close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Chernyh Kratk kurs

код для вставкиСкачать
А. Г. ЧЕРНЫХ, В. Е. БЫЗОВ
КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ
«МЕЖДУНАРОДНАЯ НОРМАТИВНАЯ БАЗА
ПРОЕКТИРОВАНИЯ (ЕВРОКОДЫ)»
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
А. Г. ЧЕРНЫХ, В. Е. БЫЗОВ
КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ
«МЕЖДУНАРОДНАЯ НОРМАТИВНАЯ БАЗА
ПРОЕКТИРОВАНИЯ (ЕВРОКОДЫ)»
Учебное пособие
Санкт-Петербург
2014
1
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
ОГЛАВЛЕНИЕ
УДК 624.01:674.028.9.63
Рецензенты: д-р техн. наук, профессор В. И. Мелехов, академик РАЕН,
(Северный (Арктический) федеральный университет
им. М. В. Ломоносова, г. Архангельск);
канд. техн. наук, доцент Л. П. Каратеев (СПбГАСУ)
Черных, А. Г.
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования (Еврокоды)» : учеб. пособие / А. Г. Черных, В. Е. Бызов;
СПбГАСУ. – СПб., 2014. – 80 с.
ISBN 978-5-9227-0535-6
Составлено в соответствии с учебным планом по направлению подготовки 270800 – строительство и магистерской программой «Теория и проектирования конструкций из дерева и пластмасс».
Предназначено для магистров II курса дневной формы обучения. Дает
возможность познакомиться с методами проектирования строительных конструкций по европейским нормам. Особое внимание обращено на принципы
проектирования деревянных конструкций по европейским нормам EN 1995
Еврокод 5 «Деревянные конструкции. Проектирование, расчеты, параметры».
Табл. 12. Ил. 19. Библиогр.: 28 назв.
Рекомендовано Редакционно-издательским советом СПбГАСУ в качестве учебного пособия.
ISBN 978-5-9227-0535-6
А. Г. Черных, В. Е. Бызов, 2014
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет, 2014
2
Условные обозначения, принятые в Еврокодах ............................................................. 4
Часть I. Проектирование и расчет строительных конструкций
по российским и европейским нормам ...................................................................... 7
Лекция 1. Основы расчета строительных конструкций по отечественным
нормам. Концепция методов расчета деревянных конструкций.
Полувероятностный подход к оценке предельных состояний конструкций.
Система коэффициентов надежности ..................................................................... 7
Лекция 2. Реализация программы разработки Еврокодов. Основные
положения расчета по международным европейским техническим нормам .....11
Лекция 3. Основы проектирования по европейскому стандарту
EN 1990:2011 «Основы строительного проектирования»................................... 17
Лекция 4. Принципы проектирования деревянных конструкций
по предельным состояниям несущей способности в соответствии
с требованиями европейских стандартов ............................................................. 22
Лекция 5. Принципы проектирования деревянных конструкций
по предельным состояниям эксплуатационной пригодности
в соответствии с требованиями европейских стандартов .................................. 26
Лекция 6. Принципы проектирования деревянных конструкций,
принятые в европейских нормах............................................................................ 29
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов
деревянных конструкций ............................................................................................36
Лекция 7. Расчет несущей способности элементов деревянных
конструкций, нагруженных в одном основном направлении
или при комбинированном нагружении ................................................................ 36
7.1. Расчет поперечных сечений, испытывающих напряжение
в одном основном направлении .......................................................................... 36
7.2. Расчет поперечных сечений элементов деревянных конструкций
при комбинированном нагружении .................................................................... 41
Лекция 8. Устойчивость элементов в конструкциях ............................................ 42
8.1. Колонны, испытывающие сжатие или сжатие с изгибом ......................... 43
8.2. Балки, испытывающие изгиб или сжатие с изгибом ................................. 44
Лекция 9. Расчет поперечных сечений в элементах с варьируемыми
поперечными сечениями или криволинейным очертанием ................................ 47
9.1. Односкатные балки ....................................................................................... 47
9.2. Двухскатные, криволинейные балки и балки большой кривизны ........... 49
Лекция 10. Соединения на металлических крепежных деталях ........................ 53
10.1. Несущая способность на сдвиг соединений на металлических нагелях....56
10.2. Соединения на гвоздях ............................................................................... 58
10.3. Соединения на скобах ................................................................................ 65
10.4. Болтовые соединения ................................................................................. 66
10.5. Винтовые соединения................................................................................. 69
Лекция 11. Сопоставление российских и европейских норм
проектирования. Создание гармонизированных систем
технического регулирования в строительстве ...................................................... 70
Рекомендуемая литература ............................................................................................ 78
3
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
A (F) – площадь поперечного сечения.
Aef (Fрасч) – расчетная площадь совокупной контактной поверхности между
крепежной деталью и древесиной; расчетная площадь контакта при сжатии
поперек волокон.
E0,05 (Ен) – нормативное пятипроцентильное значение модуля упругости
вдоль волокон.
Ed (Ерасч) – расчетное значение модуля упругости.
Emean (Еср) – среднее значение модуля упругости.
Emean,fin (Еср.оконч) – окончательно принимаемое среднее значение модуля
упругости в тех случаях, когда распределение усилий и моментов обусловлено
распределением жесткостей в конструкции.
F (P) – усилие.
Fv,Ed (P скал.расч) – расчетные значения скалывающих усилий на одну
плоскость сдвига крепежного элемента.
Fv,Rk (Рскал.н) – нормативная несущая способность к скалыванию одного
ряда нагелей, параллельного направлению волокон древесины.
G0,05 (Gн) – нормативное пятипроцентильное значение модуля сдвига вдоль
волокон.
Gd (Gрасч) – расчетное значение модуля сдвига.
Gmean (Gср) – среднее значение модуля сдвига.
Gmean,fin (Gср.оконч) – окончательно принимаемое среднее значение модуля
сдвига в тех случаях, когда распределение усилий и моментов обусловлено
распределением жесткостей в конструкции.
Itor (Iкр) – момент инерции кручения.
Kser (Kпод) – модуль податливости, характеристика используется при расчете
деформации конструкции между двумя элементами.
Kser,fin (Kпод.оконч) – окончательно принимаемое значение модуля податливости в тех случаях, когда распределение усилий и моментов обусловлено распределением жесткостей в конструкции.
Ku (Kпод.мгн) – мгновенный модуль податливости для предельного состояния.
Map,d (Mрасч.верш) – расчетный момент в вершинной зоне двухскатной клееной
балки.
dc (dнаг) – диаметр нагеля.
fh,i,k (Rн.зад.i) – нормативное значение прочности заделки i-го деревянного
элемента.
fc,0,d (Rc) – расчетное сопротивление при сжатии вдоль волокон.
fm,k (Rн.и) – нормативное сопротивление при изгибе.
fm,y,d (Rи.y) – расчетное сопротивление на изгиб в отношении главной оси у.
fm,z,d (Rи.z) – расчетное сопротивление на изгиб в отношении главной оси z.
ft,0,d (Rр) – расчетное сопротивление при растяжении вдоль волокон.
ft,90,d (Rр 90) – расчетное сопротивление при растяжении перпендикулярно
волокнам.
fv,d (Rр.скал) – расчетное сопротивление при сдвиге вдоль волокон.
hap (hверш) – высота двухскатной клееной балки в вершинной зоне.
he (hуд) – расстояние от центра наиболее удаленного от края деревянного
элемента до нагеля или от края перфорированной металлической пластины до
края деревянного элемента.
kcr (kрастр) – коэффициент растрескивания для расчета предела сопротивления сдвигу вдоль волокон.
kc,y (kи.y) или kc,z (kи.z) – коэффициенты продольного изгиба.
kcrit (kкрит) – коэффициент, учитываемый при критическом боковом
короблении.
k def (k д) – коэффициент определения деформации, учитывающий
соответствующий класс эксплуатации.
kdis (kверш) – коэффициент, учитывающий распределение напряжений
в вершинной зоне клееных балок.
km (kи) – коэффициент, учитывающий перераспределение изгибных
напряжений в поперечном сечении.
kmod (kпр) – коэффициент приведенной модификации, учитывающий эффект
длительности действия нагрузки и содержания влаги.
kr (kрад) – коэффициент, учитывающий снижение прочности из-за радиуса
изгиба ламелей в процессе производства.
kshape (kсеч) – коэффициент, зависящий от формы поперечного сечения.
kvol (kоб) – коэффициент объема.
lef (lрасч) – расчетная длина.
n ef (n расч) – расчетное число нагелей в одном ряду, параллельном
направлению волокон древесины.
wc (fнач) – начальная кривизна (строительный подъем).
wcrep (fд) – деформация от ползучести материала.
wfin (fкон) – конечный прогиб.
winst (fмгн) – мгновенный прогиб.
wnet,fin (fнт.кон) – конечный прогиб нетто.
wpl (fпл) – размер перфорированной пластины по направлению волокон
древесины.
– угол между направлением оси х и усилием для перфорированного
листа из металла; угол между направлением усилия и волокнами древесины;
угол между направлением усилия и загруженным торцом.
– угол между направлением волокна и усилием для перфорированного
листа из металла.
( мат) – частичный коэффициент свойств материала, также учитываемый
M
для модели неопределенности и изменений размеров.
4
5
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В ЕВРОКОДАХ
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
( отн y) и rel,z ( отн z) – относительные коэффициенты гибкости при
rel,y
изгибе относительно осей у и z.
( н) – нормативное значение плотности.
k
( ср) – среднее значение плотности.
m
( с0 ) – нормальное напряжение при сжатии вдоль волокон,
с,0,d
определяемое при расчете элемента конструкции.
( с ) – нормальное напряжение при сжатии под углом к волокнам,
с, ,d
определяемое при расчете элемента конструкции.
(
) – нормальное критическое напряжение при изгибе,
m,сrit и.крит
определяемое при расчете элемента конструкции.
( и.расч y) – нормальное расчетное изгибающее напряжение
m,y,d
относительно оси у, определяемое при расчете элемента конструкции.
( и.расч z ) – нормальное расчетное изгибающее напряжение
m,z,d
относительно оси z, определяемое при расчете элемента конструкции.
( и.расч ) – нормальное расчетное напряжение при изгибе под углом
m, ,d
к волокнам, определяемое при расчете элемента конструкции.
( р.расч 0) – нормальное расчетное напряжение при растяжении вдоль
t,0,d
волокон, определяемое при расчете элемента конструкции.
( р.расч 90) – нормальное расчетное напряжение при растяжении
t,90,d
поперек волокон, определяемое при расчете элемента конструкции.
( кр) – касательное напряжение возникающее при кручении,
tor,d
определяемое при расчете элемента конструкции.
6
Часть I. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СТРОИТЕЛЬНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ ПО РОССИЙСКИМ
И ЕВРОПЕЙСКИМ НОРМАМ
Лекция 1. Основы расчета строительных конструкций
по отечественным нормам. Концепция методов расчета
деревянных конструкций. Полувероятностный подход
к оценке предельных состояний конструкций. Система
коэффициентов надежности
Существующая в настоящее время в России и применяемая на
практике нормативно-техническая база проектирования в строительной отрасли была создана в дореформенный период. Она действовала как инструмент единой государственной политики реализации
научно-технического прогресса в строительстве. СНиП разрабатывались ведущими научно-исследовательскими институтами страны
с широким привлечением проектных и производственных организаций. Появляющиеся в процессе создания документов идеи проходили экспериментальную проверку путем проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.
Работы по созданию действующих на данный момент СНиП
были выполнены на протяжении примерно сорока последних лет.
Из разработанных в тот период документов самый ранний датирован
1975 годом, а самый новый – 2003 годом.
В 2002 году в России был принят Федеральный закон «О техническом регулировании». После его принятия в сфере нормирования
и стандартизации осталось три вида нормативных документов, действующих в народном хозяйстве: технический регламент, национальный стандарт и стандарт организации. При этом основные документы технического регулирования в строительстве – строительные
нормы проектирования (СНиП) – остались за рамками установленной системы документов. Однако обязательность исполнения требований СНиП в части обеспечения безопасности строительных работ
подтверждалась положением статьи 46 этого же закона.
В 2007 году были приняты поправки в ФЗ «О техническом регулировании», вступление в действие которых добавило к упомяну7
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть I. Проектирование и расчет строительных конструкций по российским...
тым трем документам своды правил, разработка и утверждение которых поручалась отраслевым органам исполнительной власти. Введение сводов правил не означало официального восстановления легитимности СНиП как документов в области стандартизации. В 2008 году
вышло Постановление Правительства Российской Федерации
от 19.11.2008 № 858 «О порядке разработки и утверждения сводов
правил». Это Постановление закрепило за сводами правил статус независимых документов, не связанных со СНиП или ГОСТ. И только
принятый в конце 2009 года Закон РФ № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» придал СНиП статус
свода правил в новом понимании, что означало включение их в общенациональную систему стандартизации. Тогда же появилась возможность утверждения сводов правил в новом статусе и рамках нового законодательства на уровне Министерства регионального развития Российской Федерации.
Существующая нормативная база России доказала свою надежность и получила международное признание. Она обеспечивает надежность и безопасность строящихся и эксплуатируемых строительных объектов. Все строительные конструкции в нашей стране рассчитываются и проектируются по российской системе нормативных
документов (СНиП), а применяемые в строительстве материалы соответствуют требованиями государственных или отраслевых стандартов.
Деревянные конструкции рассчитываются и проектируются
в соответствии с требованиями свода правил СП.64.13330.2011 «Деревянные конструкции. Актуализованная редакция СНиП II-25–80».
Эта актуализированная редакция СНиП, разработанного в 80-е годы
прошлого века Центральным научно-исследовательским институтом
строительных конструкций (ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко). Все деревянные строительные конструкции как из массивной, так и клееной древесины, эксплуатируемые в нашей стране, спроектированы
в соответствии с требованиями указанных строительных норм.
В основу этого свода правил, как и другой нормативно-технической документации проектирования, применяемой в строительстве,
положен метод расчета конструкций по предельным состояниям.
Метод расчета по предельным состояниям разработан в нашей стране в 1950-е годы профессором Н. С. Стрелецким и введен в строительные нормы в 80-х годах прошлого века, до того как он был при-
нят в Еврокодах. Целью метода является не допускать с определенной обеспеченностью наступления предельных состояний при эксплуатации в течение всего заданного срока службы конструкции здания или сооружения, а также при производстве работ. Задача расчета
строительных конструкций с использованием этого метода – обеспечить заданные условия эксплуатации и необходимую прочность при
минимальном расходе материалов и затратах труда на изготовление
и монтаж.
Нормами на проектирование деревянных конструкций рассматриваются две группы предельного состояния. Первая группа – по
потере несущей способности и полной непригодности к эксплуатации конструкции. Вторая группа – по затруднению нормальной эксплуатации сооружений. К предельным состояниям первой группы относятся: общая потеря устойчивости формы; потеря устойчивости
положения; разрушение любого характера; переход конструкции
в изменяемую систему; качественное изменение конфигурации, сдвиги в соединениях, ползучесть, недопустимые остаточные или полные перемещения или чрезмерное открытие трещин. К предельным
состояниям второй группы относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию или снижающие долговечность вследствие
появления недопустимых перемещений (прогибов, осадок, углов поворота, колебаний, трещин и т. п.).
Работы российских исследователей Н. С. Стрелецкого,
А. Р. Ржаницына, В. В. Болотина позволили внедрить в нашей стране
впервые в мировой практике полувероятностный метод расчета инженерных конструкций по предельным состояниям. Расчет базируется на неравенстве
А В,
где А – возможное наибольшее усилие в элементе; В – возможная
наименьшая прочность элемента.
Согласно этому методу расчет ведется путем сравнения максимального (с заданной вероятностью) усилия в конструкции с минимальным (с заданной вероятностью) значением ее несущей способности. Принятая методика с некоторыми изменениями используется
до настоящего времени и позволяет оценить раздельно влияние случайного характера прочностных свойств материала и нагрузки. Аналогичные полувероятностные методы расчета введены в большинстве стан мира.
8
9
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть I. Проектирование и расчет строительных конструкций по российским...
Закон Российской Федерации № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» ввел понятие механической безопасности здания и сооружения, а именно недопущение
«угрозы причинения вреда жизни и здоровью людей, имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде, жизни и здоровью животных
и растений». Одной из мер обеспечения механической безопасности
зданий и сооружений является использование в проектировании несущих зданий и сооружений системы коэффициентов надежности.
Система коэффициентов надежности состоит из трех составляющих:
Коэффициент надежности по нагрузке (коэффициент перегрузки) – учитывает возможные отклонения фактической нагрузки от нагрузки, предусмотренной нормами, – нормативной.
Коэффициент надежности по материалу (коэффициент однородности материала) – учитывает возможные отклонения механических свойств и прочности материала от таких же, предназначенных
нормами, – нормативных.
Коэффициент условий работы – учитывает возможные неблагоприятные (или благоприятные) факторы, влияющие на несущую
способность конструкции: неполное соответствие расчетной схемы
действительным условиям работы конструкции, влияние условий
изготовления конструкций.
В современный период предпринимаются попытки «расширить»
систему коэффициентов надежности. Введены дополнительные коэффициенты условий работы в зависимости от расчетного срока эксплуатации сооружения (для большепролетных зданий). Кроме того,
в нормативные документы по расчету зданий и сооружений вводится
понятие неидентифицированных воздействий.
С начала 90-х годов XX века при проектировании строительных конструкций стали широко применяться численные методы расчета с применением ЭВМ. Несмотря на высокую точность компьютерных расчетов, уменьшающих «запас конструкций», это приводит
к снижению надежности зданий и сооружений, так как проверить
расчет, выполненный на ЭВМ, практически невозможно, что приводит к увеличению числа проектных ошибок. Чтобы избежать этого,
некоторые исследователи предлагают при практических расчетах
применять систему коэффициентов ответственности элемента за переход здания в предельное состояние (по другому – коэффициентов
запаса) дополнительно к требуемым по действующим СНиП.
Таким образом, анализ развития системы расчетов строительных конструкций показывает, что все основные принципы, применяемые в международной нормативной базе проектирования, были впервые применены в нормативно-технической документации, разработанной в нашей стране. Однако на сегодняшний день средний
«возраст» строительных норм и правил составляет 20–25 лет, поэтому их совершенствование является весьма актуальной задачей.
Начало реализации программы разработки Еврокодов было положено в 1975 году Европейской экономической комиссией (ЕЭК)
с целью реализации устранения препятствий при обмене товарами
и услугами на строительном рынке. В то время ЕЭК являлась ведущей организацией по разработке европейских стандартов, созданию
систем сертификации и решению общих вопросов стандартизации
и сертификации. В 80-х годах прошлого века были разработаны проекты Еврокодов, касающихся некоторых аспектов проектирования,
и они были опубликованы для обсуждения. Однако по решению Европейской экономической комиссии в 1989 году права на разработку
строительных стандартов Еврокод были переданы Европейскому комитету по стандартизации (CEN), членами которого являются Национальные органы по стандартизации (NSB). Для разработки системных Еврокодов в рамках CEN создан специальный технический комитет по стандартизации ТК250 (CEN/TC250). Вначале стандарты Еврокод
издавались в качестве предварительных стандартов, а с 1997 года
им был присвоен статус европейских унифицированных строительных норм и правил – европейских стандартов.
В общеевропейском масштабе роль стандартов Еврокод достаточно велика. Они устанавливают единые для всей Европы критерии
проектирования, гармонизируют различные национальные нормы
и правила, являются единым базисом для различных научных иссле-
10
11
Лекция 2. Реализация программы разработки Еврокодов.
Основные положения расчета по международным
европейским техническим нормам
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
дований, способствуют благоприятному обмену продуктами и услугами на строительном рынке. Страны – члены ЕС и Европейской
Ассоциации свободной торговли (EFTA) широко используют данные
документы в строительстве. Еврокоды затрагивают вопросы проектирования с применением почти всех основных строительных материалов: бетон, сталь, дерево, камень/кирпич и алюминий, а также все
основные области проектирования конструкций, в том числе нагрузки, пожары, геотехническое проектирование, землетрясения и т. д.
Еврокоды охватывают широкий спектр конструкций и продуктов:
здания, мосты башни, мачты и др.
Программа Еврокодов включает в себя десять частей, охватывающих основы строительного проектирования, воздействия (нагрузки), геотехнику, сейсмостойкость и основные виды строительных
материалов:
EN 1990 «Основы строительного проектирования».
EN 1991 «Нагрузки на строительные конструкции».
EN 1992 «Проектирование бетонных строительных конструкций».
EN 1993 «Проектирование стальных конструкций».
EN 1994 «Проектирование железобетонных конструкций».
EN 1995 «Проектирование деревянных конструкций».
EN 1996 «Проектирование кирпичных и каменных конструкций».
EN 1997 «Геотехническое проектирование».
EN 1998 «Проектирование сейсмостойких конструкций».
EN 1999 «Проектирование алюминиевых конструкций.
Каждая из десяти частей, исключая EN 1990, подразделена на
ряд глав и разделов, охватывающих специфические направления основной тематики. Например, EN 1991 разделен на десять разделов,
каждый из которых рассматривает воздействия либо одного, отдельно взятого вида нагрузок, либо их совместного воздействия. Все
Еврокоды, связанные с материалами (EN 1992, EN 1993, EN 1994,
EN 1995, EN 1996), имеют часть I, первый раздел которой посвящен
общим вопросам проектирования зданий и сооружений как гражданского, так и промышленного назначения. EN 1993 «Проектирование
стальных конструкций» включает в себя самое большое число разделов, касающихся детальных аспектов проектирования. Связь между
Еврокодами представлена на рис. 1.
12
Часть I. Проектирование и расчет строительных конструкций по российским...
Рис. 1. Схема взаимосвязи между Еврокодами
Цели применения Еврокодов следующие:
обеспечить общие критерии и методы проектирования, отвечающие необходимым требованиям механического сопротивления,
устойчивости, огнестойкости, включая аспекты долговечности и экономии;
обеспечить единое понимание процесса проектирования конструкций среди собственников, управляющих, проектировщиков,
производителей строительных материалов, подрядчиков и эксплуатирующих организаций;
обеспечить обмен услугами в области строительства между
государствами-участниками;
облегчить маркетинг и использование строительных элементов и узлов между государствами-участниками;
облегчить маркетинг и использование строительных материалов и сопутствующей продукции, характеристики которых используются в расчетах по проектированию;
служить единой основой для исследований и разработок
в строительной индустрии;
создать основу для подготовки общих пособий для проектирования и программного обеспечения;
13
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть I. Проектирование и расчет строительных конструкций по российским...
повысить конкурентоспособность европейских строительных
фирм, подрядчиков, проектировщиков и производителей конструкций и материалов на мировом рынке.
В настоящее время у Европейского союза (ЕС) нет намерения
гармонизировать законодательство в области промышленного и гражданского строительства. Это означает, что в странах, где предписывающие требования по строительному проектированию узаконены,
Еврокоды, опубликованные соответствующим Национальным органом по стандартизации (NSB), не могут быть автоматически признаны как средство, обеспечивающее выполнение требований законодательства. Тем не менее государства-участники в принципе согласны
применять Еврокоды в своих странах, что имеет большое значение
ввиду последующего изъятия из обращения противоречащих им национальных стандартов.
Так как Еврокоды являются стандартами Европейского комитета по стандартизации (CEN), в состав которого входят национальные
органы по стандартизации (NSB), то вначале они проходят одобрение путем простого голосования государствами – участниками CEN.
После одобрения стандарт выходит в стадию окончания разработки
(DAV). Национальный орган по стандартизации в строго обозначенные сроки публикует его как национальный стандарт, используя свою
национальную систему обозначения. В Великобритании, например,
это будет выглядеть следующим образом: BSEN 1990-1-1:2002,
а в Германии – DINEN 1990-1-1:2002. Любой документ, разработанный в CEN, публикуется на английском, французском и немецком
языках. Страны, в которых эти языки не используются, вправе опубликовать эти документы на их собственных языках. К документу, введенному в действие CEN, можно добавить свой Национальный титульный лист, Национальное предисловие и Национальное приложение. В то же время национальные органы по стандартизации не имеют
права менять технические и нормативные положения, описанные
в подлиннике документа CEN. Национальные приложения к Еврокодам предусматривают дополнительные требования к отдельным параметрам строительства, которые могут быть выше, но не ниже общеевропейских. Эти требования каждая страна определяет самостоятельно. Как правило, Национальное приложение является
составной частью стандарта CEN.
Что касается Еврокодов, то правила их опубликования после DAV
допускают разновременную публикацию стандарта и Национального приложения. Более целесообразно Национальные приложения публиковать отдельно от Еврокодов. Например, для проектировщиков,
одновременно работающих в разных странах, удобнее купить один
универсальный текст Европейского свода правил и в дополнение
к нему – соответствующее Национальное приложение.
Следует также отметить, что принятые в Европейском союзе
Еврокоды внедряются в странах-членах с учетом «различий в географических или климатических условиях или образе жизни,
а также разных уровней безопасности, которые могут превалировать на национальном, региональном или местном уровне»
(п. 2.1.2 Руководства L «Внедрение и использование Еврокодов», применяемого в рамках Директивы Совета Европы по строительной продукции (CPD) 89/106/EEC). Определение уровней безопасности и надежности строительства и других работ по проектированию конструкций и их частей, включая аспекты долговечности и экономии,
остается в компетентности государства, внедряющего Еврокоды
(п. 2.1.1 указанного Руководства).
Еврокоды представляют комплект рекомендованных величин,
которые можно заменить параметрами. Эти параметры представлены классами, уровнями требований и показателей, а также альтернативными методами. Таким образом, в европейской практике и практике стран, внедряющих Еврокоды, широко применяются так называемые «параметры, установленные на национальном уровне» (NDP).
В настоящее время в странах – членах ЕС зарегистрировано более
1500 национальных отличий (NDP) к Еврокодам. Схема учета национальных особенностей при гармонизации европейских стандартов на
национальном уровне приведена на рис. 2.
Публикация Еврокодов была завершена в мае 2007 года. Однако
работы по принятию Еврокодов в странах – членах ЕС продолжаются до настоящего времени. Это вызвано сложностями внедрения Еврокодов и позицией ряда ведущих стран Европейского содружества.
Правительство Российской Федерации полагает, что российское законодательство в области технического нормирования в строительстве должно двигаться к сближению с Еврокодами. Гармонизация национальных и европейских строительных норм и правил нача-
14
15
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Рис. 2. Схема учета национальных особенностей при гармонизации
европейских стандартов на национальном уровне
Часть I. Проектирование и расчет строительных конструкций по российским...
лениям (выше уровня земли) и подтоплениям (ниже уровня земли)
подвержено около 80 % всех городов. На всей территории России
имеют место склоновые процессы – оползни, сели, лавины и т. д.
Вследствие значительной разницы зимних температур, по сравнению
с европейскими, здания в России подвержены большим температурным перепадам по толщине конструкций. Учитывая, что более 2/3
территории страны расположены в зоне вечной мерзлоты, требуются
специальные проектные и конструктивные решения (подполия, перекрытия и т. д.).
Поэтому внедрение Еврокодов должно происходить комплексно, с учетом опыта и документов Европейского союза, предусматривающих разработку национальных приложений, учитывающих национальные особенности России.
В Российской Федерации в настоящее время при проектировании и расчете деревянных конструкций применяют Свод правил
СП 64.13330.201 «Деревянные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-25–80». В странах Европейского союза для аналогичных расчетов применяют положения европейского стандарта
EN 1995 «Проектирование деревянных конструкций» с национальными приложениями. Так как в ближайшем будущем предусматривается гармонизация национальных норм проектирования с Еврокодами,
рассмотрим основные положения, применяемые при проектировании,
приведенные в EN 1995 «Проектирование деревянных конструкций».
та в России в 2010 году. Однако переход на применение Еврокодов
в России директивным распоряжением невозможен. Это вызвано тем,
что вся строительная отрасль ориентирована на применение отечественных норм, учитывающих национальные особенности России
(природно-климатические, социальные, сейсмические, геофизические, опасные геологические процессы и т. д.). Внедрение Еврокодов
на территории России необходимо осуществлять на основе комплексного подхода, рассчитанного не на один год и учитывающего специфику Российской Федерации.
Это важно по следующим причинам. Около 65 % территории
России покрыто многолетнемерзлыми грунтами, которым свойственны опасные процессы. Все Предуралье (Республики Башкортостан,
Татарстан, Чувашия и Марий-Эл) является карстоопасной зоной. Карстовые процессы имеются и в других регионах России, включая Москву. Около 20 % территории России – это подработанные территории, на которых проводились разработки, в том числе шахтные, что
необходимо учитывать при проектировании во избежание провалов.
В России распространены природно-техногенные процессы: затоп-
EN 1990 устанавливает основные положения и требования безопасности, эксплуатационной пригодности и долговечности строительных конструкций, описывает основы их проектирования и контроля, дает рекомендации для оценки надежности строительных конструкций. EN 1990 используется совместно с Еврокодами EN 1991 –
EN 1999 при проектировании зданий, сооружений, инженерных сетей с учетом геотехнических аспектов, противопожарной защиты
несущих конструкций, сейсмических воздействий, процесса строительства и использования временных конструкций. Для проектирования специальных сооружений, например атомных сооружений, дамб
16
17
Лекция 3. Основы проектирования по европейскому стандарту
EN 1990:2011 «Основы строительного проектирования»
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть I. Проектирование и расчет строительных конструкций по российским...
и т. д., допускается использовать другие стандарты, отличающиеся
от Еврокодов EN 1990 – EN 1999. EN 1990 применим для проектирования несущих конструкций из других строительных материалов
и с другими воздействиями, которые не нормированы в EN 1991 –
EN 1999. EN 1990 применим для оценки несущей способности конструкций существующих зданий и сооружений, для разработки проектных решений, связанных с их ремонтом и реконструкцией при изменении функционального назначения.
В Российской Федерации разработана первая редакция Национального стандарта РФ НСР ЕН 1990–2011 Еврокод 0 «Основы проектирования сооружений». Имеются различия в составе Еврокода
EN 1990 и национальном стандарте, однако для оценки содержания
Еврокода рассмотрим основные принципы построения Еврокода 1990
на основе национального стандарта. EN 1990 состоит из шести разделов:
Раздел 1. Общие положения.
Раздел 2. Требования.
Раздел 3. Принципы проектирования по предельным состояниям.
Раздел 4. Основные параметры.
Раздел 5. Численный анализ и использование результатов испытаний при проектировании.
Раздел 6. Учет коэффициентов надежности.
При разработке проектных решений необходимо использовать
Требования и нормируемые Правила Еврокодов EN 1990 – EN 1999
(см. национальный стандарт, раздел 2). Общими условиями применения Еврокода EN 1990 являются следующие:
выбор конструктивной системы и проектирование несущих
конструкций выполняются специалистами, имеющими надлежащую
квалификацию и опыт;
строительство осуществляется персоналом, имеющим соответствующие навыки и опыт;
необходимый технический контроль и контроль качества
выполняется на всех этапах строительства, т. е. при проектировании,
изготовлении и монтаже строительных конструкций;
используемые строительные материалы и изделия соответствуют требованиям настоящего стандарта, или Еврокодов EN 1991 –
EN 1999, или требованиям стандартов на производство работ, материалы и изделия;
строительные конструкции поддерживаются в исправном
состоянии надлежащим образом;
строительные конструкции соответствуют проектным решениям.
В некоторых случаях могут применяться дополнительные требования к строительным объектам.
В разделе 2 национального стандарта «Требования» указывается, что сооружение должно быть запроектировано и возведено таким
образом, чтобы при соответствующих уровнях надежности и экономичности в течение расчетного срока эксплуатации оно:
воспринимало все возможные воздействия, которые могут
произойти в ходе эксплуатации;
оставалось бы пригодным для использования в целях, для
которых оно создавалось.
Сооружение должно быть запроектировано таким образом, чтобы в течение расчетного срока службы были обеспечены:
его конструктивная прочность (несущая способность);
эксплуатационная пригодность;
долговечность.
В случае пожара несущая способность должна быть обеспечена
в течение требуемого промежутка времени (см. EN 1991-1-2).
Сооружение должно быть запроектировано и возведено таким
образом, чтобы в нем исключались существенные повреждения, связанные с такими событиями, как взрыв, удар и последствия ошибок
деятельности человека.
Указанные факторы, которые должны быть приняты во внимание, необходимо устанавливать для каждого индивидуального проекта совместно с Заказчиком и на основе соответствующего законодательства. Дополнительная информация содержится в EN 1991-1-7.
Возможные повреждения следует ограничить или исключить за
счет использования одного или нескольких следующих мероприятий:
предотвращение, исключение или снижение опасностей, которым может быть подвергнуто сооружение;
выбор формы несущей конструкции с низкой чувствительностью к рассматриваемым опасностям;
выбор проектных решений, при которых выход из строя отдельного элемента конструкции или некоторой части сооружения
из-за повреждения не приводил бы к его полному обрушению;
18
19
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть I. Проектирование и расчет строительных конструкций по российским...
исключение, насколько это возможно, несущих конструкций,
которые могут разрушиться без предварительных проявлений начинающегося разрушения;
выбор надежных соединений несущих элементов.
Выполнение основных требований должно обеспечиваться за
счет выбора соответствующих материалов, качественного проектирования, контроля при проектировании, изготовлении, строительстве
и эксплуатации с учетом особенностей проекта. Требования в разделе 2 Еврокода 0 предусматривают, что подготовка специалистов
и качество проектирования будут соответствовать современному уровню развития знаний и передового опыта.
Далее в разделе 2 (п. 2.2 – управление надежностью) указано,
что требуемая надежность сооружения достигается:
a) за счет проектирования в соответствии с требованиями
EN 1990 – EN 1999;
б) посредством соответствующего производства работ и контроля над их качеством.
Требования надежности также приведены в этом Еврокоде 0
(п. 2.2 и приложение B).
Различные уровни надежности могут назначаться, в частности,
для несущей способности и для эксплуатационной пригодности.
При выборе уровней надежности для каждого сооружения должны приниматься во внимание существенные факторы, включая возможную причину и/или способ достижения предельного состояния;
возможные последствия отказа с учетом риска для жизни, травмирования, потенциальных экономичных ущербов; социальные последствия разрушения, расходы и мероприятия, необходимые для уменьшения риска разрушения. Уровни надежности каждого сооружения
могут зависеть от одного или двух факторов: уровня ответственности сооружения в целом и уровня ответственности его конструктивных элементов. Также следует обратиться к приложению В Еврокода 0.
Уровни надежности по несущей способности и эксплуатационной
пригодности могут быть достигнуты в результате:
a) применения профилактических и защитных мероприятий (например, внедрение барьеров безопасности, использование активных
и пассивных защитных противопожарных мер, защита от коррозии
за счет покраски или катодной защиты);
б) проектирования и расчета с использованием репрезентативных значений воздействий или парциальных коэффициентов надежности;
в) контроля за качеством;
г) принятых мер, направленных на уменьшение ошибок при
проектировании и строительстве сооружения, а также других грубых
ошибок, связанных с деятельностью людей;
д) учета других факторов при проектировании, таких основных
требований, как запас прочности, долговечности (включая выбор проектного срока эксплуатации, а также степень и качество предварительных исследований грунта и возможных влияний окружающей
среды, точность использованных расчетных моделей, качество технической документации);
е) эффективного строительства, в том числе в соответствии
с положениями, упомянутыми в Еврокодах EN 1991 – EN 1999.
ж) соответствующего контроля и технического обслуживания
согласно процедурам, определенным в проектной документации.
Меры по исключению потенциальных причин разрушений и/или
снижению их последствий могут при соответствующих обстоятельствах быть взаимозаменяемыми при условии, что требуемые уровни
надежности будут обеспечены.
В п. 2.3 – расчетный срок эксплуатации (службы) – установлены расчетные сроки службы сооружения. Расчетные сроки эксплуатации различных типов сооружений приведены в Еврокоде 0 (табл. 2.1).
Данные таблицы могут также использоваться для определения эксплуатационных характеристик, зависящих от времени (например, при
оценке выносливости и усталостной прочности). Также используют
данные, указанные в приложении A.
В п. 2.4 – долговечность – указано, что сооружение должно быть
спроектировано таким образом, чтобы в течение расчетного срока
службы не снижались его эксплуатационные характеристики ниже
намеченного уровня. При этом необходимо учитывать влияние окружающей среды и ожидаемый уровень технического обслуживания.
Для того чтобы обеспечить требуемую долговечность сооружения,
необходимо учитывать следующие факторы:
предусмотренные или прогнозируемые условия его эксплуатации;
20
21
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть I. Проектирование и расчет строительных конструкций по российским...
расчетные критерии;
ожидаемые условия окружающей среды;
состав, свойства и эксплуатационные характеристики материалов и продуктов;
свойства грунта;
выбор конструктивной системы;
форму элементов конструкции и их соединений;
качество изготовления и уровень контроля;
применение специальных защитных мероприятий;
плановое техническое обслуживание в течение расчетного
срока эксплуатации.
В Еврокодах EN 1992 – EN 1999 указаны соответствующие меры
для снижения износа. Условия окружающей среды должны быть установлены на стадии проектирования с тем, чтобы установить их влияние на долговечность и принять соответствующие меры для защиты
материалов, используемых в сооружении. Степень износа может быть
оценена на основе расчетов, экспериментального исследования, опыта
эксплуатации ранее построенных сооружений или на основании комбинации указанных соображений.
В п. 2.5 – обеспечение качества – указано, что для создания
сооружения, которое соответствует требованиям и предпосылкам,
сделанным при проектировании, необходимо провести соответствующие мероприятия по обеспечению качества. Данные мероприятия
включают определение требований к надежности, проведение организационных мероприятий и контроль на стадиях проектирования,
производства работ, в процессе эксплуатации и технического обслуживания. Для обеспечения качества рекомендуется применять стандарт международной организации по стандартизации ISO 9001:2000.
Согласно Еврокоду 5 расчет деревянных конструкций производится в соответствии с общими правилами, приведенными в EN 1990
«Основы строительного проектирования». Базовые требования раздела 2 этого европейского стандарта считаются достаточными при
проектировании деревянных конструкций, когда применяется расчет
по предельным состояниям в сочетании с методом частных коэффициентов для различных воздействий нагрузок и их сочетаний, приведенных в EN 1990 и EN 1991. Дополнительно к этому в EN 1995 приведены методы расчетов на устойчивость, а также положения по пригодности к эксплуатации и долговечности деревянных конструкций.
Как указано в EN 1990 и национальном стандарте Еврокод 0,
при проектировании следует различать предельные состояния по
несущей способности и предельные состояния по эксплуатационной пригодности. Допускается не проводить проверку по одной
из двух категорий предельных состояний при условии, что имеется
достаточно данных, указывающих на то, что опущенная проверка
удовлетворяется проведенными расчетами. Предельные состояния
должны быть связаны с расчетными ситуациями.
Расчетные ситуации следует определять с учетом условий, при
которых сооружение обязано выполнять свои функции. Расчетные
ситуации классифицируются следующим образом:
постоянные расчетные ситуации, которые соответствуют
условиям нормальной эксплуатации;
переходные (временные) проектные ситуации, соответствующие временным условиям, например, во время строительства или
ремонта;
аварийные расчетные ситуации, которые относятся к исключительным условиям или к случаям, когда сооружение подвергается,
например, пожару, взрыву, удару или последствиям локального разрушения;
сейсмические расчетные ситуации, которые соответствуют
сейсмическим воздействиям.
Рассматриваемые расчетные ситуации должны включить все
неблагоприятные условия, которые могут возникнуть во время строительства и эксплуатации сооружения.
Предельные состояния, которые связаны с безопасностью людей и/или безопасностью сооружения, должны быть классифицированы как предельные состояния по несущей способности.
При определенных обстоятельствах предельные состояния, которые связаны с сохранностью содержимого в здании, должны рассматриваться как предельные состояния по несущей способности. Эти
22
23
Лекция 4. Принципы проектирования деревянных
конструкций по предельным состояниям несущей способности
в соответствии с требованиями европейских стандартов
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть I. Проектирование и расчет строительных конструкций по российским...
обстоятельства в каждом отдельном случае определяются совместно
с заказчиком и с учетом соответствующего законодательства. Состояния, предшествующие непосредственному разрушению конструкций, которые для простоты рассматриваются вместо самого разрушения, можно рассматривать как предельные состояния по несущей
конструкции.
Критические предельные состояния должны быть учтены в случаях: потери равновесия сооружения или любой его части, рассматриваемой как твердое тело; разрушения, связанного с большими деформациями и потерей устойчивости сооружения или любой его части, включая опоры и фундаменты; разрушения, вызванного
усталостью или другими эффектами, зависящими от времени. Для
различных предельных состояний по несущей способности используются наборы коэффициентов надежности (п. 6.4.1).
В EN 1995 (Еврокод 5) указано, что при расчете по предельным
состояниям расчетные модели для различных типов предельных состояний должны учитывать: различные свойства материала, например модуль упругости, прочность и вид разрушения; поведение материалов с учетом фактора времени (ползучесть); различные климатические условия (температура, влажность, вибрации); различные
расчетные ситуации (этапы строительства, изменение условий опирания).
При проведении структурного анализа используют следующие
свойства жесткости элементов конструкций:
для линейно-упругого анализа первого порядка, при котором
внутренние силы не зависят от распределения жесткости внутри элемента, т. е. если элементы имеют те же зависящие от времени свойства, принимаются средние значения;
для линейно-упругого анализа первого порядка, при котором
внутренние силы зависят от распределения жесткости внутри элемента (для композитов, состоящих из материалов с различными зависящими от времени свойствами), окончательно принимаются значения, соответствующие нагрузке, вызывающей наибольшее напряжение по отношению к прочности;
для линейно-упругого анализа второго порядка принимаются расчетные значения, не учитывающие длительность действия
нагрузки.
Для расчетов по предельным состояниям в тех случаях, когда
распределение усилий и моментов обусловлено распределением жесткостей в конструкции, окончательно среднее значение модуля упругости Emean, fin , модуля сдвига Gmean, fin и модуля скольжения
24
K ser, fin , используемых в расчетах конечной деформации, следует принимать согласно следующим выражениям:
E mean, fin =
K ser , fin =
E mean
(1 + ψ 2 k def ) ,
G mean, fin =
G mean
(1 + ψ 2 k def ),
K ser
(1 + ψ 2 k def ) ,
где E mean – среднее значение модуля упругости; G mean – среднее значение модуля сдвига; K ser – модуль скольжения; k def – коэффициент
определения деформации ползучести, учитывающий соответствующий класс эксплуатации; ψ 2 – коэффициент для практически постоянного значения воздействия, вызывающего наибольшее напряжение
по отношению к прочности. Если это постоянное воздействие, ψ 2
принимается равным 1,0. Значения k def приведены в табл. 3.2 Еврокода 5. Значения ψ 2 приведены в EN 1990:2002.
Модуль скольжения K ser учитывает узловое проскальзывание.
Для узлов с использованием крепежных деталей дюбельного типа
модуль скольжения в плоскости сдвига для одной крепежной детали
при эксплуатационной нагрузке берется из табл. 7.1 EN 1995 в зависимости от типа крепежной детали, значений ρ m и d или d c . Значечения d c установлены в EN 13271. В EN 26891 вместо символа K ser
используется символ K s . Модуль скольжения для предельного состояния K u рассчитывают по формуле
2
K ser ,
3
– мгновенный модуль скольжения.
Ku =
где K ser
25
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть I. Проектирование и расчет строительных конструкций по российским...
Лекция 5. Принципы проектирования деревянных
конструкций по предельным состояниям эксплуатационной
пригодности в соответствии с требованиями европейских
стандартов
Деформация сооружения, которая может произойти в результате воздействий (таких как осевые и сдвигающие усилия, изгибающие моменты и узловые скольжения), а также от влажности, должна
оставаться в пределах соответствующих границ с учетом вероятной
возможности повреждения поверхности материалов, потолков, перекрытий, перегородок и отделочных материалов, и функциональных
потребностей наряду с требованиями в отношении внешнего вида.
Мгновенная деформация winst (см. рис. 3) может быть определена для
нормативного сочетания воздействий с использованием среднего значения соответствующего модуля упругости, модуля сдвига и модуля
скольжения, как указано в п. 6.5.3(2)а EN 1990.
Примечание. Нормативное сочетание, как правило, используется для необратимых предельных состояний.
Окончательная деформация w fin (см. рис. 3) может быть рассчитана для практически постоянной комбинации воздействий согласно 6.5.3(2)с EN 1990.
Предельные состояния, связанные с функционированием сооружения или его конструктивных элементов в условиях нормальной
эксплуатации, комфортом людей и внешним видом строений, классифицируются как предельные состояния эксплуатационной пригодности. Термин «внешний вид» включает в себя большой прогиб
и обширное трещинообразование, но не эстетические критерии. Как
правило, требования к эксплуатационной пригодности определяются отдельно для каждого проекта. Следует различать обратимые
и необратимые предельные состояния эксплуатационной пригодности.
При проверке по предельным состояниям по эксплуатационной
надежности необходимо учитывать следующие явления:
a) деформации, которые влияют на внешний вид сооружения,
комфорт посетителей, функционирование сооружения (включая функционирование машин или служб) и могут вызвать повреждение отделки или ненесущих элементов конструкции;
б) вибрации, которые причиняют дискомфорт людям и функционально ограничивают эффективность эксплуатации сооружения;
в) повреждения, которые, предположительно, отрицательно воздействуют на внешний вид, долговечность или функционирование
сооружения.
Дополнительные положения, связанные критериями эксплуатационной пригодности, даны в Еврокодах EN 1992 – EN 1999.
В EN 1995 (Еврокод 5) указано, что деформация сооружения, которая может произойти в результате таких воздействий, как осевые
или сдвигающие усилия, изгибающие моменты и узловые скольжения,
а также от влажности, должна оставаться в пределах соответствующих границ с учетом возможности повреждения поверхности материалов, потолков, перекрытий, перегородок и отделочных материалов,
функциональных потребностей и требований внешнего вида.
В Европейском стандарте EN 1995 проведена конкретизация
требований по расчету по предельным состояниям эксплуатационной пригодности для деревянных конструкций, в частности, требований по деформациям.
26
Рис. 3. Компоненты прогиба
Для компонентов прогиба применены следующие обозначения:
wc – предварительная кривизна (строительный подъем), если
таковой применяется;
winst – мгновенный прогиб;
wcreep – прогиб от ползучести материала;
wfin – конечный прогиб;
wnet,fin – конечный прогиб нетто.
Прогиб нетто ниже прямой линии между опорами wnet,fin принимается как:
wnet , fin = winst + wcreep − wc = w fin − wc .
27
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть I. Проектирование и расчет строительных конструкций по российским...
Примечание. Рекомендуемые пределы граничных значений прогибов для
балок с пролетом l приводятся в табл. 1 в зависимости от уровня деформации,
рассматриваемой как допускаемая. Информация о национальных аспектах
и выборе граничных значений на национальном уровне приводится в Национальных приложениях.
Таблица 1
Пример граничных значений для прогиба балок
winst ,G , winst ,Q1 , winst ,Qi – мгновенные деформации для воздействий G,
Балка на двух опорах
Консольные балки
winst
l / 300 – l / 500
l / 150 – l / 250
wnet,fin
l / 250 – l / 350
l / 125 – l / 175
wfin
l / 150 – l / 300
l / 75 – l / 150
Если сооружение состоит из элементов или компонентов, имеющих различное поведение при ползучести, то конечная деформация рассчитывается на основании окончательных средних значений
соответствующих модулей упругости, модулей сдвига и модулей
скольжения согласно п. 2.3.2.2(1). Средние значения соответствующих модулей упругости, модулей сдвига и модулей скольжения рассчитываются по тем же формулам, как и при расчете по предельным
состояниям.
Для конструкций, состоящих из элементов, компонентов и соединений с одинаковым поведением при ползучести и при допущении линейной зависимости между воздействиями и соответствующими деформациями, как упрощение п. 2.3.2.2(3), окончательная деформация по каждому воздействию wfin рассчитывается:
w fin = w fin ,G + w fin ,Q1 + ∑ w fin ,Qi ,
где для постоянного воздействия G
w fin.G = winst ,G (1 + k def ) ;
(1)
для основного переменного воздействия Q1
w fin.Q1 = winst ,Q1 (1 + ψ 2,1k def ) ;
(2)
для сопутствующего переменного воздействия Qi (i > 1)
w fin.Qi = winst , Qi ( ψ 0,i + ψ 2,i k def ) ;
28
(3)
Q1, Qi соответственно; ψ 2,1 , ψ 2,i – коэффициенты практически постоянных значений переменных воздействий; ψ0,i – коэффициент для
комбинационного значения переменных воздействий; k def – приведен в табл. 3.2 (EN 1995) для древесины и материалов на основе древесины, а также в п. 2.3.2.2(3) и п. 2.3.2.2(4) для соединений.
При использовании выражений (1)–(3) коэффициенты ψ 2 не
включаются в выражения (6.16,а) и (6.16,б) EN 1990:2002.
Примечание. В большинстве случаев уместно использовать упрощенный
метод.
Для предельных состояний по пригодности к эксплуатации при
вибрационных воздействиях рекомендуется использовать средние
значения модулей жесткости.
Лекция 6. Принципы проектирования деревянных
конструкций, принятые в европейских нормах
Проектирование по предельным состояниям должно быть основано на использовании расчетных моделей сооружения и воздействий, соответствующих рассматриваемым предельным состояниям.
Следует подтвердить расчетом, что при применении соответствующих расчетных значений воздействий, свойств строительных материалов и продуктов, а также геометрических размеров в принятых расчетных моделях не происходит превышение предельного состояния.
Расчеты следует выполнить для всех расчетных ситуаций и расчетных случаев нагружения. Для выполнения вышеуказанных требований следует использовать метод парциальных коэффициентов
надежности, описанный в EN 1990, раздел 6.
Метод заключается в том, что для каждой расчетной ситуации
коэффициенты надежности (для воздействий или эффектов воздействий, для расчетных сопротивлений и др.) должны назначаться из
условия, что не происходит превышения ни одного из возможных
предельных состояний. Для выбранных проектных ситуаций и выбранных предельных состояний воздействия следует комбинировать
в соответствии с правилами раздела. Однако воздействия, которые
29
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть I. Проектирование и расчет строительных конструкций по российским...
не могут действовать одновременно, не должны рассматриваться
вместе в комбинации. Расчетные значения воздействий должны быть
получены на основе нормативных (базовых, характеристических) или
других репрезентативных значений с учетом различных коэффициентов (в том числе коэффициентов надежности), указанных в этом
разделе и в Еврокодах EN 1991 – EN 1999.
В EN 1995 (п. 2.3) указывается, что все расчетные воздействия
следует принимать согласно соответствующим разделам EN 1991:
EN 1991-1-1 «Удельный вес, постоянные и временные нагрузки».
EN 1991-1-3 «Снеговые нагрузки».
EN 1991-1-4 «Ветровые воздействия».
EN 1991-1-5 «Температурные воздействия».
EN 1991-1-6 «Воздействия при производстве строительных работ».
EN 1991-1-7 «Особые воздействия».
Длительность действия нагрузки и влияние влажности на прочностные и жесткостные характеристики элементов из древесины
и материалов на основе древесины следует обязательным образом
учитывать в расчетах на прочность и пригодность к эксплуатации.
Следует также учитывать воздействия, вызванные изменением влажности древесины.
Классы длительности действия нагрузок характеризуются воздействием постоянной нагрузки, действующей в определенный период времени при эксплуатации сооружения (табл. 2). Для переменного воздействия определяется соответствующий класс на основе
оценки взаимодействия между типовой вариацией нагрузки и временем. Воздействия назначаются по одному из классов критерия длительности нагрузки, приведенных в варианте расчета на прочность
и жесткость.
Примеры нагрузок в соответствии с длительностью действия
приведены в табл. 3. Так как климатические нагрузки (снег, ветер)
варьируются между странами, информация относительно назначения
продолжительности действия нагрузки может содержаться в Национальном приложении.
Таблица 2
Классы продолжительности воздействия нагрузки
Класс воздействия
нагрузки
Постоянная
Длительная
Среднесрочная
Кратковременная
Мгновенная
Совокупная длительность
нормативной нагрузки
Более чем 10 лет
6 месяцев – 10 лет
1 неделя – 6 месяцев
Менее чем 1 неделя
30
Таблица 3
Примеры нагрузок в соответствии с длительностью действия
Класс воздействия
нагрузки
Постоянная
Длительная
Среднесрочная
Кратковременная
Мгновенная
Примеры нагрузок
Собственный вес
Складирование и накопление материалов
Полезная нагрузка, действующая на перекрытие, снег
Снег, ветер
Ветер и особая нагрузка
Сооружения подразделяются по одному из классов эксплуатации:
а) класс эксплуатации 1 характеризуется содержанием влаги
в материалах, соответствующей температуре 20 °С и относительной
влажности окружающей атмосферы исключительно в случаях превышения 65 % в течение нескольких недель в год.
Примечание. При классе эксплуатации 1 среднее содержание влаги
в основном в мягких породах древесины не должно превышать 12 %;
б) класс эксплуатации 2 характеризуется содержанием влаги
в материалах, соответствующей температуре 20 °С и относительной
влажности окружающей атмосферы исключительно в случаях превышения 85 % в течение нескольких недель в год.
Примечание. При классе эксплуатации класса 2 среднее содержание влаги
в основном в мягких породах древесины не должно превышать 20 %;
в) класс эксплуатации 3: климатические условия, ведущие к более высокому содержанию влаги, чем при классе эксплуатации 2.
Примечания: 1. Система класса эксплуатации в основном касается назначения значений прочности и расчета деформаций при определенных условиях окружающей среды.
2. Информация о классификации сооружений в соответствии с классами
эксплуатации, приведенными в п. а, б и в, может быть дана в Национальном
приложении.
31
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Коэффициенты, учитывающие влияние длительности действия
нагрузок и содержания влаги на прочность, приведены в п. 3.1.3
EN 1995. Так, указано, что следует использовать значения коэффициента модификации kmod (коэффициента, учитывающего длительность
действия нагрузок), приведенные в табл. 3.1 EN 1995 (табл. 4). Если
соединение состоит из двух деревянных элементов, имеющих различное поведение в зависимости от фактора времени, то расчет несущей способности может производиться с учетом следующего коэффициента модификации kmod:
k mod = k mod ,1 ⋅ k mod , 2 ,
k def = 2 k def ,1 k def , 2 ,
где kdеf,1 и kdеf,2 являются коэффициентами деформации для двух деревянных элементов.
Таким образом, согласно Еврокоду 5 расчетное значение Xd для
прочностных характеристик рассчитывается по формуле
Xk
,
γM
32
Таблица 4
Значения коэффициента модификации kmod
Материал
Стандарт
Цельная EN 14081
древесина
Клееная EN 14080
древесина
LVL
где kmod,1 и kmod,2 – коэффициенты модификации для двух деревянных
элементов.
При расчетах по предельным состояниям, когда распределение
усилий обусловлено распределением жесткостей в конструкции, влияние длительности нагрузки и влажности на деформации учитывается коэффициентом деформации kdеf. Значения коэффициентов деформации для древесины и материалов на основе древесины приведены
в табл. 3.2 EN 1995 (табл. 5). Если соединение состоит из деревянных
элементов, имеющих сходное поведение в зависимости от фактора
времени, коэффициент деформации kdеf необходимо удвоить. Если
соединение состоит из двух деревянных элементов, имеющих различное поведение в зависимости от фактора времени, расчет конечной деформации может производиться с учетом следующего коэффициента деформации kdеf :
X d = k mod ⋅
Часть I. Проектирование и расчет строительных конструкций по российским...
Фанера
EN 14374
EN 14279
EN 636-1
EN 636-1
EN 636-1
OSB
EN 300 OSB/2
OSB/3, OSB/4
OSB/3, OSB/4
ДСП
EN 312 Р4, Р5
EN 312 Р5
EN 312 Р6, Р7
EN 312 Р7
ДВП
EN622-2
(плотные) HB.LA,HB.H
LA1 или 2
HB.HLA1
или 2
ДВП
EN 622-3
(средней MBH.LA1
плотноили 2
сти)
MBH.HLS1
или 2
MBH.HLS1
или 2
ДВП,
EN 622-5
МДФ
MDF.LA,
MDF.HLS
MDF.HLS
Класс длительности действия
Класс
посто- дли- средне- кратко- мгноэксплуаянное тель- сроч- времен- вентации
ное
ное
ное
ное
1
0,60 0,70
0,80
0,90
1,10
2
0,60 0,70
0,80
0,90
1,10
3
0,50 0,55
0,65
0,70
0,90
1
0,60 0,70
0,80
0,90
1,10
2
0,60 0,70
0,80
0,90
1,10
3
0,50 0,55
0,65
0,70
0,90
1
0,60 0,70
0,80
0,90
1,10
2
0,60 0,70
0,80
0,90
1,10
3
0,50 0,55
0,65
0,70
0,90
1
0,60 0,70
0,80
0,90
1,10
2
0,60 0,70
0,80
0,90
1,10
3
0,50 0,55
0,65
0,70
0,90
1
0,30 0,45
0,65
0,85
1,10
1
0,40 0,50
0,70
0,90
1,10
2
0,30 0,40
0,55
0,70
0,90
1
0,30 0,45
0,65
0,85
1,10
2
0,20 0,30
0,45
0,60
0,80
1
0,40 0,50
0,70
0,90
1,10
2
0,30 0,40
0,55
0,70
0,90
1
0,30 0,45
0,65
0,85
1,10
2
0,20
0,30
0,45
0,60
0,80
1
0,20
0,40
0,60
0,80
1,10
1
0,20
0,40
0,60
0,80
1,10
2
–
–
–
0,45
0,80
1
0,20
0,40
0,60
0,80
1,10
2
–
–
–
0,45
0,80
33
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть I. Проектирование и расчет строительных конструкций по российским...
где Xk – нормативное значение прочностных свойств; М – частный
коэффициент свойств материала; kmod – коэффициент модификации,
учитывающий эффект длительности нагрузки и содержание влаги.
Рекомендуемые частичные коэффициенты
свойств материала ( М) и сопротивлений
Примечание. Рекомендуемые частные коэффициенты свойств материала ( М) даны в табл. 2.3 EN 1995 (табл. 6). Информация по определяемым на
национальном уровне параметрам может быть указана в Национальном приложении.
В качестве альтернативы при проектировании допускается непосредственно использовать вероятностные методы.
Таблица 5
Значения kdef для древесины и материалов на основе древесины
Материал
Стандарт
Цельная древесина
Клееная древесина
LVL
Фанера
EN 14081
EN 14080
EN 14374, EN 14279
EN 636-1
EN 636-2
EN 636-3
EN 300 OSB/2
EN 300 OSB/3, OSB/4
EN 312 Р4
EN 312 Р5
EN 312 Р6
EN 312 Р7
EN 622-2 HB.LA
EN 622-2 HB.HLA1,
HB.HLA2
EN 622-3 MBH.LA1,
MBH.LA2
EN 622-3 MBH.HLS1,
MBH.HLS2
EN 622-5 MDF.LA
EN 622-5 MDF.HLS
OSB
ДСП
ДВП (плотные)
ДВП (средней
плотности)
ДВП, МДФ
34
Класс эксплуатации
1
2
3
0,60 0,80 2,00
0,60 0,80 2,00
0,60 0,80 2,00
0,80
–
–
0,80 1,00
–
0,80 1,00 2,50
2,25
–
–
1,50 2,25
–
2,25
–
–
2,25 3,00
–
1,50
–
–
1,50 2,25
–
2,25
–
–
2,25 3,00
–
3,00
–
–
3,00
4,00
–
2,25
2,25
–
3,00
–
–
Основные комбинации
Цельная древесина
Клееная древесина
LVL, фанера, OSB
ДСП
ДВП (твердые)
ДВП (средней плотности)
ДВП, МДФ
ДВП (мягкие)
Соединения
Крепежные перфорированные металлические пластины
Случайные комбинации
35
Таблица 6
1,3
1,25
1,2
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,25
1,0
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
Часть II. РАСЧЕТ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
И УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ
сопротивление при растяжении вдоль волокон для соответствующего класса прочности пиломатериалов.
При растяжении поперек волокон дополнительно необходимо учитывать влияние размеров элемента.
При сжатии вдоль волокон должно выполняться следующее
выражение:
σ c , 0 , d = f c , 0, d ,
(5)
Лекция 7. Расчет несущей способности элементов деревянных
конструкций, нагруженных в одном основном направлении
или при комбинированном нагружении
7.1. Расчет поперечных сечений, испытывающих напряжение
в одном основном направлении
Данный вид расчетов применяется для прямой цельной древесины, клееной древесины или строительных изделий на основе древесины, имеющих постоянное поперечное сечение, при условии, что
волокна расположены главным образом параллельно длинной стороне элемента. Элемент рассматривается как испытывающий напряжения только в направлении одной из главных осей (рис. 4).
где σ c,0, d – нормальное напряжение при сжатии вдоль волокон, определяемое при расчете элемента конструкции; f c , 0, d – расчетное сопротивление при сжатии вдоль волокон для соответствующего класса прочности пиломатериалов.
Производится проверка устойчивости (см. лекцию 10).
При сжатии перпендикулярно волокнам должно выполняться следующее выражение:
при
σ c,90, d ≤ kc,90 f c,90, d
σ c,90,d =
Fc,90,d
Aef
,
(6)
(7)
где σ c,90, d – нормативное напряжение сжатию в зоне эффективногоо
контакта, перпендикулярно волокнам; Fc ,90,d – расчетное усилие сжаРис. 4. Расположение осей элемента:
(1) – направление волокон
При растяжении вдоль волокон должно выполняться следующее выражение:
σ t ,0,d = f t ,0,d ,
(4)
где σt ,0, d – нормальное напряжение при растяжении вдоль волокон,
определяемое при расчете элемента конструкции; f t ,0,d – расчетноее
36
тия перпендикулярно волокнам; Aef – эффективная площадь контакта перпендикулярно волокнам; f c,90, d – расчетное сопротивление
сжатию перпендикулярно волокнам для соответствующего класса
прочности пиломатериалов; k c,90 – коэффициент, учитывающий конфигурацию нагрузки, возможность раскалывания и степень деформации сжатия.
Эффективную площадь контакта перпендикулярно волокнам Aef
следует определять с учетом эффективной длины контакта параллельно волокнам, которая равна фактической длине контакта l, увеличенной на 30 мм в каждую сторону, но не более чем a/l или l1/2 (рис. 5).
37
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
а
сечении. Значение коэффициента km принимается следующим образом: для
цельной древесины, клееной древесины и LVL прямоугольного сечения km = 0,7,
для прочих видов поперечного сечения km = 1,0. Для других строительных изделий на основе дерева для всех поперечных сечений km = 1,0.
б
Производится проверка устойчивости при изгибе (см. лекцию 10).
Для сдвига с компонентом напряжения, параллельным волокнам (рис. 6, a), как и для сдвига с обоими компонентами напряжения,
перпендикулярными волокнам (рис. 6, б), должно выполняться следующее неравенство:
τ d ≤ f v ,d ,
(10)
Рис. 5. Элемент на непрерывной (a) и отдельных (б) опорах
Величина kc,90 в этом случае принимается равной 1,0. В других
случаях следует принимать другие значения k c,90, но не более
kc,90 = 1,75. Для элемента на непрерывной опоре при l1 2h (рис. 5, a)
значение kc,90 следует принимать kc,90 = 1,25 для цельной мягкой древесины и kc,90 = 1,5 для клееной мягкой древесины. В формуле l – длина контакта; h – высота элемента. Для элемента на отдельных опорах
при l1 2h (рис. 5, б) значение kc,90 следует принимать kc,90 = 1,5 для
цельной мягкой древесины и kc,90 = 1,75 для клееной мягкой древесины при l 400 мм.
При изгибе должны удовлетворяться следующие выражения:
σ m , y ,d
f m , y ,d
km
+ km
σ m, y ,d
f m, y ,d
+
σ m , z ,d
f m , z ,d
σ m , z ,d
f m , z ,d
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
≤ 1;
(8)
≤ 1,
(9)
где σ m, y , d и σ m, z , d – нормативные напряжения изгиба относительно
основных осей, определяемые при расчете элемента конструкции
(см. рис. 4); f m, y ,d и f m, z ,d – соответствующие расчетные сопротивления изгибу для соответствующего класса прочности пиломатериалов.
где τ d – касательное напряжение при сдвиге, определяемое при расчете элемента конструкции; f v,d – расчетное сопротивление сдвигу
для соответствующего класса прочности пиломатериалов.
Примечание. Сопротивление сдвигу кручения приблизительно равно
удвоенному сопротивлению растяжению перпендикулярно волокнам.
а
б
Рис. 6. Сдвиг элемента конструкции:
а – с компонентом сдвигающего напряжения параллельно волокнам; b – с обоими компонентами напряжений перпендикулярно волокнам (сдвиг кручения)
При определении сопротивления сдвигу изгибаемых элементов
необходимо учитывать влияние трещин путем использования эффективной ширины элемента:
bef = k cr b ,
(11)
Примечание. Коэффициент km предусматривает допускаемое перераспределение напряжений и влияние неоднородности материала в поперечном
где b – ширина значимого сечения элемента; рекомендуемые значения kcr составляют: kcr = 0,67 для цельной или клееной древесины;
38
39
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
kcr = 1,0 для других материалов на основе древесины в соответствии
с EN 13986 и EN 14374.
Выбор значений kcr для конкретного региона принимается в соответствии с Национальным приложением.
У опор вкладом в общее усилие сдвига от сосредоточенной
нагрузки F, действующей на верхнюю грань балки в пределах
расстояния h или hef от грани опоры, можно пренебречь (рис. 7). Для
балок с пазом (вырезом) у опоры такое снижение сдвигающего усилия
применяется только тогда, когда паз расположен на противоположной
стороне опоры.
ление сдвигу для соответствующего класса прочности пиломатериалов; k shape – коэффициент, зависящий от формы поперечного сечения; h – наибольший размер поперечного сечения; b – меньший размер поперечного сечения.
7.2. Расчет поперечных сечений элементов деревянных
конструкций при комбинированном нагружении
Данный вид расчетов применяется для прямой цельной древесины, клееной древесины или строительных изделий на основе древесины, волокна в которых расположены практически параллельно
длинной стороне элемента. Предполагается, что элемент подвержен
напряжениям от комбинированных воздействий или напряжениям,
действующим по двум или трем основным осям.
При сжимающих напряжениях под углом к волокнам необходимо принимать во внимание взаимодействие сжимающих усилий
в двух или более направлениях. Сжимающие напряжения под углом
a к волокнам (рис. 8) должны удовлетворять следующему требованию:
Рис. 7. Условия у опоры, для которых можно не принимать
во внимание сосредоточенную силу F при расчете
сдвигающего усилия
σ c ,α , d ≤
f c , 0,d
f c , 0, d
2
k c ,90 f c,90,d
2
,
sin α + cos α
(14)
При кручении должно выполняться следующее выражение:
τ tor ,d ≤ k shape f v ,d ,
(12)
при этом
k shape
для круглого поперечного сечения;
1,2

h


=
для прямоугольного поперечного
1 + 0,15
min
b


сечения,
2,0

где σ c,α,d – нормативное напряжение сжатия под углом a к волокнам,
определяемое при расчете элемента конструкции; k c,90 – коэффициент, учитывающий влияние любых напряжений, действующих перпендикулярно волокнам (см. п. 7.1).
σ c ,α
(13)
α
где τ tor, d – касательное напряжение сдвига при кручении, определяемое при расчете элемента конструкции; f v,d – расчетное сопротив-
Рис. 8. Сжимающие напряжения под углом к волокнам
40
41
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
При комбинированном изгибе и осевом растяжении должны
удовлетворяться следующие выражения:
8.1. Колонны, испытывающие сжатие или сжатие с изгибом
σ t , 0, d
f t ,0,d
+
σ t , 0, d
σ m, y ,d
f m , y ,d
+ km
f t ,0,d
+ km
σ m, y ,d
f m , y ,d
+
σ m, z ,d
f m, z ,d
σ m , z ,d
f m, z ,d
≤ 1;
≤ 1.
(15)
 σ c ,0,d

 f
 c , 0, d
(17)
2
σ

σ
 + k m m, y ,d + m, z ,d ≤ 1.

f m , y ,d
f m, z ,d

(18)
Применяются значения km, приведенные в п. 7.1.
Примечание. Проверка нестабильного состояния (неустойчивости) проводится по методике, приведенной в лекции 8.
Лекция 8. Устойчивость элементов в конструкциях
Изгибающие напряжения, вызванные начальной кривизной, эксцентриситетами и вынужденным прогибом, следует учитывать
в дополнение к вызываемым любой поперечной нагрузкой. Устойчивость колонны и устойчивость к боковому кручению может быть проверена на основании нормативных значений, например E0,05.
42
λy
f c , 0, k
π
E0,05
λz
π
f c , 0,k
(19)
и
2
σ

σ
 + m, y ,d + k m m, z ,d ≤ 1;

f m , y ,d
f m, z ,d

λ rel , y =
(16)
Применяются значения km, приведенные в п. 7.1.
При комбинированном изгибе и осевом сжатии должны удовлетворяться следующие выражения:
 σ c ,0,d

 f
 c , 0, d
Относительный коэффициент гибкости принимается равным:
λ rel , z =
E 0,05
,
(20)
где y и rel,y – коэффициенты гибкости, соответствующие изгибу
относительно оси y (прогиб в направлении z); z и rel,z – коэффициенты
гибкости, соответствующие изгибу относительно оси z (прогиб
в направлении y); E0,05 – пятипроцентный модуль упругости вдоль
волокон.
При λ rel , z ≤ 0,3 и λ rel , y ≤ 0,3 напряжения должны удовлетворять
выражениям (6.19) и (6.20).
В других случаях напряжения, увеличенные вследствие прогиба, должны удовлетворять следующим требованиям:
σ c , 0 ,d
k c , y f c , 0 ,d
+
σ c ,0,d
k c , z f c, 0,d
σ m , y ,d
f m, y ,d
+ km
+ km
σ m , y ,d
f m , y ,d
+
σ m, z ,d
f m, z ,d
σ m , z ,d
f m , z ,d
≤ 1;
(21)
≤ 1,
(22)
где значения определяются следующим образом:
k c, y =
1
k y + k y2 − λ2rel , y
43
;
(23)
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
k c, z =
1
k z + k z2 − λ2rel , z
;
Критическое изгибное напряжение можно определить как
(24)
λ 2rel , y ) ;
(25)
k z = 0,5(1 + β c (λ rel , z − 0,3) + λ 2rel , z ) ,
(26)
k y = 0,5(1 + β c (λ rel , y − 0,3) +
где с – коэффициент для элементов с отклонением от прямолинейности
в пределах границ, принимается для цельной древесины равным 0,2,
а для клееной древесины и LVL – 0,1; km приведен в лекции 7.
Кривизна конструкции определяется как половина расстояния
между опорами. Расстояние между опорами конструкций имеет значение только для многопролетных конструкций и определяется по
направлению перпендикуляра к конструкции. Для колонн и балок,
где возможна потеря местной устойчивости, параметр кривизны ограничивается значением l/500, где l – длина конструкции из клееной
древесины, ламината или LVL, и l/300 – для конструкции из древесины. Ограничения кривизны конструкции не являются достаточными
для выбора материала конструкций, и прямолинейности конструкции должно быть уделено особое внимание.
8.2. Балки, испытывающие изгиб или сжатие с изгибом
Боковая крутящая устойчивость проверяется в обоих случаях,
когда действует только момент My относительно оси y, направленной
перпендикулярно ширине сечения, и когда существует комбинация
момента My и сжимающей силы Nc. Относительная гибкость определяется по формуле
λ rel ,m =
f m ,k
σ m,crit
,
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
(27)
σ m,crit =
M y ,crit
Wy
=
π E 0, 05 I z G0, 05 I tor
l ef W y
(28)
где E 0,05 – пятипроцентное значение модуля упругости вдоль волокон; G0,05 – пятипроцентное значение модуля сдвига вдоль волокон;
I z – момент инерции относительно оси z, направленной перпендику-
лярно высоте сечения; I tor – момент инерции кручения; lef – эффективная длина балки, зависящая от условий опирания и конфигурации
нагрузки, в соответствии с табл. 7; W y – момент сопротивления относительно оси y, направленной перпендикулярно ширине сечения.
Для мягких пород древесины со сплошным прямоугольным поперечным сечением σ m,crit можно принять как
σ m,crit =
0,78 b 2
E0,05 ,
h lef
(29)
где b – ширина балки; h – высота балки.
В случае, если действует только момент My относительно оси y,
направленной перпендикулярно ширине сечения, напряжения должны
удовлетворять следующим требованиям:
σ m,d ≤ k crit f m,d ,
(30)
где σ m,d – расчетные напряжения изгиба; f m,d – расчетное сопротивление при изгибе; k crit – коэффициент, который учитывает уменьшение прочности из-за бокового коробления (выпучивания).
где σ m,crit – критическое изгибающее напряжение, рассчитанноее
в соответствии с классической теорией устойчивости, с использованием пятипроцентных значений жесткости.
44
,
45
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Эффективная длина в отношении к пролету
Тип балки
Простое
опирание
При наличии
кронштейнов
Тип загружения
Постоянный момент
Равномерно распределенная нагрузка
Сосредоточенная сила в средине пролета
Равномерно распределенная нагрузка
Сосредоточенная сила у свободного конца
Таблица 7
соответствующего класса прочности пиломатериалов; k c , z – определяется по выражению (24).
Для балок с исходным боковым отклонением от прямолинейности в пределах указанных выше границ kcrit можно установить на основе выражения
k crit
46
При проведении расчетов поперечных сечений необходимо учитывать влияния комбинированной осевой нагрузки и изгибающего
момента. Предварительно проводится расчет поперечного сечения
элементов на комбинированное действие напряжений и на устойчивость.
Напряжение в поперечном сечении из осевого усилия можно
рассчитать по формуле
σN =
N
,
A
(33)
где σ N – осевое напряжение; N – осевое усилие; A – площадь поперечного сечения.
9.1. Односкатные балки
Необходимо принять во внимание влияние уклона на изгибающие напряжения параллельно поверхности.
Расчетные напряжения σ m,α , d и σ m,0, d (рис. 9) можно определить по формуле
2

σ c , 0, d
 +
≤ 1,

k c , z f c , 0, d

Лекция 9. Расчет поперечных сечений в элементах
с варьируемыми поперечными сечениями
или криволинейным очертанием
(31)
Коэффициент k crit можно принять как 1,0 для балки, где боковое смещение сжатой стороны предотвращается по всей длине и где
не допускается кручение у опор. В случае, где существует комбинация момента My относительно оси y, направленной перпендикулярно
ширине сечения, и сжимающего усилия Nc, напряжения должны удовлетворять следующим условиям:
 σ m, d

k f
 crit m,d
где σ m,d – нормальное напряжение при изгибе, определяемое при
расчете элемента конструкции; σ c ,0,d – нормальное напряжение при
сжатии вдоль волокон, определяемое при расчете элемента конструкции; f c , 0, d – расчетное сопротивление при сжатии вдоль волокон для
lef / l*
1,0
0,9
0,8
0,5
0,8
* Соотношение между эффективной длиной lef и пролетом l имеет силу
для балки с опорами, ограничивающими кручение и нагруженными
в центре тяжести. Если нагрузка приложена у сжатого края балки, то lef
следует увеличить на 2h или уменьшить на 0,5h для нагрузки у растянутого края балки.


для λ rel ,m ≤ 0,75 ;
1

= 1,56 − 0,75 λ rel ,m для 0,75 ≤ λ rel ,m ≤ 1,4 ;
 1

для 1,4 < λ rel ,m .
 λ 2rel ,m
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
(32)
σ m ,α , d = σ m , 0 , d =
47
6M d
bh 2
.
(34)
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
9.2. Двухскатные, криволинейные балки и балки
большой кривизны
σm,α,d
α
σm,0,d
Рис. 9. Односкатная балка:
(1) – поперечное сечение
Для крайнего волокна напряжения должны удовлетворять следующему условию:
σ m ,α , d ≤ k m ,α f m , d ,
(35)
где σ m, α, d – расчетное изгибающее напряжение под углом a к волокнам; f m,d – расчетное сопротивление на изгиб для соответствующегоо
Этот раздел касается только клееной древесины и LVL.
Требования, приведенные в п. 9.1, применяются только к частям балки, которая имеет один уклон. В зоне вершины (рис. 10) изгибающие напряжения должны удовлетворять следующим требованиям:
σ m, d ≤ k r f m, d ,
(38)
где kr – коэффициент, учитывающий снижение прочности из-за изгиба
ламелей в процессе производства.
Примечание. В криволинейных балках и балках большой кривизны ключевая зона продлена за криволинейную часть балки.
Изгибающее напряжение вершины рассчитывается следующим
образом:
класса прочности пиломатериалов; k m, α – рассчитывается следующим образом:
для растягивающих напряжений параллельно скосу
km,α =
2

  f
 f
1 +  m, d tg α  +  m, d tg 2α 

  f t ,90, d
 0,75 f v , d
1
2

  f
 f
1 +  m, d tg α  +  m, d tg 2α 

  f c,90, d
 1,5 f v , d
48
6 M ap,d
;
2
b hap
2
1
2
;
(36)
2
(39)
3
h 
h 
 hap 
 + k 3  ap  + k 4  ap  ,
k l = k1 + k 2 
 r 
 r 
 r 
(40)
k1 = 1 + 1,4 tg α ap + 5,4 tg 2 α ap ;
(41)
где
для сжимающих напряжений параллельно скосу
k m, α =
σ m,d = k l
.
(37)
k 2 = 0,35 − 8 tg α ap ;
(42)
k 3 = 0,6 + 8,3 tg α ap − 7,8 tg 2 α ap ;
(43)
k 4 = 6 tg 2 α ap ;
(44)
r = rin + 0,5 hap ,
(45)
49
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
где M ap,d – расчетный момент в вершине; hap – высота балки в вершине (см. рис. 10); b – ширина балки; rin – внешний радиус (см. рис. 10);
α ap – угол ската в середине верхней зоны (см. рис. 10).
Для двухскатных балок kr = 1,0. Для криволинейных балок и балок
большой кривизны значения kr принимаются:

1
kr = 
0,76 + 0,001 rin

t
а
hap
αap
0,5hap
αap = 0
б
rin
в
0,5hap
h = hap
r = rin + 0,5 hap
hap
αap
rin
Рис. 10. Двухскатные (а), криволинейные балки (б) и балки большой кривизны (в) с направлением волокон параллельно нижнему краю балки:
(1) – зона вершины
50
r in
≥ 240;
t
r
для in < 240,
t
для
(46)
где rin – внутренний радиус (см. рис. 10); t – толщина ламели.
В зоне вершины наибольшее растягивающее напряжение перпендикулярно волокнам σ t ,90, d должно удовлетворять следующему
выражению:
σ t ,90,d ≤ k dis k vol f t ,90,d ,
(47)
при этом:
1,0

k vol =  V0  0, 2
 
 V 
для цельной древесины;
для клееной древесины и LVL со слоями,
параллельными оси балки;
(48)
1,4
k dis = 
1,7
для двухскатных и криволинейных балок;
для балок большой кривизны,
(49)
где k dis – коэффициент, который учитывает влияние распределения
напряжений в зоне вершины; k vol – коэффициент объема; f t ,90,d –
расчетное сопротивление при растяжении перпендикулярно волокнам для соответствующего класса прочности пиломатериалов;
V0 – относительный объем (0,01 м3); V – напряженный объем в зоне
вершины, м3 (см. рис. 10), не может быть больше, чем 2V b/3,
где Vb – общий объем балки.
Для сложного растяжения перпендикулярно волокнам и сдвига
должно удовлетворяться следующее выражение:
σ t ,90,d
τd
+
≤ 1,
f v,d k dis k vol f t ,90,d
51
(50)
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
где τ d – расчетное напряжение сдвига; f v ,d – расчетное сопротивление при сдвиге вдоль волокон для соответствующего класса прочности пиломатериалов; σ t ,90,d – расчетное сопротивление при растяжении перпендикулярно волокнам для соответствующего класса прочности пиломатериалов; k dis и k vol – приведены в формулах (48) и (49).
Максимальное растягивающее напряжение перпендикулярно
волокнам, вызванное изгибающим моментом, может быть рассчитано по формулам
Лекция 10. Соединения на металлических крепежных деталях
σ t ,90,d = k p
6 M ap ,d
(51)
2
b hap
или
σ t ,90,d = k p
6 M ap ,d
2
b hap
− 0,6
Pd
,
b
(52)
где Pd – равномерно распределенная нагрузка в районе вершины,
действующая на верхнюю часть балки; b – ширина балки; M ap,d –
расчетный момент у вершины, вызывающий растягивающие напряжения, параллельные внутренней криволинейной стороне; при этом:
 hap
k p = k 5 + k 6 
 r

h
 + k 7  ap

 r
2

 ,

Во всех указанных ниже случаях нормативная несущая способность и жесткость крепежных деталей должны определяться экспериментально в соответствии с EN 1075, EN 1380, EN 1381, EN 26891
и EN 28970. Если в указанных стандартах описаны методы испытаний на растяжение и на сжатие, несущая способность должна определяться испытаниями на растяжение.
В соединениях на нескольких крепежных элементах расположение и размеры крепежных элементов, расстояния между ними,
а также от них до граней соединяемых элементов должны приниматься
так, чтобы обеспечить проектную прочность и жесткость. Необходимо учитывать, что несущая способность соединения на нескольких
крепежных элементах может быть ниже, чем сумма несущих способностей соединений из этих элементов в отдельности. Если соединение включает крепежные элементы различных типов, или жесткость
крепежных элементов в какой-либо плоскости сдвига в соединении,
работающем на сдвиг в различных плоскостях, различна, их совместимость необходимо проверять.
Для одного ряда нагелей, параллельного направлению волокон,
несущая способность в направлении волокон Fv,ef,Rk должна определяться по формуле
Fv,ef , Rk = nef Fv , Rk ,
(57)
Примечание. Рекомендуется использовать выражение (51). Выбор между (51) и (52) может быть выполнен с учетом Национальных приложений.
где Fv,ef,Rk – нормативная несущая способность одного ряда нагелей,
параллельного направлению волокон древесины; nef – число нагелей
в рассматриваемом ряду, параллельном направлению волокон древесины; Fv,Rk – нормативная несущая способность одного нагеля в рассматриваемом ряду.
В случае силы, действующей под углом к линии нагелей, необходимо убедиться, что составляющая силы, параллельная линии нагелей, не превышает несущую способность ряда нагелей, вычисленную по формуле (57).
В многосрезных соединениях прочность соединения по каждой
из плоскостей среза должна определяться в предположении, что каждая плоскость среза раскладывается на три компоненты. Чтобы обеспечить прочность по каждой плоскости среза в многосрезных соеди-
52
53
(53)
где
k 5 = 0,2 tg α ap ;
k 6 = 0,25 − 1,5 tg α ap + 2,6 tg 2 α ap ;
k 7 = 2,1 tg α ap − 4 tg 2 α ap .
(54)
(55)
(56)
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
нениях, основной вид разрушения соединения по соответствующим
плоскостям среза должен быть сопоставим со всеми другими и не
должен состоять из комбинации видов разрушения a, b, g и h (рис. 11)
или видов c, f и j/l (рис. 12) с другими видами разрушения.
Fv, Ed ≤ F90, Rd ,
(58)
 Fv , Ed ,1 ;
Fv, Ed = max 
 Fv , Ed ,2 ,
(59)
где
где F90,Rd – расчетная несущая способность древесины к скалыванию
поперек волокон, полученная из нормативной несущей способности
скалыванию древесины поперек волокон F90,Rk. Расчетная несущая
способность рассчитывается как:
F90,Rd = kmod
F90, Rk
γM
,
(60)
где F90,Rk – нормативное значение несущей способности; М – частичный
коэффициент свойств материала; kmod – коэффициент модификации,
учитывающий эффект длительности действия нагрузки и содержания
влаги; Fv,Ed,1 и Fv,Ed,2 – расчетные значения сдвигающих усилий, с каждой
стороны от соединения.
Рис. 11. Виды разрушения для соединений древесины с древесиной
и древесными плитами:
(1) – односрезное соединение; (2) – двухсрезное соединение
Примечания: 1. Значения частных коэффициентов kmod приведены в табл. 4.
2. Коэффициенты М приведены в табл. 6.
а
б
α
Рис. 12. Виды разрушения соединений древесины со стальными пластинами
Если соединение подвержено действию силы, направленной под
углом к волокнам (рис. 13), должна быть учтена вероятность разрушения деревянного элемента от действия части силы, растягивающей его поперек волокон (FEd sin ). Растягивающую поперек волокон силу следует учитывать следующим образом:
54
Рис. 13. Наклонная сила, передаваемая на соединение
Для мягких пород древесины расчетная несущая способность
к скалыванию поперек волокон рассчитывается по формуле
F90, Rk = 14 b w
55
he
,
 he 
1 − 
h

(61)
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
где
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...

 w  0,35

 pl 
− для металлических перфорированных пластин;
max  100 
w=


1

− для других типов крепежных деталей,
((62)
62)
1
где F90,Rd – расчетная несущая способность древесины скалыванию
поперек волокон, Н; w – коэффициент; he – расстояние от центра наиболее удаленного от края деревянного элемента до нагеля или от края
перфорированной металлической пластины до края деревянного элемента, мм; h – высота деревянного элемента, мм; b – толщина деревянного элемента, мм; wpl – размер перфорированной пластины по
направлению волокон древесины.
Если соединение подвержено действию длительных или среднесрочных альтернативных внутренних воздействий, нормативная
несущая способность соединения должна быть понижена. Эффект от
длительных и среднесрочных воздействий, изменяющихся между
расчетным значением растягивающего усилия Ft,Ed и расчетным значением сжимающего усилия Fc,Ed, должен учитываться расчетом соединения на (Ft,Ed + 0,5 Fс,Ed) и (Fс,Ed + 0,5 Ft,Ed).
10.1. Несущая способность на сдвиг соединений
на металлических нагелях
При определении несущей способности соединения на металлических нагелях должны учитываться предел текучести материала
нагеля, сила анкеровки и сопротивление выдергиванию нагеля. При
соединении древесины с древесиной и древесными плитами нормативная несущая способность для гвоздей, скоб, болтов, дюбелей
и шурупов для каждой из плоскостей сдвига на один элемент (гвоздь,
болт, и т. д.) должна приниматься как минимальное значение из следующих выражений:
для односрезных соединений
56
Fv, Rk
 f h,1,k t1 d ;

 f h , 2, k t 2 d ;

2
2


 t
 t 2  Fax, Rk
 t2   3  t2 
 f h,1,k t1 d 
2
2








+
−
+
+
+
+
β
2
β
1
β
β
1
 1+ β 
t 
 t  + 4 ;
 
 t1  t1  
 1

1 







= min 1,05 f h,1,k t1 d  2β(1 + β ) + 4β(2 + β )M y , Rk − β + Fax, Rk ;
2
2+β 
4

f h,1,k d t1




 Fax, Rk
4β(1 + 2β )M y , Rk
f
t d
1,05 h,1,k 2  2β 2 (1 + β ) +
β
;
−
+
1 + 2β 
4
f h,1,k d t 22




Fax ,Rk
2β

(63) (63)
1,15 1 + β 2M y , Rk f h,1,k d + 4 ;

для двухсрезных соединений
Fv ,R,k
 f h,1,k t1 d ;

0,5 f h,2,k t 2 d ;

 Fax, Rk
4β(2 + β )M y , Rk
f
t d

= min1,05 h,1,k 1  2β(1 + β ) +
−
β
;
+
2
2+β 
4
f
d
t


h
,
1
,
k
1



F
ax, Rk
1,15 2β 2 M
;
(64)
y , Rk f h,1, k d +

1+ β
4
β=
f h , 2,k
f h ,1,k
,
(65)
где Fv,Rk – нормативная несущая способность одного нагеля одной
плоскости среза в соединении; ti – толщина деревянного элемента,
плиты или глубина забивки гвоздей, причем i = 1 или 2; fh,i,k –
нормативное сопротивление смятию древесины; d – диаметр нагеля;
My,Rk – нормативный момент пластической деформации нагеля; –
масштабный коэффициент для нормативного сопротивления смятию
древесины; Fax,Rk – нормативное сопротивление нагеля выдергиванию.
57
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Примечание. Пластичность связей обеспечивается лишь в том случае,
если применяются относительно небольшие крепежные элементы. В таком
случае разрушение будет происходить по вариантам f и k.
В выражениях (63) и (64) первое слагаемое с левой стороны –
несущая способность по теории пластичности Джохансена, а второе
слагаемое Fax,Rk/4 учитывает эффект нити. Слагаемое, учитывающее
эффект нити, должно быть ограничено по величине в процентном
отношении от несущей способности по теории Джохансена: для гладких гвоздей 15 %; для квадратных гвоздей 25 %; для других типов
гвоздей 50 %; для шурупов 100 %; для болтов 25 %; для дюбелей 0 %.
Если значение Fax,Rk не определено, расчет можно вести без учета эффекта нити.
Для односрезных соединений нормативное сопротивление выдергиванию Fax,Rk должно приниматься наименьшим из возможных
в соединении. Различные режимы разрушения показаны на рис. 11.
При определении нормативного сопротивления выдергиванию Fax,Rk
для болтов влияние шайб также может учитываться. Если нет ссылки
на другие документы, нормативное сопротивление древесины смятию fh,k должно определяться в соответствии с EN 383 и EN 14358,
а нормативный момент пластической деформации My,Rk должен определяться в соответствии с EN 409 и EN 14358.
10.2. Соединения на гвоздях
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
а
б
Рис. 14. Обозначения толщины элементов t1 и t2:
a – для односрезного соединения; б – для двухсрезного соединения
Для гладких гвоздей из проволоки с пределом прочности на разрыв 600 Н/мм2 должны использоваться следующие значения нормативного момента пластической деформации:
0,3 f u d 2,6 − для круглых гвоздей;
M y , Rk = 
0,45 f u d 2, 6 − для гвоздей квадратной формы,
(66)
где My,Rk – нормативный момент пластической деформации гвоздя;
d – диаметр гвоздя по EN 14592, мм; fu – предел прочности на разрыв
проволоки.
Для гвоздей диаметром до 8 мм нормативное сопротивление
древесины смятию для элементов из древесины и LVL, Н/мм2:
без предварительно просверленных отверстий
Для толщин элементов в односрезном и симметричном соединениях (рис. 14) приняты следующие обозначения:
t1 – толщина элемента, непосредственно в который забиваются
гвозди, в односрезном соединении; толщина меньшего из крайних
элементов и глубины проникновения нагелей (длины защемленной
части гвоздя) в двухсрезных соединениях;
t2 – толщина элемента, непосредственно в который не забиваются гвозди, в односрезном соединении (длина защемленной части
гвоздя); толщина среднего элемента в двухсрезных соединениях.
Предварительное просверливание необходимо выполнять, когда плотность древесины выше 500 кг/м3 или диаметр гвоздя d больше 6 мм.
Для квадратных гвоздей и гвоздей с нарезкой диаметр d должен
приниматься равным длине стороны.
где k – нормативное значение плотности древесины, кг/м3; d – диаметр
гвоздя, мм.
58
59
f h,k = 0,082 ρ k d −0,3 ;
(67)
с предварительно просверленными отверстиями
f h,k = 0,082 (1 − 0,01d ) ρ k ,
(68)
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
В двухсрезных (трехэлементных) соединениях гвозди должны
перекрывать друг друга в среднем элементе, чтобы обеспечить условие t – t2 > 4d (рис. 15).
Значения коэффициента kef
Таблица 8
kef
Без предварительного
С предварительным
рассверливания
рассверливанием
1,0
1,0
а1 ≥ 14d
а1 = 10d
0,85
0,85
а1 = 7d
0,7
0,7
а1 = 4d
–
0,5
*При шаге гвоздей, отличном от приведенного, kef следует определять линейной интерполяцией.
Шаг гвоздей*
Рис. 15. Перекрывающиеся гвозди
Для одного ряда из n гвоздей, параллельного волокнам древесины, при условии, что гвозди смещены относительно друг друга в направлении, перпендикулярном волокнам, не более чем на d (рис. 16),
несущая способность всего ряда определяется эффективным числом
гвоздей nef, определяемым по формуле
nef = n
kef
(69)
,
где nef – эффективное количество гвоздей в ряду; n – количество гвоздей
в ряду; kef – коэффициент, принимаемый по табл. 8.
2
1
Рис. 16. Ряд гвоздей, параллельный волокнам, со смещением
гвоздей от линии ряда не более чем на d:
1 – гвозди; 2 – направление волокон древесины
60
При гвоздевых соединениях древесины с древесиной для гладких
гвоздей длина защемленной части гвоздя должна быть не менее 8d. Для
других гвоздей, указанных в EN 14592, длина защемленной части
гвоздя должна быть не менее 6d. Гладкие гвозди считаются неспособными воспринимать поперечные усилия, если они расположены
на торцах деревянных элементов. Как альтернатива, гвозди, расположенные на торцах деревянных элементов, могут быть применены, если
подчиняются следующим правилам:
1) во второстепенных элементах гладкие гвозди могут быть
использованы. Расчетное значение их несущей способности должно
быть принято равным 1/3 от несущей способности гвоздей, установленных правильно;
2) гвозди, не являющиеся гладкими (EN 14592), могут быть
использованы не только во второстепенных элементах. Их расчетная
несущая способность должна быть принята равной 1/3 от несущей
способности корректно установленных гладких гвоздей при следующих условиях:
гвозди загружены поперечной нагрузкой;
в соединении как минимум тремя гвоздями;
длина защемленной части гвоздя как минимум 10d;
соединение 3-го класса;
размеры соединения удовлетворяют требованиям, указанным
в табл. 9.
Примечания: 1. Пример второстепенной конструкции – сливная доска,
прибитая к стропилам.
61
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
2. Рекомендуется, тем не менее, соблюдать требования, что гвозди не
могут воспринимать поперечные усилия. Рекомендации для отдельных регионов должны быть приведены в Национальных приложениях.
На рис. 17 приведены следующие обозначения:
a1 – шаг гвоздей в ряду, параллельном волокнам;
a2 – шаг рядов гвоздей, измеряемый в направлении, перпендикулярном волокнам;
a3,c – расстояние между гвоздем и незагруженным торцом;
a3,t – расстояние между гвоздем и загруженным торцом;
a4,с – расстояние между гвоздем и незагруженной гранью;
a4,t – расстояние между гвоздем и загруженной гранью;
a – угол между направлением силы и направлением волокон.
Древесина должна предварительно просверливаться, если деревянный элемент тоньше, чем
Минимальные расстояния между гвоздями и гранями элементов указаны в табл. 9.
Минимальные расстояния для соединений на гвоздях
Расстояния
(рис. 17)
Угол α
0° ≤ α ≤ 360°
Шаг a1 (параллельно
волокнам)
0° ≤ α ≤ 360°
Минимальные расстояния
Без предварительного
С предварирассверливания
тельным рас420 ≤ ρk ≤ 500 сверливаниρk ≤ 420 кг/м3
ем
кг/м3
d < 5 мм:
(5 + 5 cos α ) d
(7 + 8 cos α ) d ( 4 + cos α ) d
d ≥ 5 мм:
(5 + 7 cos α ) d
Шаг a2 (перпендику0° ≤ α ≤ 360°
5d
7d
лярно волокнам)
Расстояние
a3,t (загру− 90° ≤ α ≤ 90° (10 + 5 cos α ) d (15 + 5 cos α ) d
женный торец)
Расстояние
a3,c (неза10d
15d
90° ≤ α ≤ 270 °
груженный
торец)
d < 5 мм:
d < 5 мм:
Расстояние
a4,t (загру(5 + 2 sin α ) d (7 + 2 sin α ) d
0° ≤ α ≤ 180°
женная
d ≥ 5 мм:
d ≥ 5 мм:
грань)
(5 + 5 sin α ) d (7 + 5 sin α ) d
Расстояние
a4,c (незагруженная
грань)
180° ≤ α ≤ 360°
Таблица 9
5d
62
7d
(3 + sin α ) d
(7 + 5 cos α ) d
7d
d < 5 мм:
(3 + 2 sin α ) d
d ≥ 5 мм:
(3 + 4 sin α ) d
3d
7 d ;

t = max 
ρk
(13d − 30) 400 ,
(70)
где t – минимальная толщина элемента, который не нужно предварительно просверливать; k – нормативное значение плотности древесины, кг/м3; d – диаметр гвоздя, мм.
Элементы из древесины пород, подверженных раскалыванию
сильнее других, должны предварительно рассверливаться, если их
толщина меньше, чем:
14d ;

t = max 
ρk
(13d − 30) 200 .
(71)
Выражение (71) может быть заменено выражением (70), если
соблюдаются условия:
a4 ≥ 10d для ρ k ≤ 420 кг/м3;
a4 ≥ 14d для 420 кг/м3 k 500 кг/м3.
Примечание. Вид древесины, подверженный раскалыванию больше других, – ель (abies alba), лжетсуга тиссолистная (pseudotsuga menziesii) и древесина хвойного дерева (picea abies). Для ели (abies alba) и лжетсуги тиссолистной (pseudotsuga menziesii) рекомендуется применять формулу (71). Рекомендации для отдельных регионов должны быть приведены в Национальных
приложениях.
63
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
Рис. 17. Размеры для соединений на гвоздях:
а – размеры a1 и a2, б – расстояния от гвоздей до граней и торцов; 1 – гвоздь; 2 – направление волокон;
(1) – загруженный торец; (2) – незагруженный торец; (3) – загруженная грань; (4) – незагруженная грань
10.3. Соединения на скобах
64
Для скоб с прямоугольным поперечным сечением диаметр d
должен приниматься равным квадратному корню из произведения
сторон поперечного сечения. Ширина скобы b должна быть не менее
6d, и глубина защемленной части скобы t2 – не менее 14d (рис. 18).
В соединении должно быть не менее двух скоб.
Рис. 18. Размеры скобы:
(1) – центральная ось скобы
Несущая способность на поперечные нагрузки одной скобы
в одной плоскости сдвига может быть принята равной несущей способности двух гвоздей с диаметром скобы при условии, что угол между скобой и направлением волокон под скобой более 30° (рис. 19).
Если угол между скобой и направлением волокон под скобой не более 30°, несущая способность должна быть уменьшена умножением
на коэффициент 0,7. Для скоб, выполненных из проволоки с пределом прочности на растяжение не менее 800 Н/мм2, значение нормативного момента пластической деформации стержня определяется по
формуле
65
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
M y , Rk = 240 d 2,6 ,
(72)
где My,Rk – нормативный момент пластической деформации нагеля;
d – диаметр скобы.
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
Таблица 10
Минимальные расстояния между скобами, расстояния
от скоб до торцов и граней деревянного элемента
Размер (расстояние между
скобами, от скоб до торцов
и граней деревянного
элемента)
a1 (параллельно волокнам):
для Θ ≥ 30
для Θ < 30
Рис. 19. Шаг скоб
Для ряда из n скоб, параллельного волокнам древесины, несущая способность в этом направлении должна быть определена исходя из эффективного числа скоб nef, рассчитываемого так же, как для
гвоздевых соединений. Минимальные расстояния между скобами,
расстояния до торцов и граней даны в табл. 10 и проиллюстрированы
на рис. 19, где – угол между скобой и направлением волокон.
Нормативный момент пластической деформации болта, нагруженного поперечной нагрузкой, определяется по формуле
M y , Rk = 0,3 f u ,k d 2,6 ,
(73)
где My,Rk – нормативный момент пластической деформации; fu,k – нормативное сопротивление растяжению, Н/мм2; d – диаметр болта.
66
(10 + 5 cos α )d
0° ≤ α ≤ 360°
(15 + 5 cos α ) d
a2 (перпендикулярно волокнам)
a3,t (загруженный торец)
0° ≤ α ≤ 360°
15d
− 90° ≤ α ≤ 90°
(15 + 5 cos α )d
a3,с (незагруженный торец)
90° ≤ α ≤ 270°
15d
0° ≤ α ≤ 180°
(15 + 5 sin α ) d
180° ≤ α ≤ 360°
10d
a4,t (загруженная грань)
a4,c (незагруженная грань)
Для болтов диаметром более 30 мм должно использоваться следующее сопротивление древесины или LVL смятию в зависимости
от угла a:
f h ,α , k =
10.4. Болтовые соединения
Минимальное
значение
размера
Угол
f h , 0, k
;
(74)
f h,0,k = 0,082 ⋅ (1 − 0,01)ρ k ;
(75)
k 90 sin 2 α + cos 2 α
1,35 + 0,015d − для мягкой древесины;

k = 1,30 + 0,015d − для LVL;
0,90 + 0,015d − для твердой древесины,

(76)
где fh,0,k – нормативное сопротивление древесины смятию параллельно
волокнам, Н/мм2; k – нормативная плотность древесины, кг/м2;
– угол между силой приложения нагрузки и волокнами древесины;
d – диаметр болта, мм.
67
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
Минимальные расстояния между болтами, а также расстояния
от болтов до торцов и граней элементов должны приниматься по табл. 11
в соответствии с обозначениями, приведенными на рис. 17.
Диаметр отверстий под болты в деревянных элементах не должен превышать диаметр болтов более чем на 1 мм. Диаметр отверстий под болты в стальных листах не должен превышать диаметр
болтов более чем на 0,1d или на 2 мм (выбирать наибольшее значение). Шайбы с длиной стороны или диаметром не менее 3d и толщиной не менее 0,3d (где d – диаметр болта) могут использоваться под
головками болтов и гайками. Шайбы должны иметь ровную опорную поверхность.
Болты и шурупы с квадратными головками должны быть затянуты так, чтобы обеспечить плотное прилегание элементов друг
к другу, и могут быть ослаблены в том случае, если древесина достигнет влажности, необходимой для обеспечения проектной несущей
способности. Минимальные диаметры болтов, используемых для
соединения деревянных элементов, приведены в табл. 12.
Таблица 11
Минимальные размеры между элементами соединений на болтах
Размер (см. рис. 17)
a1 (параллельно волокнам)
Угол
0° ≤ α ≤ 360°
Минимальный размер
a2 (перпендикулярно волокнам)
0° ≤ α ≤ 360°
4d
a3,t (загруженный торец)
− 90° ≤ α ≤ 90°
max( 7 d ; 80 мм )
a3,с (незагруженный торец)
90° ≤ α ≤ 150°
(1 + 6 sin α ) d
4d
(1 + 6 sin α ) d
( 4 + cos α ) d
150° ≤ α ≤ 210°
210° ≤ α ≤ 270°
a4,t (загруженная грань)
a4,c (незагруженная грань)
[
0° ≤ α ≤ 180 °
max (2 + 2 sin α ) ⋅ d ; 3d
180° ≤ α ≤ 360°
4d
]
Для ряда из n болтов, параллельного направлению волокон древесины, несущая способность параллельно волокнам может быть определена по формуле (57) исходя из эффективного числа болтов nef, где

a1
nef = n 0,94
,
13d

(77)
где a1 – шаг болтов в направлении волокон; d – диаметр болта; n –
число болтов в ряду.
Для ряда болтов, нагруженного поперек волокон, эффективное
число болтов принимается равным их фактическому числу:
Таблица 12
Минимальные диаметры болтов, используемых для соединения
деревянных элементов
Тип соединения
d (минимум),
d (максимум),
dc, мм
EN 912
мм
мм
A–A6
12
24
≤130
A1, A4, A6
>130
0,1dc
24
B
d1
d1
где dc – диаметр соединения в целом, мм; d – диаметр болта, мм; d1 –
диаметр отверстия под болт, мм.
10.5. Винтовые соединения
Если нагрузка приложена под углом к волокнам (0
90°), nef
необходимо определять линейной интерполяцией между значениями,
полученными по формулам (77) и (78).
При определении несущей способности влияние резьбовой части винта учитывается с использования расчетного диаметра def. Для
шурупов с гладким телом в месте, где нарезанная часть соединяется
с гладкой, применяются правила для несущей способности нагелей
при условии, что:
эффективный диаметр def берется как диметр гладкого тела;
длина резьбы винта, вкрученного в элемент, должна быть не
менее 4d.
68
69
nef = n.
(78)
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
Для всех других случаев, когда это условие не удовлетворяется,
несущая способность винта определяется с использованием расчетного диаметр def в 1,1 раза больше диаметра с резьбой.
Для винтов с гладким телом с диаметром d > 6 мм применяются
правила, установленные для болтов; для винтов с гладким телом
с диаметром d от 6 мм и меньше – правила, установленные для гвоздей.
Далее приведены требования для строительной детализации
и контроля узлов с винтами.
Для винтов с гладкой частью диаметром не более 6 мм, ввинчиваемых в мягкую древесину, предварительно просверливать монтажные отверстия не требуется. Для винтов диаметра более 6 мм необходимо просверливать монтажные отверстия, соблюдая следующие требования:
монтажное отверстие для гладкой части винта должно иметь
тот же диаметр, что и тело винта; глубина отверстия должна быть
равна длине гладкой части винта;
монтажное отверстие резьбовой части должно иметь диаметр,
приблизительно равный 70 % диаметра гладкой части винта.
Для древесины с плотностью ниже 500 кг/м3 диаметр предварительно просверленных отверстий под винты должен определяться
экспериментально. В случае, если предварительное просверливание
применяется к самосверлящим винтам, диаметр монтажного отверстия не должен быть больше внутреннего диаметра резьбы d1.
Существенным отличием европейской системы технического
регулирования от российской является то, что использование Еврокодов базируется на презумпции соответствия существенным требованиям Директивы по строительной продукции, которая, в свою очередь, основана на гармонизированной системе технических спецификаций, являющихся европейскими стандартами, и европейских
аттестациях (ETA). Европейские стандарты, относящиеся к строительству, представляют собой замкнутую систему и включают в себя
Еврокоды как основу проектирования, стандарты (Евронормы) для
строительной продукции, а также стандарты, определяющие выполнение работ и проведение испытаний. Для инновационных продуктов, которые еще не стандартизированы, может быть проведена аттестация ETA, которая является технической оценкой того, что продукция может быть использована по назначению.
Все Еврокоды имеют единую основу проектирования – метод
расчета по предельным состояниям, в котором безопасность обеспечивается системой коэффициентов надежности (или безопасности).
Вместе с тем унификация национальных норм встречает ряд трудностей, к которым прежде всего необходимо отнести разный уровень
безопасности для разных национальных норм, выраженный в коэффициентах безопасности (здесь и далее используется термин «коэффициент безопасности», принятый в Еврокодах). В соответствии
с Еврокодами возможны два подхода:
ввести единые для всех стран коэффициенты безопасности
по нагрузке, оставив отдельным странам самим решить вопрос о коэффициентах безопасности по материалу;
выделить ряд классов по безопасности, определив для каждого набор коэффициентов безопасности.
Конкретные страны могут выбрать соответствующий класс по
безопасности для тех типов конструкций, которые являются характерными для данной страны.
Подтверждение соответствия продукции и услуг (в дальнейшем «подтверждение») является одной из важнейших составляющих
механизма оценки их безопасности, описанных в Еврокоде EN 1990
«Основы проектирования сооружений». В отличие от других способов оценки, подтверждение соответствия применяется на дорыночной стадии обращения продукции и может быть осуществлено как
изготовителями (декларирование соответствия), так и независимыми от изготовителей и потребителей органами (сертификация).
Для проведения работ по подтверждению соответствия конкретной продукции (услуги) необходимо наличие требований, установленных в нормативном документе, и документированная возможность
представления необходимых доказательств безопасности. Поэтому
практически все Евронормы содержат соответствующие разделы,
описывающие критерии и процедуры оценки соответствия, чего на
сегодня нет ни в одном из национальных стандартов.
70
71
Лекция 11. Сопоставление российских и европейских норм
проектирования. Создание гармонизированных систем
технического регулирования в строительстве
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
Евронормы разделяют ответственность проектировщика (заказчика), изготовителя и производителя строительных работ (исполнителя) в обеспечении соответствия на всех стадиях строительного производства. При подтверждении соответствия доказательства собирает изготовитель (исполнитель), при необходимости он может привлечь
третью сторону (например, орган по сертификации систем качества
или испытательную лабораторию). Если документальное свидетельство о соответствии выдает третья сторона, то сбор доказательств
является ее задачей. Важно подчеркнуть, что все процедуры подтверждения соответствия базируются на нормативно установленных методах испытаний, которые в значительной степени отличаются от
отечественных как аппаратурно, так и процедурно. Для гармонизации стандартов по методам испытаний, которые, несомненно, надлежит пересматривать в силу изменившихся технических требований,
потребуется новая инструментальная база и большой объем сопоставительных испытаний по всем видам строительных материалов
и изделий.
Еще более сложный вопрос – установление критериев соответствия, применяемых для оценки результатов испытаний, поскольку
последние должны быть увязаны с существующими требованиями контроля качества и статистически обоснованы для всего многообразия
строительных материалов, изделий и конструкций, применяющихся
в строительстве. Здесь важно иметь в виду, что прямое введение
многих из имеющихся в зарубежной практике оценок может практически остановить работу отечественной промышленности строительных материалов в силу невозможности их обеспечения в сегодняшних
условиях без значительного удорожания выпускаемой продукции.
Еврокоды составлены как общетехнические документы в предположении, что ряд требований (параметров, характеристик), необходимых для конкретного численного расчета, определяется в каждой стране самостоятельно. Это так называемые «национально определяемые параметры» (NDP). Так, например, только для Еврокода
ЕN 1992 «Железобетонные конструкции зданий. Проектирование, расчеты, параметры» установлено более 100 параметров, определяемых
на национальном уровне, в том числе различные расчетные коэффициенты, допустимые величины усадки, ползучести бетона, толщина
защитных слоев бетона для стальной арматуры в зависимости от сре-
ды эксплуатации и т. д. При этом следует подчеркнуть, что в РФ установлена принципиально другая классификация сред эксплуатации,
что тем более важно, поскольку 75 % строительных конструкций
в России эксплуатируется в агрессивных средах, что приводит к необходимости применения при проектировании и строительстве дополнительных мер защиты, которые не предусмотрены (или отличны) в Еврокодах. Коэффициент перехода от нормативной прочности
бетона к расчетной в СНиП «Бетонные и железобетонные конструкции» равен 1,3, в то время как в Еврокоде ЕN 1992 «Железобетонные
конструкции зданий. Проектирование, расчеты, параметры» этот коэффициент равен 1,5. Экспериментальные расчеты показывают, что
применение только этого коэффициента по Еврокоду ЕN 992 приведет к удорожанию железобетонных конструкций на стадии проектирования на 10–15 %.
В Еврокоде EN 991-1-3 даны коэффициенты снеговых нагрузок,
которые рассчитываются в соответствии с картой снеговых нагрузок
на грунт для Европы, а также таблицей зависимости между высотным положением местности и снеговыми нагрузками с данными по
европейским регионам. В СНиП 2.01.07–85 «Нагрузки и воздействия»
приведены данные по снеговым нагрузкам, необходимые для расчета
аналогичных коэффициентов. В Европе максимальные нагрузки доходят до 95 кг/м2, в России минимальные – 80 кг/м2, максимальные –
560 кг/м2.
Известно, что 40 % территории РФ является сейсмоопасной зоной. Анализ показывает, что расчетные сейсмические нагрузки и стоимость при расчете по Еврокоду EN 1998 существенно выше по сравнению с расчетами по СНиП II-7–81 «Строительство в сейсмических
районах» при тех же параметрах. В результате сопоставления требований выявлено, что соотношение величин расчетной сейсмической
нагрузки по российским и европейским нормам составляет 1,4.
В результате увеличение в стоимости объектов при расчетах по Еврокоду 1998 и СНиП II-7–81 может достигать 20–40 % (в зависимости от условий строительства и типов конструкций, интенсивности
сейсмических воздействий).
Карты общего сейсмического районирования территории Российской Федерации по СНиП II-7–81 «Строительство в сейсмических районах» отражают 10, 5 и 1%-ную вероятность возможного
72
73
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
превышения в течение 50 лет интенсивности сейсмических воздействий и соответствуют повторяемости сейсмических сотрясений,
в среднем, один раз в 500, 1000 и 5000 лет. При этом в Еврокоде
EN 1998 используется только одна карта, которая соответствуют повторяемости сейсмических сотрясений, в среднем, один раз в 500 лет,
что менее прогрессивно, чем в СНиП II-7–81.
В европейских нормах отсутствуют расчеты воздухопроницаемости ограждающих конструкций и теплоизоляционных материалов,
применяемых в распространенных в России многоэтажных домах
с каменными стенами, а также требования и методы расчета для ограничения влажности материалов по условиям морозостойкости. Сопоставительный анализ показывает существенные методические, терминологические различия российских и европейских норм, а также
различия в требованиях к строительным материалам, определяемые
разницей условий эксплуатации и исходными компонентами.
Несмотря на существующие различия, имеется потребность
в дальнейшем укреплении и развитии экономического сотрудничества стран – участниц СНГ в сфере строительства. Она проявляется
в стремлении большинства стран – участниц СНГ, ЕврАзЭС и Таможенного союза ко все большей экономической интеграции. Данная
тенденция, а также необходимость развития экономических отношений с Европейским Союзом диктуют необходимость обеспечения
практического единства систем технического регулирования строительства этих стран, строительных норм, правил и стандартов.
На повестке дня также вопросы их гармонизации с соответствующими европейскими директивами и техническими нормами. Решение
этих проблем должно осуществляться с учетом экономических интересов Российской Федерации.
Соглашение об основах гармонизации технических регламентов государств – участников Евразийского экономического сообщества от 24 марта 2005 года не учитывает специфику технического
регулирования в области строительства. В этом документе отсутствует упоминание о сводах правил в качестве доказательной базы технических регламентов, что на практике приведет к невозможности применения строительных норм и правил, широко используемых в России, в том числе в обязательном порядке. Поэтому в целях обеспечения
единых принципов и подходов в области технического регулирования
в строительстве на состоявшемся 11 ноября 2010 г. в Киеве ХХХ
заседании Межправительственного совета по сотрудничеству в строительной деятельности стран СНГ одобрены Рекомендации по реализации Концепции технического регулирования в государствах – участниках СНГ в сфере строительства и производства изделий строительного назначения. Эти рекомендации разработаны в развитие
положений «Концепции технического регулирования в государствах –
участниках Содружества Независимых Государств», принятой постановлением Межпарламентской Ассамблеи государств – участников
СНГ от 3 декабря 2009 года № 33-22, и учитывают особенности строительной продукции и особенности правового и нормативного регулирования в сфере строительства. При этом в Рекомендациях принимается во внимание и разный уровень реформирования систем технического регулирования в странах СНГ.
Одной из основных задач, которые поставлены в Рекомендациях, является задача сближения и гармонизации национальных и межгосударственных стандартов стран – участниц СНГ с европейскими
стандартами для обеспечения соответствия качества продукции строительного назначения, производимой в странах СНГ, требованиям
Евросоюза – как средство общения между странами в рамках Содружества и устранения технических барьеров в торговле. Решение данной задачи будет осуществляться путем активизации и совершенствования деятельности Межгосударственной научно-технической комиссии по стандартизации, техническому нормированию и сертификации
в строительстве (МНТКС) по разработке и пересмотру межгосударственных стандартов на продукцию промышленности строительных
материалов и строительной индустрии.
Вторая крупная задача, о которой говорится в рекомендациях, –
разработка межгосударственных нормативных документов, в том
числе по вопросам, не урегулированным европейскими стандартами, – вопросам проектирования, строительства и эксплуатации объектов, планировке и застройке территорий. В Западной Европе техническое регулирование в части проектирования и строительства зданий и сооружений осуществляется в основном на национальном
уровне – обязательными общегосударственными (как в Великобритании) или территориальными (земельными, как в ФРГ) строительными правилами – аналогичными по своей роли нашим СНиП, но
74
75
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Часть II. Расчет несущей способности и устойчивости элементов деревянных...
часто отличающимся по содержанию. Это отражено в директиве Совета ЕС от 21 декабря 1988 г. № 89/106/EEC по строительным изделиям. Исключение составляют нормы по механической безопасности в строительстве, установленные в конструктивных Еврокодах (стандартах ЕN), и требования по энергосбережению в зданиях,
установленные в соответствующей директиве ЕС.
Вместе с тем проект указанного «Соглашения» ограничивает
перечень основополагающих документов, используемых для создания межгосударственных моделей технических регламентов, уровнем стандартов. Это не учитывает европейские тенденции «нового»
и «глобального» подходов, тем самым практически исключая возможность использования указанных директив в качестве основы для разработки технических регламентов. Кроме того, в странах СНГ проектирование и строительство большинства объектов массового строительства фактически осуществляется по единым строительным
нормам и правилам, в создание которых внесли свой вклад все страны СНГ. Юридическая основа применения этих норм в виде Законов
о техническом регулировании и технических регламентов, в том числе по безопасности зданий и сооружений, принятых в этих странах,
все более расходится. Таким образом, сохранение единства норм по
безопасности зданий и сооружений безусловно необходимо для экономической интеграции стран – участниц СНГ.
В этой связи решением ХХХ заседания Межправительственного совета по сотрудничеству в строительной деятельности стран СНГ
на базе МНТКС создана специальная рабочая группа из специалистов Белоруссии, Казахстана, России, Украины, а также специалистов
других стран, и в кратчайший срок, на основе обобщения уже принятых в странах регламентов, будет разработана межгосударственная
модель технического регламента по строительству, которую в соответствии с проектом Соглашения об основах гармонизации технических регламентов государств – участников СНГ можно будет использовать в качестве основы для разработки странами – участницами СНГ, ЕврАзЭС и Таможенного союза технического регламента по
безопасности зданий и сооружений, включая вопросы безопасности
применения в строительстве строительных материалов и изделий.
Такой документ позволит осуществлять без излишних таможенных барьеров поставки из одной страны в другую строительных ма-
териалов, изделий, инженерного оборудования и другой промышленной продукции для зданий и сооружений, а также предоставлять
друг другу услуги в области проектирования и строительства зданий
и сооружений.
Еврокоды только тогда будут активно использоваться проектировщиками, если будет обеспечиваться достаточная поддержка для
их внедрения в промышленное производство. Для выполнения этого
необходимо теоретическое и практическое обучение, подкрепленное
соответствующим программным обеспечением и поясняющими материалами, т. е. справочниками. Более того, должна сохраниться возможность использования Еврокодов для создания инновационных
проектов, а для этого должна существовать четко определенная система внесения в них поправок, изменений и улучшений. Университеты, технические колледжи, строительные институты и обучающие
центры должны признать неизбежность введения в действие Еврокодов. Необходимо создание соответствующих курсов для обучения
инженеров, уже работающих в строительной индустрии. Непрерывное профессиональное обучение также должно предусматривать переподготовку инженеров для использования Еврокодов.
Практические своды правил для строительных конструкций
обычно сопровождаются неофициальными справочниками и программным обеспечением. Такие поясняющие материалы способны
сделать Еврокоды максимально удобными в обращении. Из-за разнообразия существующих традиций в государствах-участниках и большого различия в NDP нецелесообразно создание общеевропейских
справочников и программного обеспечения. Однако «общие» справочники и программное обеспечение могут быть разработаны на основе выборочных показателей из NDP, а в поясняющих целях возможно использование некоторых альтернативных рекомендуемых
правил.
В настоящее время проводится подготовка к переработке существующих Еврокодов. Работы по пересмотру Еврокодов будут проводиться в период с 2013 по 2020 год.
76
77
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Рекомендуемая литература
1. Федеральный закон Российской Федерации от 30 декабря 2009 г.
№ 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».
2. Федеральный закон Российской Федерации от 27 декабря 2002 г.
№ 184-ФЗ «О техническом регулировании».
3. Постановление Правительства Российской Федерации от 19 ноября
2008 г., №858 «О порядке разработки и утверждения сводов правил».
4. Постановление Межгосударственной Ассамблеи государств участников Содружества Независимых Государств от 3 декабря 2009 г. № 33-22 «Концепция технического регулирования в государствах – участниках СНГ».
5. Национальный стандарт Российской Федерации НСР ЕН 1990–2011
Еврокод(0): Основы проектирования сооружений (1-я редакция).
6. СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции. Актуализированная
редакция СНиП II-25–80».
7. СНиП II-7–81 «Строительство в сейсмических районах».
8. ISO 9001:2000 «Системы менеджмента качества. Требования».
9. Директива Совета Европы по строительной продукции (CPD) 89/106/
ЕЕС от 21 декабря 1988 г. Руководство L «Внедрение и использование Еврокодов».
10. EN 383:2009 «Конструкции деревянные. Методы испытаний. Определение прочности соединений и базовых величин для штыревых крепежных
изделий».
11. EN 409:2009 «Конструкции деревянные. Определение изгибающего
момента штыреобразных соединительных средств».
12. EN 1075:2009 «Конструкции деревянные. Методы испытаний.
Соединения с металлическими пластинами».
13. EN 1380:2009 «Конструкции деревянные. Методы испытаний. Несущая способность гвоздевых, шуруповых, нагельных и болтовых соединений».
14. EN 1381:2009 «Конструкции деревянные. Несущие скобовые соединения. Методы испытаний».
15. EN 1990:2011 «Основные положения по проектированию несущих
конструкций».
16. EN 1991:2009 «Несущие конструкции. Воздействия».
17. EN 1992:2009 «Железобетонные конструкции. Проектирование, расчеты, параметры».
18. EN 1993:2004 «Стальные конструкции. Проектирование, расчеты,
параметры».
19. EN 1994:2004 «Железобетонные конструкции. Проектирование, расчеты, параметры».
78
Рекомендуемая литература
20. EN 1995:2009 «Деревянные конструкции. Проектирование, расчеты,
параметры».
21. EN 1996:2005 «Каменная кладка. Проектирование, расчеты, параметры».
22. EN 1997:2007 «Проектирование геотехническое».
23. EN 1998:2005«Проектирование сейсмоустойчивых строительных
конструкций».
24. EN 1999:2009 «Проектирование алюминиевых конструкций».
25. EN 14358:2009 «Конструкции деревянные. Расчет значений характеристик 5-персентила и критериев приемлемости образца».
26. EN 14592:2008 «Конструкции деревянные. Крепежные детали типа
штифта. Требования».
27. EN 26891:1991 «Конструкции деревянные. Соединения, получаемые
с помощью механических скоб. Основные принципы определения характеристик прочности и деформации».
28. EN 28970:2009 «Конструкции деревянные. Испытания соединений,
выполненных с помощью механических шпонок. Требования к плотности древесины».
79
Краткий курс лекций «Международная нормативная база проектирования...
Учебное издание
Черных Александр Григорьевич,
Бызов Виктор Евгеньевич
КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ
«МЕЖДУНАРОДНАЯ НОРМАТИВНАЯ БАЗА
ПРОЕКТИРОВАНИЯ (ЕВРОКОДЫ)»
Учебное пособие
Редактор В. А. Преснова
Корректор М. А. Молчанова
Компьютерная верстка И. А. Яблоковой
Подписано к печати 26.12.14. Формат 60 84 1/16. Бум. офсетная
Усл. печ. л. 4,7. Тираж 100 экз. Заказ 141. «С» 96.
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет.
190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4.
Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 5.
80
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
1 905 Кб
Теги
kurs, kratko, chernyh
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа