Несущая способность пластины
(1) Для каждой границы соединения усилия в двух основных направления принимаются как:
, (8.53)
, (8.54)
где FEd — расчетное усилие в одной пластине (то есть половина общего усилия в деревянном элементе);
FM,Ed — расчетное усилие от момента в одной пластине (FM,Еd = 2MЕd/l).
(2) Необходимо соблюсти следующее условие:
(8.55)
где Fx,Еd и Fy,Еd — расчетные усилия, действующие в направлении х и у;
Rx,Еd и Ry,Еd — соответствующие расчетные значения несущей способности листа. Они определяются из максимума нормативных несущих способностей у сечений, параллельных или перпендикулярных основным осям, на основе следующих выражений для нормативной несущей способности листа в этих направлениях:
(8.56)
(8.57)
при
(8.58)
(8.59)
(8.60)
здесь g0 и kv — постоянные величины, определяемые из испытаний на сдвиг в соответствии
с EN 1075, получаемые в соответствии с методикой, приведенной в EN 14545 для фактического типа пластины.
(3) Если пластина захватывает более чем две линии соединений по элементу, то тогда усилия по каждой прямой части линии соединения определяются таким образом, чтобы обеспечить состояние равновесия и чтобы удовлетворить выражение (8.55) по каждой прямой части соединительной линии. Необходимо принять во внимание все критические сечения.
Соединения на гладких кольцевых и пластинчатых шпонках
(1) Для соединений на кольцевых шпонках типа А или пластинчатых шпонках типа В в соответствии с EN 912 и EN 14545 и при диаметре не более чем 200 мм, нормативная несущая способность параллельно волокнам Fv,0,Rk на одно соединение и на одну плоскость сдвига принимается как:
(8.61)
где Fv,0,Rk — нормативная несущая способность параллельно волокнам, Н;
dc — диаметр коннектора, мм;
he — глубина заделки, мм;
ki — коэффициенты модификации, при i = 1 до 4, определенные ниже.
(2) Минимальная толщина наружных деревянных элементов составляет 2,25he и для внутренних деревянных элементов — 3,75he, где he — глубина заделки (рисунок 8.12).
Рисунок 8.12 — Размеры соединений на гладких кольцевых и пластинчатых шпонках
(3) Коэффициент k1 берется как:
(8.62)
где t1 ³ 2,25 и t2 ³ 3,75he.
(4) Коэффициент k2 для нагруженного конца (–30°£ a £ 30°) принимается как:
(8.63)
где | — для соединений с одним коннектором на плоскость сдвига; — с более чем одним коннектором на плоскость сдвига; | (8.64) |
— приведен в таблице 8.7.
Остальные значения a = 1, k2 = 1.
(5) Коэффициент k3 берется как:
(8.65)
где rk — нормативная плотность древесины, кг/м3.
(6) Коэффициент k4 зависит от соединяемого материала:
— для соединений типа дерево к дереву; — для соединений типа сталь к дереву. | (8.66) |
(7) Для соединений с одним соединителем по плоскости сдвига, загруженного сжатием (150° £ a £ 210°), условием (а) в выражении (8.61) можно пренебречь.
(8) Для усилия под углом a к волокнам нормативную несущую способность Fα,Rk на одно соединение на плоскость сдвига следует рассчитывать с применением следующих выражений:
(8.67)
при
(8.68)
где Fv,α,Rk — нормативная несущая способность коннектора для силы, параллельной волокнам,
в соответствии с (8.61);
dc — диаметр коннектора, мм.
(9) Минимальный интервал и расстояния до края приведены в таблице 8.7 с обозначениями, указанными на рисунке 8.7.
Таблица 8.7 — Минимальные интервалы и расстояния для кольцевых и пластинчатых шпонок
Интервалы и расстояния (см. рисунок 8.7) | Угол к волокнам | Минимальное расстояние |
a1 (параллельно волокну) | 0° £ a £ 360° | (1,2 + 0,8 |cos a|) dc |
a2 (перпендикулярно волокну) | 0° £ a £ 360° | 1,2dc |
a3,t (загруженный конец) | –90° £ a £ 90° | 1,5dc |
a3,c (незагруженный конец) | 90° £ a £ 150° 150° £ a £ 210° 210° £ a £ 270° | (0,4 + 1,6|sina|dc 1,2dc (0,4 + 1,6|sina|dc |
a4,t (загруженный торец) | 0° £ a £ 180° | (0,6 + 0,2|sina|dc |
a4,c (незагруженный торец) | 180° £ a £ 360° | 0,6d |
(10) Там, где соединители расположены в шахматном порядке (см. рисунок 8.13) минимальные интервалы параллельно и перпендикулярно направлению волокон должны соответствовать следующему выражению:
при | , | (8.69) |
где kа1 — коэффициент понижения для минимального расстояния a1, параллельного волокну;
kа2 — коэффициент понижения для минимального расстояния a2, перпендикулярного волокну.
Рисунок 8.13 — Сниженные расстояния для коннекторов
(11) Расстояние, параллельное волокну, kа1а1 может быть в дальнейшем уменьшено на коэффициент ks,red, при 0,5 £ ks,red £ 1,0, при умножении несущей способности на коэффициент
kR,red= 0,2 + 0,8 ks,red. (8.70)
(12) Для ряда коннекторов параллельно волокнам несущая способность в данном направлении рассчитывается на основании эффективного числа коннекторов nef:
(8.71)
где nef — эффективное число коннекторов;
n — число коннекторов в линии, параллельной волокнам.
(13) Коннекторы следует рассматривать как расположенные параллельно волокнам при kа2а2 < 0,5kа1а1.