Соединения на вклеенных стальных стержнях

5.8. Соединения на вклеенных в древесину стержнях выполняются из арматурной стали периодического профиля классов А-II и А-III диаметром 12 - 25 мм.

Диаметр отверстий и размеры пазов для соединения элементов деревянных конструкций на вклеенных стержнях следует принимать на 4 - 6 мм больше номинального диаметра. Отверстия и пазы должны быть глухими. При этом слои клееного пакета не должны иметь компенсационных прорезей.

Рис. 16. Соединения на вклеенных в древесину стержнях из арматурной стали

а) при сплачивании изгибаемых элементов; б), в) при стыковании растянутых элементов с жестким и с нежестким креплением наклонных стержней; г) при заделке сжато-изгибаемых элементов в пяте

5.9. При выборе типов и марок клеев для соединений на вклеенных стержнях следует руководствоваться указаниями п. 2.11.

5.10. Не допускается использовать соединения на вклеенных с торцов стержнях, направленных вдоль волокон, если помимо продольного усилия N действует поперечная сила Q, вызывающая краевые отрывающие или расщепляющие напряжения поперек волокон в древесине выше 0,3 МПа. В этом случае следует использовать наклонные вклеенные стержни.

5.11. Вклеенные металлические стержни могут использоваться (рис. 16):

а) для стыковых соединений и для сплачивания элементов;

б) для повышения сопротивления смятию в опорных частях клееных элементов и растяжению поперек волокон гнутоклееных элементов;

в) в виде наклонных соединительных связей составных балок, растянутых стыков и в анкерных креплениях защемленных в пяте колонн.

5.12. Расчетную несущую способность вклеенного в древесину стержня независимо от угла наклона к волокнам на выдергивание или продавливание следует определять по формуле (59) СНиП II-25-80.

5.13. Расчетную несущую способность на сдвиг T_н, кН, вклеенного в древесину цилиндрического нагеля из стальной арматуры периодического профиля на один шов соединения элементов из сосны и ели при глубине заделки l_н ≥ 6d в направлении усилий вдоль волокон следует определять по формулам (см. рис. 16, а):

T_н = 2d² + 0,02l_н²,

но не более 3,2d² - для стержней из арматуры класса А-II;

T_н = 2,5d² + 0,02l_н²,

но не более 3,7d² - для стержней из арматуры класса А-III. Максимальным значениям T_н соответствует l_н ≥ 8d, где номинальный диаметр стержня d и глубина заделки l, см.

В соединениях элементов под углом несущая способность вклеенных нагелей T_н умножается на соответствующие коэффициенты по СНиП II-25-80, пп. 5.14, 5.15.

Расстояния между осями вклеенных нагелей при их расстановке следует принимать вдоль волокон - не менее 8d_отв, и поперек волокон в соответствии со СНиП II-25-80, п. 5.18 для d_отв.

5.14. Соединения на наклонных вклеенных стержнях, работающих на совместное действие растяжения с изгибом (см. рис. 16.), следует рассчитывать по формуле

(N_р/T_a)² + Q/T_н ≤ 1, (41)

где N_р = Ucos α - составляющая расчетного усилия на один стержень U в МН, вызывающая в наклонных стержнях напряжения растяжения;

Q = Usin α - составляющая того же усилия U, вызывающая в наклонных стержнях напряжения изгиба;

T_а = F_аR_а - расчетная несущая способность одного стержня по условию прочности на растяжение, МН;

F_а - площадь сечения стержня, м²;

R_а - расчетное сопротивление растяжению арматурной стали для А-II R_а = 285 МПа и для А-III R_а = 375 МПа);

T_н - расчетная несущая способность стержня на один шов из условия его работы на изгиб, МН, принимается:

а) при жестком (сварном) соединении (см. рис. 16, б, г) вклеенного стержня со стальной накладкой или анкерной полосой:

T_н = 55d²- для арматуры А-II;

T_н = 70d² - для арматуры А-III;

б) при нежестком болтовом соединении (см. рис. 16, в) вклеенного стержня со стальной накладкой и при сплачивании элементов составных балок

T_н = 40d²- для арматуры А-II;

T_н = 50d² - для арматуры А-III;

d - номинальный диаметр стержня, м.

Приведенные значения T_н применимы при углах наклона вклеенных стержней к волокнам 30° ≤ α ≤ 45°, при их расстановке вдоль волокон S₁ ≥ 10d и глубине заделки l_н ≥ 20d - в стыках и l_н ≥ 15d - в составных балках при сплачивании.

Поперечная расстановка наклонных вклеенных стержней:

S₃ ≥ 3d; S₂ ≥ 6d - при двухрядном расположении;

S₃ = S₂ ≥ 3d - при шахматном расположении.

Однорядное расположение вклеенных стержней допускается только в элементах из клееной древесины.

5.15. Проверку наклонных вклеенных стержней на выдергивание от составляющей N_р следует производить по СНиП II-25-80, п. 5.32.

5.16. Стальные накладки, анкерные полосы и тяги с приваренными к ним наклонными вклеенными стержнями должны рассчитываться на растяжение с изгибом по формуле

[N_а/(F_нтR_а)]² + M_а/(cW_нт R_а) ≤ 1,

где N_а - растягивающее усилие в стальной накладке, МН;

M_а - изгибающий момент, МН×м, принимаемый M_а = 24d³ - при стержнях из арматуры А-II; M_а = 30d³ - при стержнях из арматуры А-III;

F_нт, W_нт - площадь и момент сопротивления сечения нетто стальной накладки, м², м³;

c = 1,47 - коэффициент, учитывающий пластическую стадию работы стальной накладки прямоугольного сечения;

R_а - расчетное сопротивление растяжению полосовой стали, МПа;

d - диаметр стержней, м.