коэффициент изменения а3, t;
kt - коэффициент изменения для t1 и t2;
kа - коэффициент изменения для α;
kp - коэффициент изменения для ρk;
α - угол между вектором приложения нагрузки и направлением волокон древесины, град;
ρk - нормативная плотность древесины, кг/м3.
5 Соединения на кольцевых и тарельчатых шпонках
5.1 Типы шпонок
К соединениям на шпонках типа А и В, согласно определению в ЕН 912, применимы следующие рекомендации.
5.2 Нормативные несущие способности
Нормативную несущую способность соединения на кольцевых или тарельчатых шпонках определяют при следующих условиях:
α = 0,
(1а)
a3, t = 2dc,
(1b)
а4 = 0, 6dс,
(1с)
t1 = 3hе,
(1d)
t2 = 5he,
(1е)
ρk = 350 кг/м3,
(1f)
Нормативную несущую способность соединения на шпонках определяют по следующим формулам:
,
(2а)
(2b)
где Rc, 0, k измеряется в ньютонах, a dc и hе - в миллиметрах.
Условия, не упомянутые в формулах (1а)-(1f), см. в приложении А.
5.3 Дополнительные исходные условия
Нормативные несущие способности определяются по формулам (2а) и (2b), относящимся к соединениям на шпонках, стянутых болтами, приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Требования для болтов, стягивающих соединения на кольцевых и тарельчатых шпонках
Размеры в миллиметрах
Тип шпонки
|
dc
|
db
|
|
min
|
max
|
От А1 до А5
|
До 130 вкл.
|
12
|
24
|
А1, А4, А5
|
Св. 130
|
0, 1dc
|
24
|
В
|
-
|
d1 - 1
|
d1
|
Под головкой болта и гайкой необходимо устанавливать шайбы, имеющие длину стороны или диаметр не менее 3db и толщину не менее 0, 3db. При этом вся поверхность шайб должна контактировать с древесиной.
5.4 Нормативные коэффициенты податливости
Нормативные коэффициенты податливости kser задаются следующей формулой:
kser=0, 6dcρk.
(3)
Размерность:
kser - Н/мм; dc - мм; ρk - кг/м3.
6 Соединения на зубчато-кольцевых шпонках
6.1 Типы шпонок
К соединениям на шпонках типа С, согласно определению в ЕН 912, применимы следующие рекомендации.
6.2 Нормативные несущие способности
α = 0,
(4а)
a3, t = 1, 5dc,
(4b)
для типов от С1 до С9
а3, t = 2dc,
(4с)
Для типов С10 и С11
а4 = 0, 6dc,
(4d)
t1 = 3hе,
(4e)
t2 = 5hе,
(4f)
ρk = 350 кг/м3.
(4g)
Условия, не упомянутые в формулах (4а)-(4g), см. в приложении В.
Нормативную несущую способность соединения на шпонках определяют по формуле
Rj, 0, k=Rc, k+ Rb, 0, k,
(5)
где для типов от С1 и С9
(6)
для типов от С10 и С11.
(7)
Размерность:
Rc, k - Н;
dc - мм.
В формуле (6) dc = d для типов С5, С8 и С9, для типов С3 и С4.
Значения d, а1 и а2 см. в ЕН 912.
Rb, 0, k - нормативная несущая способность болта, в соответствии с EN V 1995-1-1.
6.3 Дополнительные исходные условия
Нормативные несущие способности, определенные по формулам (5), (6) и (7), относящиеся к соединениям на шпонках, стянутых болтами, приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Требования для болтов в соединениях на зубчато-кольцевых шпонках
Размеры в миллиметрах
Тип шпонки
|
db
|
min
|
max
|
С1, dc ≤ 75
|
10
|
d1
|
С1, dс ≥ 95
|
10
|
30
|
С2
|
d1 - 1
|
d1
|
С3
|
12
|
d1
|
С4
|
d1 - 1
|
d1
|
С5
|
10
|
30
|
С6
|
10
|
d1
|
С7
|
d1 - 1
|
d1
|
С8
|
10
|
d1
|
С9
|
d1 - 1
|
d1
|
С10
|
10
|
30
|
С11
|
d1 - 1
|
d1
|
Под головкой болта и гайкой необходимо устанавливать шайбы, имеющие длину стороны или диаметр не менее 3db и толщину не менее 0, 3db. При этом вся поверхность шайб должна контактировать с древесиной.
6.4 Нормативные коэффициенты податливости
ks=0, 3dcρk типов C10 и C11.
(8)
Размерность:
kser - Н/мм2; dc - мм; ρk - кг/м3.
В формуле (8) имеем
dc = d для типов С5, С8 и С9;
для типов С3 и С4.
Значения d, а1 и а2 см. в ЕН 912.
Приложение А
(обязательное)
Определение несущей способности соединений на кольцевых и тарельчатых шпонках
А.1 Общие положения
Настоящее приложение позволяет определить несущую способность соединений на кольцевых и тарельчатых шпонках в деревянных конструкциях для условий, не оговоренных в 5.2 [формулы (1а)-(1f)].
А.2 Нормативная несущая способность
Нормативную несущую способность соединения на кольцевых или тарельчатых шпонках определяют по следующей формуле:
,
(А.1а)
(А.1b)
где ,
(А.2)
здесь k90 = 1, 3 + 0, 001dc,
(А.3)
,
(А.4а)
(А.4b)
,
(А.5а)
(А.5b)
ka, 3 следует применять для соединений на шпонках, нагруженных под углом к направлению волокон древесины в диапазоне - 30° ≤ α ≤ 30°.
При a3, t < 1, 5 dc данные формулы не применяют.
,
(А.6а)
(А.6b)
(А.6c)
где t1 > 2, 25 he и t2 ≥ 3, 75 he.
А.3 Дополнительные требования
Минимальные расстояния до ненагруженного торца (а3, с) и до кромки (а4) находят по формулам:
а3, с = 1, 2dс для 150° ≤ α ≤ 210°;
(А.7)
a3, c=(0, 4+16|sinα|)dc для 90° ≤ α ≤ 150° и для 210° ≤ α ≤ 270°;
(А.8)
а4, t = (0, 6 + 0, 2sin α)dc для 0° ≤ α ≤ 180°;
(А.9)
а4, с = 0, 6dc для всех других значений α.
(А.10)
Обозначения, использованные в формулах, см. в разделе 4.
Приложение В
(обязательное)
Определение несущей способности соединений на зубчато-кольцевых шпонках
В.1 Общие положения
Настоящее приложение позволяет определить несущую способность соединений на зубчато-кольцевых шпонках в деревянных конструкциях для условий, не оговоренных в 6.2 [формулы (4а)-(4g)].
В.2 Нормативная несущая способность
Нормативную несущую способность соединения на зубчато-кольцевых шпонках определяют по следующей формуле:
Rj, α, k=Rckkρktka3+ Rb, α, k,
(В.1)
где ,
(В.2а)
(B.2b)
,
(В.3а)
(B.3b)
(В.3с)
здесь t1 ≥ 2, 25 he и t2 ≥ 3, 75 he.
Для типов от С1 до С9:
,
(В.4а)
(B.4b)
где минимальное значение а3, t должно быть равно
.
(В.5а)
(B.5b)
(В.5с)
В формулах (В.4b) и (В.5а) имеем:
dc = d для типов С.5, С8 и С9;
для типов С3 и С4
со значениями d, а1 и а2 по ЕН 912.
Для типов С10 и С11:
,
(В.6а)
(В.6b)
где минимальное значение а3, t должно быть равно:
.
(В.7а)
(B.7b)
(B.7c)
В формуле (В.1):
Rc, k - нормативная несущая способность шпонки, в соответствии с формулой (6) или (7);
Rb, а, k - нормативная несущая способность болта по EHB 1995-1-1.
В.3 Дополнительные требования
Минимальные расстояния до ненагруженного торца (а3, с) и до кромки (а4):
- для типов от С1 до С9:
а3, с = 1, 2dс для 150° ≤ α ≤ 210°;
(В.8)
a3, c=(0, 9+0, 6|sinα|)dc для 90° ≤ α ≤ 150° и для 210° ≤ α ≤ 270°;
(В.9)
а4, t (0, 6 + 0, 2sin α)dc для 0° ≤ α ≤ 180°;
(В.10)
а4, с = 0, 6dc для всех других значений α.
(В.11)
В формулах (В.8) и (В.11):
dc = d для типов С5, С8 и С9.
для типов С3 и С4.
Значения d, а1 и а2 даны в ЕН 912.
- для типов С10 и С11:
а3, е = 1, 2dc для 150° ≤ α ≤ 210°;
(В.12)
a3, e=(0, 4+1, 6|sinα|)dc для 90° ≤ α ≤ 150° и для 210° ≤ α ≤ 270°;
(В.13)
а4, t = (0, 6 + 0, 2sin α)dc для 0° ≤ α ≤ 180°;
(В.14)
а4, с = 0, 6dc для всех других значений α.
(В.15)
Обозначения, использованные в формулах, см. в разделе 4.
Приложение ДА
(справочное)
Сведения
о соответствии ссылочных европейских стандартов национальным стандартам и действующим в этом качестве межгосударственным стандартам
Таблица ДА.1
Обозначение ссылочного европейского стандарта
|
Степень соответствия
|
Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта
|
EN 338:2003
|
NEQ
|
ГОСТ 33080-2014 "Конструкции деревянные. Классы прочности конструкционных пиломатериалов и методы их определения"
|
EN 912
|
-
|
*
|
EN 1194
|
-
|
*
|
EN 26891:1991
|
IDT
|
ГОСТ Р 57161-2016/EN 26891:1991 "Соединения механические деревянных конструкций. Основные принципы определения прочностных и деформационных характеристик"
|
EN V 1995-1-1
|
-
| |
* Соответствующий национальный стандарт отсутствует. До его принятия рекомендуется использовать перевод на русский язык данного европейского стандарта.
Примечание - В настоящей таблице использованы следующее условные обозначения степени соответствия стандартов:
- IDT - идентичные стандарты;
- NEQ - неэквивалентные стандарты.
|
Комментарии (0)
Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться