Влажность круглого леса используемого для несущих конструкций

1.2. При проектировании деревянных конструкций следует предусматривать защиту их от увлажнения, биоповреждения, от коррозии (для конструкций, эксплуатируемых в условиях агрессивных сред) в соответствии с главой СНиП по проектированию защиты строительных конструкций от коррозии и от возгорания в соответствии с главой СНиП по противопожарным нормам проектирования зданий и сооружений.

1.3. Деревянные конструкции должны удовлетворять требованиям расчета по несущей способности (первая группа предельных состояний) и по деформациям, не препятствующим нормальной эксплуатации (вторая группа предельных состояний), с учетом характера и длительности действия нагрузок.

1.5. Долговечность деревянных конструкций должна обеспечиваться конструктивными мерами в соответствии с указаниями разд. 6 настоящих норм и, в необходимых случаях, защитной обработкой, предусматривающей предохранение их от увлажнения, биоповреждения и возгорания.

1.7. Сорта древесины для изготовления деревянных конструкций, клеи, а также необходимые дополнительные требования к древесине в соответствии с прил. 1 должны указываться в рабочих чертежах.

2.1. Для изготовления деревянных конструкций следует применять древесину преимущественно хвойных пород. Древесину твердых лиственных пород следует использовать для нагелей, подушек и других ответственных деталей.

2.2. Древесина для несущих элементов деревянных конструкций должна удовлетворять требованиям 1, 2 и 3-го сорта по ГОСТ 8486-66*, ГОСТ 2695-71*, ГОСТ 9462-71*, ГОСТ 9463-72*, а также дополнительным требованиям, указанным в прил. 1.

В зависимости от температурно-влажностных условий эксплуатации к влажности древесины, применяемой в элементах конструкций, должны предъявляться требования, указанные в табл. 1.

Температурно-влажностныеХарактеристика условий эксплуатации конструкцийМаксимальная влажность древесины для конструкций %
Условия эксплуатациииз клееной древесиныиз неклееной древесины
Внутри отапливаемых помещений при температуре до 35 С, относительной влажности воздуха
А1До 60%920
А2Свыше 60 до 75%1220
А3Свыше 75 до 95%1520
Внутри неотапливаемых помещений
Б1В сухой зоне920
Б2В нормальной зоне1220
Б3В сухой и нормальной зонах с постоянной влажностью в помещении более 75% и во влажной зоне1525
На открытом воздухе
В1В сухой зоне920
В2В нормальной зоне1220
В3Во влажной зоне1525
В частях зданий и сооружений
Г1Соприкасающихся с грунтом или находящихся в грунте25
Г2Постоянно увлажняемыхне ограничивается
Г3Находящихся в водето же
  1. Применение клееных деревянных конструкций в условиях эксплуатации А1 при относительной влажности воздуха ниже 45% не допускается.
  2. В неклееных конструкциях, эксплуатируемых в условиях В2, В3, когда усушка древесины не вызывает расстройства или увеличения податливости соединений, допускается применять древесину с влажностью до 40% при условии ее защиты от гниения.

2.3. Древесина нагелей, вкладышей и других деталей должна быть прямослойной, без сучков и других пороков, влажность древесины не должна превышать 12%. Такие детали из древесины малостойких в отношении загнивания пород (береза, бук) должны подвергаться антисептированию.

2.4. Величину сбега круглых лесоматериалов при расчете элементов конструкций следует принимать равной 0,8 см на 1 м длины, а для лиственницы – 1 см на 1 м длины.3. Расчетные характеристики материалов

5.1. Действующее на соединение (связь) усилие не должно превышать расчетной несущей способности соединения (связи) Т.

5.4. При расчете конструкций клеевые соединения следует рассматривать как неподатливые соединения.

5.5. Клеевые соединения следует использовать:

  • для стыкования отдельных слоев на зубчатом соединении;
  • для образования сплошного сечения (пакетов) путем сплачивания слоев по высоте и ширине сечения. При этом по ширине пакета швы склеиваемых кромок в соседних слоях следует сдвигать не менее чем на толщину слоя d по отношению друг к другу;
  • для стыкования клееных пакетов, сопрягаемых под углом на зубчатый шип по всей высоте сечения.
    Величина внутреннего угла между осями сопрягаемых под углом элементов должна быть не менее 104°.

Соединения на врубках

5.9. Узловые соединения элементов из брусьев и круглого леса на лобовых врубках следует выполнять с одним зубом (рис. 7).

Рабочая плоскость смятия во врубках при соединении элементов, не испытывающих поперечного изгиба, должна располагаться перпендикулярно оси примыкающего сжатого элемента. Если примыкающий элемент помимо сжатия испытывает поперечный изгиб, рабочую плоскость смятия во врубках следует располагать перпендикулярно равнодействующей осевой и поперечной сил.

Элементы, соединяемые на лобовых врубках, должны быть стянуты болтами.

5.10. Лобовые врубки следует рассчитывать на скалывание согласно указаниям пп. 5.2 и 5.3, принимая расчетное сопротивление скалыванию по п. 5 табл. 3.

5.11. Длину плоскости скалывания лобовых врубок следует принимать не менее 1,5h, где h – полная высота сечения скалываемого элемента.

Глубину врубки следует принимать не более 1/4 h в промежуточных узлах сквозных конструкций и не более 1/3 h в остальных случаях, при этом глубина врубок h1 в брусьях должна быть не менее 2 см, а в круглых лесоматериалах – не менее 3 см.

6.18. Брусчатые составные балки следует сплачивать не более чем из трех брусьев с помощью пластинчатых нагелей.

6.21. Расчет ферм с разрезными и неразрезными поясами следует производить по деформированной схеме с учетом податливости узловых соединений. В фермах с неразрезными поясами осевые усилия в элементах и перемещения допускается определять в предположении шарнирных узлов.

6.22. Фермы следует проектировать со строительным подъемом не менее 1/200 пролета, осуществляемым в клееных конструкциях путем выгиба по верхнему и нижнему поясам.

6.23. Расчетную длину сжатых элементов ферм при расчете их на устойчивость в плоскости фермы следует принимать равной расстоянию между центрами узлов, а из плоскости – между точками закрепления их из плоскости.

Конструктивные требования по обеспечению надежности деревянных конструкций

6.35. Конструктивные меры и защитная обработка древесины должны обеспечивать сохранность деревянных конструкций при транспортировании, хранении и монтаже, а также долговечность их в процессе эксплуатации.

6.36. Конструктивные меры должны предусматривать:

  • предохранение древесины конструкций от непосредственного увлажнения атмосферными осадками, грунтовыми и талыми водами (за исключением опор воздушных линий электропередачи), производственными водами и др.;
  • предохранение древесины конструкций от промерзания, капиллярного и конденсационного увлажнения;
  • систематическую просушку древесины конструкций путем создания осушающего температурно-влажностного режима (естественная и принудительная вентиляция помещения, устройство в конструкциях и частях зданий осушающих продухов, аэраторов).

6.37. Деревянные конструкции должны быть открытыми, хорошо проветриваемыми, по возможности доступными во всех частях для осмотра, профилактического ремонта, возобновления защитной обработки древесины и др.

6.38. В отапливаемых зданиях несущие конструкции следует располагать без пересечения их с ограждающими конструкциями.

6.39. Не допускается глухая заделка частей деревянных конструкций в каменные стены.

6.40. Несущие клееные деревянные конструкции, эксплуатируемые на открытом воздухе, должны иметь сплошное сечение; верхние горизонтальные и наклонные грани этих конструкций следует защищать антисептированными досками, козырьками из оцинкованного кровельного железа, алюминия, стеклопластика или другого атмосферостойкого материала.

6.41. Опирание несущих деревянных конструкций на фундаменты, каменные стены, стальные и железобетонные колонны и другие элементы конструкций из более теплопроводных материалов (при непосредственном их контакте) следует осуществлять через гидроизоляционные прокладки.

Деревянные подкладки (подушки), на которые устанавливаются опорные части несущих конструкций, следует изготовлять из антисептированной древесины преимущественно лиственных пород.

Дополнительные требования к древесине

К древесине для деревянных конструкций кроме требований ГОСТ 8486-66* на пиломатериалы хвойных пород и ГОСТ 9463-72* на круглые лесоматериалы должны предъявляться дополнительные требования:

  • ширина годичных слоев в древесине должна быть не более 5 мм, а содержание в них поздней древесины – не менее 20%;
  • в заготовках из пиломатериалов 1-го и 2-го сорта для крайней растянутой зоны (на 0,15 высоты сечения) клееных изгибаемых элементов и в досках 1– 3-го сорта толщиной 60 мм и менее, работающих на ребро при изгибе или на растяжение, не допускается сердцевина.

  • Главная
  • Статьи
  • КОНСТРУКЦИИ и МАТЕРИАЛЫ

Показатель влажности древесины характеризует степень насыщения древесины водой и определяется, как отношение массы воды, содержащейся в древесине, к массе сухой древесины, выраженное в процентах.

ВЛИЯНИЕ ВЛАЖНОСТИ НА КАЧЕСТВО ДРЕВЕСИНЫ

Уровень влажности древесины строительных пиломатериалов (досок, брусков, брусьев, бревен) и собранных из них деревянных конструкций домов (стоек, балок, обшивок, стен, стропил) во многом определяет их прочность и долговечность. Список изъянов древесины пиломатериалов прямо или косвенно связанных с ее влажностью, согласно ГОСТ 2140-81 «Видимые пороки древесины …», включает три основных вида пороков:

  • трещины;
  • покоробленность;
  • грибные поражения (плесень, гниль).

Трещины и покоробленности пиломатериалов возникают при резком изменении влажности древесины с высоких значений к низким (быстрая сушка). Грибные поражения – это, всем известные, синева и чернота древесины, вызванные грибками в древесине, которые наиболее интенсивно растут при повышенной температуре и влажности.

НОРМЫ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ

По значению влажности древесину строительных пиломатериалов можно разделить на следующие уровни:

  • Сухая – 10-18%;
  • Воздушно-сухая (равновесная) – 19-23%;
  • Сырая – 24-45%;
  • Свежесрубленная и мокрая — более 45%.

Нормативные требования к влажности древесины строительных пиломатериалов и деревянных конструкций домов отражены, в основном, в трех следующих документах:

  1. СП-352.1325800.2017 Здания жилые одноквартирные с деревянным каркасом. правила проектирования и строительства.
  2. ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия.
  3. СП 64.13330.2011 Деревянные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-25-80.

Ниже даны выдержки из указанных нормативных документов, относящиеся к влажности древесины.

1. СП-352.1325800.2017

11.1.1 Несущие конструкции (элементы каркаса) одноквартирных жилых зданий с деревянным каркасом изготовляют из пиломатериалов хвойных пород, высушенных и защищенных от увлажнения в процессе хранения.

11.1.2 При проектировании и строительстве одноквартирных жилых зданий с деревянным каркасом общим и обязательным требованием является выполнение антисептирования древесины, предусмотренного ГОСТ 10950 и ГОСТ 20022.1.

2.3. Пиломатериалы Отборного, 1, 2, 3-го сортов изготовляют сухими (с влажностью не более 22%), сырыми (с влажностью более 22%) и сырыми антисептированными.
В период с 1 мая по 1 октября изготовление сырых антисептированных и сырых пиломатериалов допускается по согласованию с потребителем (заказчиком).
Влажность пиломатериалов 4-го сорта не нормируется. Антисептирование производится по ГОСТ 10950.

4.3. В зависимости от температурно-влажностных условий эксплуатации (классов) должны предъявляться требования к максимальным значениям эксплуатационной влажности древесины и учитываться зависимость ее прочности от этих значений. Классификация условий эксплуатации приведена в таблице 1, а особенности ее учета при проектировании и изготовлении конструкций — в таблице Г.2.

Таблица 1. Классы условий эксплуатации деревянных конструкций и изделий

Таблица 2. Равновесная влажность древесины

Таблица Г.2. Учет классов условий эксплуатации при проектировании и изготовлении конструкций

4.5. 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 до 40% при условии ее защиты от гниения.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УЧЕТУ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ

Из приведенных выше нормативных данных можно сделать следующие выводы:

  • Изготовители могут поставлять в продажу и на стройку пиломатериалы практически любой влажности, но без плесени, грибка, гнили, а при вероятности образования этих пороков, провести антисептирование древесины.
  • Термин «камерная сушка» не гарантирует нормативных показателей влажности древесины, т.к. описывает только технологию сушки, но не обусловливает количественных значений влажности древесины в результате такой сушки.
  • Во вновь смонтированных деревянных конструкциях, влажность пиломатериалов не должна превышать 18-20%.
  • Эксплуатационная влажность древесины – влажность в конструкции в законченном строительством и эксплуатируемом (отапливаемом) доме — должна быть не более равновесной (10-12%). Для этого, деревянные конструкции должны быть защищены от воздействия атмосферной и бытовой влаги и иметь возможность отдавать излишнюю влагу (сохнуть) в окружающую среду.

ПОЛЕЗНЫЕ СТАТЬИ ПО ТЕМЕ:

просмотров: 1892 | рейтинг: 2

Информационный блог о строительстве зданий

  • Home
  • /
  • Деревянные конструкции
  • /
  • Расчётное сопротивление деревянных конструкций

При расчёте на прочность деревянных конструкций необходимо знать его расчётное сопротивление. Для деревянных конструкций есть несколько типов расчётных сопротивлений: на изгиб, сжатие, смятие, скол вдоль и поперёк волокон, растяжение вдоль и поперёк волокон, сжатие и смятие поперек волокон. Вначале рассмотрим, как вычисляется расчётное сопротивление деревянных конструкций, затем рассмотрим его расчёт на примере вычисления расчётного сопротивления на изгиб для доски балки перекрытия.

Методика расчёта взята из СП 64.133330.2017, который можно скачать по этой ссылке.

Расчётное сопротивление древесины определяем по формуле 1 СП 64.13330.2017:

где R A – расчётное сопротивление древесины согласно таблицы 3 СП 64.13330.2017 в зависимости от сечения и сорта древесины

Таблица 3 СП 64.13330.2017:

Напряженное состояние и характеристика элементовРасчетное сопротивление, МПа, для сортов древесины
Обозначение123
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)]2119,513
б) элементы прямоугольного сечения шириной от 11 до 13 см при высоте сечения от 11 до 50 см22,52115
в) элементы прямоугольного сечения шириной более 13 см при высоте сечения от 13 до 50 см2422,516,5
г) элементы из круглых лесоматериалов без врезок в расчетном сечении2415
2 Растяжение вдоль волокон:
а) элементы из цельной древесины1510,5
б) клееные элементы1813,5
3 Сжатие и смятие по всей площади поперек волокон2,72,72,7
4 Смятие поперек волокон местное:
а) в опорных частях конструкций, лобовых врубках и узловых примыканиях элементов4,54,54,5
б) под шайбами при углах смятия от 90° до 60°666
5 Скалывание вдоль волокон:
а) при изгибе элементов из цельной древесины2,72,42,4
б) при изгибе клееных элементов2,42,252,25
в) в лобовых врубках для максимального напряжения3,63,23,2
г) местное в клеевых соединениях для максимального напряжения3,23,23,2
6 Скалывание поперек волокон в соединениях:
а) элементов из цельной древесины1,51,20,9
б) клееных элементов1,051,050,9
7 Растяжение поперек волокон элементов из клееной древесины0,230,150,12
8 Срез под углом к волокнам 45°97,56
То же 90°16,513,512
Примечания:
1 В конструкциях построечного изготовления величины расчетных сопротивлений на растяжение, принятые по пункту 2а) настоящей таблицы, следует снижать на 30%.
2 Расчетное сопротивление изгибу для элементов настила и обрешетки под кровлю из древесины 3-го сорта следует принимать равным 13 МПа.

Расчетные сопротивления для других пород древесины устанавливают путем умножения величин, приведенных в таблице 3, на переходные коэффициенты mп, указанные в таблице 5.

Таблица 5 СП 64.13330.2017

Древесная породаКоэффициент mп для расчетных сопротивлений
растяжению, изгибу, сжатию и смятию вдоль волокон RP , RИ , RС ,RСМсжатию и смятию поперек волокон RС90 , RСМ90скалыванию RСК
Хвойные
1 Лиственница, кроме европейской1,21,21
2 Кедр сибирский, кроме кедра Красноярского края0,90,90,9
3 Кедр Красноярского края0,650,650,65
4 Пихта0,80,80,8
Твердые лиственные
5 Дуб1,321,3
6 Ясень, клен, граб1,321,6
7 Акация1,52,21,8
8 Береза, бук1,11,61,3
9 Вяз, ильм11,61
Мягкие лиственные
10 Ольха, липа, осина, тополь0,810,8
Примечание – Коэффициенты mп, указанные в таблице, для конструкций опор воздушных линий электропередачи, изготавливаемых из не пропитанной антисептиками лиственницы (при влажности 25%), умножаются на коэффициент 0,85.

mДЛ – коэффициент длительной прочности, принимаемый по таблице 4 СП 64.13330.2017 в зависимости и того, для чего служит конструкция

Таблица 4 СП 64.13330.2017

Обозначение режимов нагруженияХарактеристика режимов нагруженияПриведенное расчетное время действия нагрузки, сКоэффициент длительной прочности mДЛ
АЛинейно возрастающая нагрузка при стандартных машинных испытаниях1-101,0
БСовместное действие постоянной и длительной временной нагрузок, напряжение от которых превышает 80% полного напряжения в элементах конструкций от всех нагрузок10 8 -10 90,53
ВСовместное действие постоянной и кратковременной снеговой нагрузок10 6 -10 70,66
ГСовместное действие постоянной и кратковременной ветровой и (или) монтажной нагрузок10 3 -10 40,8
ДСовместное действие постоянной и сейсмической нагрузок10-10 20,92
ЕДействие импульсивных и ударных нагрузок10 -1 -10 -81,1-1,35
ЖСовместное действие постоянной и кратковременной снеговой нагрузок в условиях пожара10 3 -10 40,8
ИДля опор воздушных линий электропередачи — гололедная, монтажная, ветровая при гололеде, от тяжения проводов при температуре ниже среднегодовой10 4 -10 50,85
КДля опор воздушных линий электропередачи — при обрыве проводов и тросов10 -1 -10 -21,1

Пmi – произведение коэффициентов условий работ согласно п.6.9 СП 64.13330.2017. Рассмотрим все коэффициенты:

п.6.9 а) для различных условий эксплуатации конструкций – коэффициент mВ, указанный в таблице 9:

Таблица 9 СП 64.13330.2017

Условие эксплуатации (таблица 1)1А и 1234
Коэффициент mВ10,90,850,75

Условия эксплуатации указаны в таблице 1 СП 64.13330.2017

Таблица 1 СП 64.13330.2017

Класс условий эксплуатацииЭксплуатационная влажность древесины, %Максимальная относительная влажность воздуха при температуре 20°С, %
1 (сухой)Не более 840
Не более 1050
2 (нормальный)Не более 1265
3 (влажный)Не более 1575
4 (мокрый)Не более 2085
Более 20Более 85
Примечания 1 Допускается в качестве «эксплуатационной» принимать «равновесную» влажность древесины (рисунок А.1 Приложения А СП 64.13330.2017).
2 Допускается кратковременное превышение максимальной влажности в течение 2-3 нед. в году.

п.6.9 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;

п.6.9 в) изгибаемых, внецентренно сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных элементов прямоугольного сечения высотой более 50 см значения расчетных сопротивлений изгибу и сжатию вдоль волокон – коэффициент mб, указанный в таблице 10:

Таблица 10 СП 64.13330.2017

Высота сечения, см50 и менее607080100120 и более
Коэффициент mб10,960,930,900,850,8

п.6.9 г) растянутых элементов с ослаблением в расчетном сечении и изгибаемых элементов из круглых лесоматериалов с подрезкой в расчетном сечении – коэффициент mо=0,8;

п.6.9 д) элементов, подвергнутых глубокой пропитке антипиренами под давлением, — коэффициент mа=0,9;

п.6.9 е) изгибаемых, внецентренно сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных деревянных элементов, в зависимости от толщины слоев, значения расчетных сопротивлений изгибу, скалыванию и сжатию вдоль волокон — коэффициент mСД, указанный в таблице 11:

Таблица 11 СП 64.13330.2017

Толщина слоя, мм10 и менее19263342
Коэффициент mСД1,21,11,051,00,95

п.6.9 ж) гнутых элементов конструкций значения расчетных сопротивлений растяжению, сжатию и изгибу — коэффициент mГН, указанный в таблице 12:

Таблица 12 СП 64.13330.2017

Напряженное состояниеОбозначение расчетных сопротивленийКоэффициент mГН при отношении rK/a
150200250500 и более
Сжатие и изгибRc, Rи0,80,911
РастяжениеRр0,60,70,81
Примечание — rK — радиус кривизны гнутой доски или бруска; a — толщина гнутой доски или бруска в радиальном направлении.

п. 6.9 и) в зависимости от срока службы – коэффициент mc.c, указанный в таблице 13:

Таблица 13 СП 64.13330.2017

Вид напряженного состоянияЗначение коэффициента mc.c при сроке службы сооружения
≤50 лет75 лет100 лет и более
Изгиб, сжатие, смятие вдоль и поперек волокон древесины1,00,90,8
Растяжение и скалывание вдоль волокон древесины1,00,850,7
Растяжение поперек волокон древесины1,00,80,5
Примечание — Значение коэффициента mc.c для промежуточных сроков службы сооружения принимаются по линейной интерполяции.

п. 6.9 к) для смятия поперек волокон при режимах нагружения Г-К (таблица 4, приведена выше) — коэффициент m=1,15.

Пример расчёта расчётного сопротивления

Для примера рассмотрим расчёт расчётного сопротивления на изгиб для балки из доски сечением 50х200 из сосны 1-го сорта.

R A И=21 МПа (п.1а таблицы 30)

mв=0,9 коэффициент для условий эксплуатации подбирается по таблице 9 СП 64.13330.2017 согласно условиям эксплуатации по таблице 1 СП 64.13330.2017. При влажности воздуха до 65% (для жилых помещений) данный коэффициент равен 0,9

mT =1– коэффициент условий работы при температуре эксплуатации для температуры ниже +35°С равен единице.

mб =1 коэффициент условий работы в зависимости от высоты сечения при высоте сечения ниже 50 см равен 1.

mо – не применяется т.к. наша конструкция не относится к ситуациям п.6.9 г.

mа— не применяется т.к. доску мы не пропитываем антипиренами;

mСД – не применяется т.к. данный коэффициент используется для клееных элементов;

mГН – не применяется т.к. данный коэффициент используется для гнутых элементов;

mc.c =1 коэффициент условий работы для срока службы менее 50 лет. Срок службы здания регламентирован ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований Таблица 1. Для здания и сооружений массового строительства в обычных условиях эксплуатации (здания жилищно-гражданского и производственного строительства) принимается не менее 50 лет.

m – не применяется т.к. в нашем случае режим нагружения будет Б.

Оцените статью
Topsamoe.ru
Добавить комментарий