5.1 Для изготовления ДК следует применять древесину преимущественно хвойных пород. Древесину твердых лиственных пород следует использовать для нагелей, подушек и других деталей.
П р и м е ч а н и е — Для конструкций деревянных опор воздушных линий электропередачи следует применять древесину сосны и лиственницы, а для конструкций опор линий электропередачи напряжением 35 кВ и ниже, за исключением элементов стоек и приставок, заглубленных в грунт, и траверс, допускается применять древесину ели и пихты.
5.2 Качество древесины, используемой для элементов несущих ДК, должно соответствовать дополнительным требованиям, указанным в приложении Б.
Прочность древесины соответствующих сортов или классов прочности должна быть не ниже нормативных сопротивлений, приведенных в приложении В.
5.3 В зависимости от температурно-влажностных условий эксплуатации (классов функционального назначения) должны предъявляться требования к максимальным значениям эксплуатационной влажности древесины и учитываться зависимость ее прочности от этих значений.
Классификация условий эксплуатации (режимов эксплуатации) приведена в таблице 1 особенности ее учета при проектировании и изготовлении конструкций — в таблице А.2 приложения А.
5.4 Не допускается применение КДК для класса эксплуатации 1А (относительная влажность воздуха в зоне расположения конструкций менее 45 % при температуре не выше 35 ºС, допускается кратковременное понижение минимальной влажности помещений в течение 2-3 нед. в году).
5.5 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 не более 40 % при условии ее защиты от гниения.
Т а б л и ц а 1
Классы условий эксплуатации | Эксплуатациионная влажность древесины, % | Максимальная относительная влажность воздуха при температуре 20 оС, % | |
1 (сухой) | 1а | Не более 8 | 40 |
1б | Не более 10 | 50 | |
2 (нормальный) | Не более 12 | 65 | |
3 (влажный) | Не более 15 | 75 | |
4 (мокрый) | 4а | Не более 20 | 85 |
4б | более 20 | более 85 | |
П р и м е ч а н и я 1 Допускается в качестве «эксплуатационной» принимать «равновесную» влажность древесины (рисунок А.1). 2 Допускается кратковременное превышение максимальной влажности в течение 2 — 3 нед. в году. | |||
5.6 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.
5.7 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.
5.8 Древесина слоистая из клееного шпона (LVL) используется в строительстве для несущих конструкций в основном из однонаправленного шпона и для несущих ограждающих конструкций, когда часть слоев шпона в перпендикулярном направлении.
5.9 Для клееных фанерных конструкций следует применять фанеру марки ФСФ, а также фанеру бакелизированную марки ФБС.
5.10 Плотность древесины, включая клееную, фанеры и материала из однонаправленного шпона, для определения собственного веса конструкций при расчете следует принимать по приложению Г.
5.11 Клеи, используемые для склеивания древесины, LVL и фанеры в КДК, должны соответствовать таблице 2. Клеи для вклеивания арматурных стержней приведены в разделе 8.
Другие клеи, не перечисленные в таблице 2, допускается использовать при условии, что их свойства и долговечность будут соответствовать требованиям, предъявляемым к типам клея.
Т а б л и ц а 2
Тип клея | Склеиваемые материалы | Класс функционального назначения (А.2 приложения А) | Класс эксплуатации (А.3 приложения А) | Примеры клеев |
1 | Древесина, древесные плитные материалы | 1 — 3 | 1 — 4 | На основе резорцин-фенолформальдегидных смол или меламина с предварительным перемешиванием компонентов |
2 | 1б — 3 | 1 — 3 | На основе меламина с раздельным нанесением компонентов на склеиваемые поверхности | |
3 | 2б — 3 | 1,2 | На основе карбамидных смол, двухкомпонентные ЭПИ клеи повышенной водостойкости, полиуретановые | |
4 | Древесина с металлом | 1 — 3 | 1 — 3 | На основе эпоксидных смол |
5.12 Для стальных элементов деревянных конструкций следует применять стали в соответствии с СП 16.13330 и арматурные стали в соответствии с СП 63.13330.
5.13 В соединениях элементов конструкций, эксплуатируемых в условиях агрессивной по отношению к стали среды, следует использовать коррозионностойкие стали, алюминиевые сплавы, стеклопластики, древесно-слоистые пластики ДСПБ, а также древесину твердых лиственных пород.
5.14 Для конструкций на вклеенных стержнях следует использовать стержни периодического профиля класса А300 — А600 и стержни из круглой стали, алюминиевых сплавов, арматуры класса А240 с нарезкой на всю глубину вклеивания.
5.15 В композитных конструкциях из ДК и бетона (приложение Л) используют следующие материалы: ДК; бетон тяжелый классов В20 и выше; вклеенные арматурные стержни, в соответствии с положениями приложения Ж.
5.16 Для защитной обработки ДК материалы следует выбирать в соответствии с положениями СП 28.13330.
6 Расчетные характеристики материалов
6.1 Расчетные сопротивления древесины сосны, ели и лиственницы европейской отсортированной по сортам следует определять по формуле
Rp = RА mдл Πmi, (1)
где RА —расчётное сопротивление древесины, МПа, приведенное в таблице 4, влажностью 12 % для режима нагружения А, согласно таблице 3, в сооружениях 2-го класса функционального назначения, согласно приложению Б, при сроке эксплуатации до 50 лет;
mдл - коэффициент длительной прочности, соответствующий режиму длительности загружения (таблица 4);
Πmi – произведение коэффициентов условия работ (6.9).
Расчетные сопротивления для других пород древесины устанавливают путем умножения величин, приведенных в таблице 4, на переходные коэффициенты тп, указанные в таблице 5.
Таблица 3
Напряженное состояние и характеристика элементов | Расчетные сопротивления, МПа, для сортов древесины | |||
обозначение | 1 | 2 | 3 | |
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) | RАи, RАс, RАсм | 21 | 19,5 | 13 |
б) элементы прямоугольного сечения шириной от 11 до 13 см при высоте сечения от 11 до 50 см | 22,5 | 21 | 15 | |
| в) элементы прямоугольного сечения шириной более 13 см при высоте сечения от 13 до 50 см | 24 | 22,5 | 16,5 | |
| г) элементы из круглых лесоматериалов без врезок в расчетном сечении | — | 24 | 15 | |
| 2 Растяжение вдоль волокон: | ||||
| а) элементы из цельной древесины | RАр | 15 | 10,5 | — |
| б) клееные элементы | 18 | 13,5 | — | |
| 3 Сжатие и смятие по всей площади поперек волокон | RАс90, RАсм90 | 2,7 | 2,7 | 2,7 |
| 4 Смятие поперек волокон местное:а) в опорных частях конструкций, лобовых врубках и узловых примыканиях элементов | RАсм90 | 4,5 | 4,5 | 4,5 |
| б) под шайбами при углах смятия от 90° до 60° | RАсм90 | 6 | 6 | 6 |
| 5 Скалывание вдоль волокон: | ||||
| а) при изгибе элементов из цельной древесины | RАск | 2,7 | 2,4 | 2,4 |
| б) при изгибе клееных элементов | 2,4 | 2,25 | 2,25 | |
| в) в лобовых врубках для максимального напряжения | 3,6 | 3,2 | 3,2 | |
| г) местное в клеевых соединениях для максимального напряжения | 3,2 | 3,2 | 3,2 | |
| 6 Скалывание поперек волокон: | ||||
| а) в соединениях элементов из цельной древесины | RАск90 | 1,5 | 1,2 | 0,9 |
| б) в соединениях клееных элементов | 1,05 | 1,05 | 0,9 | |
| 7 Растяжение поперек волокон элементов из клееной древесины8 Срез под углом к волокнам 450 То же 900 | RАр90 RАср45 RАср90 | 0,23 9 16,5 | 0,15 7,5 13,5 | 0,12 6 12 |
П р и м е ч а н и я 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. | ||||
Т а б л и ц а 4
Обозначение режимов нагружения | Характеристика режимов нагружения | Приведенное расчетное время действия нагрузки, с | Коэффициент длительной прочности, mдл |
А | Линейно возрастающая нагрузка при стандартных машинных испытаниях | 1—10 | 1,0 |
Б | Совместное действие постоянной и длительной временной нагрузок, напряжение от которых превышает 80 % от полного напряжения в элементах конструкций от всех нагрузок | 108—109 | 0,53 |
В | Совместное действие постоянной и кратковременной снеговой нагрузок | 106—107 | 0,66 |
Г | Совместное действие постоянной и кратковременной ветровой и (или) монтажной нагрузок | 103—104 | 0,8 |
д | Совместное действие постоянной и сейсмической нагрузок | 10—102 | 0,92 |
Е | Действие импульсивных и ударных нагрузок | 10–1—10–8 | 1,1—1,35 |
Ж | Совместное действие постоянной и кратковременной снеговой нагрузок в условиях пожара | 103—104 | 0,8 |
И | Для опор воздушных линий электропередачи - гололедная, монтажная, ветровая при гололеде, от тяжения проводов при температуре ниже среднегодовой | 104—105 | 0,85 |
К | Для опор воздушных линий электропередачи - при обрыве проводов и тросов | 10–1—10–2 | 1,1 |
Таблица 5
Древесные породы | Коэффициент тп для расчетных сопротивлений | ||
растяжению, изгибу, сжатию и смятию вдоль волокон Rр, Rи, Rc, Rсм | сжатию и смятию поперек волокон Rс90, Rсм90 | скалыванию Rск | |
Хвойные | |||
1 Лиственница, кроме европейской | 1,2 | 1,2 | 1 |
| 2 Кедр сибирский, кроме кедра Красноярского края | 0,9 | 0,9 | 0,9 |
| 3 Кедр Красноярского края | 0,65 | 0,65 | 0,65 |
| 4 Пихта | 0,8 | 0,8 | 0,8 |
Твердые лиственные | |||
5 Дуб | 1,3 | 2 | 1,3 |
| 6 Ясень, клен, граб | 1,3 | 2 | 1,6 |
| 7 Акация | 1,5 | 2,2 | 1,8 |
| 8 Береза, бук | 1,1 | 1,6 | 1,3 |
| 9 Вяз, ильм | 1 | 1,6 | 1 |
Мягкие лиственные | |||
10 Ольха, липа, осина, тополь | 0,8 | 1 | 0,8 |
П р и м е ч а н и е — Коэффициенты тп, указанные в таблице, для конструкций опор воздушных линий электропередачи, изготавливаемых из не пропитанной антисептиками лиственницы (при влажности ≤ 25 %), умножаются на коэффициент 0,85. | |||
6.2 Расчетные сопротивления древесины и древесных материалов Rp, отсортированных по классам прочности, определяют по формуле
Rp = Rн mдл Πmi /γm , (2)
где Rн — нормативная прочность материала, МПа, определённая с обеспеченностью 0,95, приведённая в приложении В;
γm – коэффициент надёжности по материалу (таблица 6), определяемый из условия перехода от обеспеченности 0,95 для Rн к обеспеченности 0,99 для Rр по формуле
, (3) ηн = 1,65 — квантиль в предполагаемой статистической функции распределения с обеспеченностью 0,95;
ηр = 2,33 — квантиль в предполагаемой статистической функции распределения с обеспеченностью 0,99;
v — коэффициент вариации (таблица 6).
Таблица 6
№ п.п. | Напряженное состояние | Коэффициент вариации v | Коэффициент надёжности по материалу γm |
1 | Изгиб | 0,15 | 1,2 |
2 | Сжатие и смятие вдоль волокон | 0,13 | 1,15 |
3 | Растяжение вдоль волокон | 0,2 | 1,25 |
4 | Скалывание вдоль волокон | 0,2 | 1,25 |
5 | Сжатие и смятие поперек волокон | 0,13 | 1,15 |
6 | Растяжение поперек волокон | 0,25 | 1,4 |
7 | Скалывание поперёк волокон | 0,2 | 1,25 |
8 | Модуль упругости | 0,15 | - |
6.3 Расчетные сопротивления бруса многослойного клеёного из однонаправленного шпона (LVL) следует определять по формуле (1), где RА принимать по таблице 7.
Таблица 7
№ п.п. | Напряженное состояние | Расчетные сопротивления, МПа, для сортов /классов прочности LVL | |||
обозначение | 1/К45 | 2/К40 | 3/К35 | ||
1 | Изгиб | RАи | 39 | 34 | 30 |
2 | Сжатие в плоскости листа вдоль волокон | RАс, RАсм | 32 | 30 | 27 |
3 | Сжатие в плоскости листа поперек волокон | RАс90, RАсм90 | 4,8 | 4,7 | 4,5 |
4 | Сжатие из плоскости листа поперек волокон | RАс90, RАсм90 | 2,4 | 2,3 | 2,3 |
5 | Смятие местное в плоскости листа поперек волокон в опорных частях конструкций и узловых примыканиях | RАсм90 | 7,5 | 7,4 | 7,25 |
6 | Растяжение вдоль волокон | RАр | 31 | 27 | 24 |
7 | Растяжение поперек волокон в плоскости листа | RАр90 | 0,45 | 0,45 | 0,45 |
8 | Скалывание вдоль волокон поперек плоскости листа | RАск | 4,1 | 3,9 | 3,9 |
9 | Скалывание вдоль волокон в плоскости листа | RАск | 3,2 | 3 | 2,9 |
10 | Скалывание поперек волокон в плоскости листа | RАск90 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |