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 Tн, кН, вклеенного в древесину цилиндрического нагеля из стальной арматуры периодического профиля на один шов соединения элементов из сосны и ели при глубине заделки lн ≥ 6d в направлении усилий вдоль волокон следует определять по формулам (см. рис. 16, а):
Tн = 2d2 + 0,02lн2,
но не более 3,2d2 - для стержней из арматуры класса А-II;
Tн = 2,5d2 + 0,02lн2,
но не более 3,7d2 - для стержней из арматуры класса А-III. Максимальным значениям Tн соответствует lн ≥ 8d, где номинальный диаметр стержня d и глубина заделки l, см.
В соединениях элементов под углом несущая способность вклеенных нагелей Tн 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 8dотв, и поперек волокон в соответствии со СНиП II-25-80, п. 5.18 для dотв.
5.14. Соединения на наклонных вклеенных стержнях, работающих на совместное действие растяжения с изгибом (см. рис. 16.), следует рассчитывать по формуле
(Nр/Ta)2 + Q/Tн ≤ 1, (41)
где Nр = 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;
Tа = FаRа - расчетная несущая способность одного стержня по условию прочности на растяжение, МН;
Fа - площадь сечения стержня, м2;
Rа - расчетное сопротивление растяжению арматурной стали для А-II Rа = 285 МПа и для А-III Rа = 375 МПа);
Tн - 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:
Tн = 55d2- для арматуры А-II;
Tн = 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
Tн = 40d2- для арматуры А-II;
Tн = 50d2 - для арматуры А-III;
d - номинальный диаметр стержня, м.
Приведенные значения Tн применимы при углах наклона вклеенных стержней к волокнам 30° ≤ α ≤ 45°, при их расстановке вдоль волокон S1 ≥ 10d и глубине заделки lн ≥ 20d - в стыках и lн ≥ 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 Nр 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
[Nа/(FнтRа)]2 + Mа/(cWнт Rа) ≤ 1,
где Nа - растягивающее усилие в стальной накладке, МН;
Mа - изгибающий момент, МН×м, принимаемый Mа = 24d3 - при стержнях из арматуры А-II; Mа = 30d3 - при стержнях из арматуры А-III;
Fнт, Wнт - площадь и момент сопротивления сечения нетто стальной накладки, м2, м3;
c = 1,47 - коэффициент, учитывающий пластическую стадию работы стальной накладки прямоугольного сечения;
Rа - расчетное сопротивление растяжению полосовой стали, МПа;
d - диаметр стержней, м.