"Изменение N 1 к СП 299.1325800.2017 "Конструкции деревянные с узлами на винтах. Правила проектирования"
(утв. и введено в действие Приказом Минстроя России от 18.12.2020 N 807/пр)

Подраздел 6.1. Наименование. Исключить слова: "и шурупам".

Раздел 8. Наименование. Дополнить словами: "и локальному армированию конструкций".

Дополнить наименованиями разделов и подразделов в следующей редакции:

"7.5 Локальное армирование деревянных конструкций с использованием винтов

9 Требования по проектированию локального армирования конструкций с использованием винтов

9.1 Общие требования

9.2 Локальное армирование балок из клееной древесины и древесины клееной из шпона в зоне подрезок

9.3 Локальное армирование гнутоклееных балок

9.4 Армирование приопорных участков балок

10 Составные балки".

Дополнить третьим абзацем в следующей редакции:

"Изменение N 1 к настоящему своду правил разработано авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко (канд. техн. наук А.А. Погорельцев, д-р техн. наук С.Б. Турковский, канд. техн. наук П.Н. Смирнов) при участии д-ра техн. наук А.Я. Найчука, Е.В. Маркечко (БрГТУ), д-ра техн. наук Е.Н. Серова (ГАСУ).".

Пункт 1.2. Изложить в новой редакции:

"1.2 Настоящий свод правил не распространяется на проектирование соединений ДК гидротехнических сооружений, фундаментов, свай и на узловые соединения элементов ДК, в которых применяются винты и шурупы по ГОСТ 1144 и ГОСТ 1146.".

Дополнить нормативными ссылками в следующей редакции:

"ГОСТ Р 56706-2015 Плиты клееные из пиломатериалов с перекрестным расположением слоев. Технические условия.

ГОСТ 33124-2014 Брус многослойный клееный из шпона. Технические условия.

ГОСТ 24705-2004 (ИСО 724:1993) Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры.".

Заменить ссылки:

"ГОСТ 3916.1-96 Фанера общего назначения с наружными слоями из шпона лиственных пород. Технические условия" на "ГОСТ 3916.1-2018 Фанера общего назначения с наружными слоями из шпона лиственных пород. Технические условия";

"ГОСТ 3916.2-96 Фанера общего назначения с наружными слоями из шпона хвойных пород. Технические условия" на "ГОСТ 3916.2-2018 Фанера общего назначения с наружными слоями из шпона хвойных пород. Технические условия";

"ГОСТ 9462-88 Лесоматериалы круглые. Технические условия" на "ГОСТ 9462-2016 Лесоматериалы круглые лиственных пород. Технические условия";

"СП 16.13330.2011 "СНиП II-23-81* Стальные конструкции" (с изменением N 1)" на "СП 16.13330.2017 "СНиП II-23-81* Стальные конструкции" (с изменениями N 1, N 2)";

"СП 20.13330.2011 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия" на "СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия" (с изменениями N 1, N 2)";

"СП 64.13330.2011 "СНиП II-25-80 Деревянные конструкции" на "СП 64.13330.2017 "СНиП II-25-80 Деревянные конструкции" (с изменениями N 1, N 2)".

Дополнить пунктами 3.8, 3.9 в следующей редакции:

"3.8 винтовой стержень: Винт без головки, со спиральной нарезкой по всей длине, образующей резьбу в деревянной детали, устанавливаемый путем ввинчивания с применением насадки на дрель или шуруповерт для передачи крутящего момента.

3.9 конструкции, армированные винтами: Деревянные конструкции с локальным усилением древесины винтами.".

Пункт 5.2. Первое предложение. Заменить слова: "винтов и шурупов" на "винтов, винтовых стержней и шурупов (далее - винты)".

Дополнить пунктами 5.3 - 5.5 в следующей редакции:

"5.3 Локальное поперечное и наклонное армирование винтами деревянных конструкций применяют для снижения в древесине нормальных напряжений поперек волокон и (или) касательных напряжений.

5.4 Армирование винтами выполняется при изготовлении деревянных конструкций в заводских условиях или на строительной площадке и при усилении конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений.

5.5 Схемы и параметры армирования следует принимать в соответствии с проектом.".

Наименование. Исключить слова: "и шурупам".

Пункт 6.1.1. Изложить в новой редакции:

"6.1.1 Винты, применяемые в соединениях для армирования ДК, сплачивания балок и усиления деревянных элементов с трещинами, следует изготавливать из оцинкованной углеродистой или нержавеющей стали как с полной, так и неполной резьбой по длине винта.".

Пункт 6.1.3. Первый абзац. Изложить в новой редакции:

"6.1.3 В соединениях ДК в зависимости от формы острия могут быть использованы шурупы, саморезы (с фрезой на острие) и другие винты с потайной, тарельчатой, шестигранной или головкой внутри стержня винта.".

Рисунок 1. Изложить в новой редакции:

"

Пункт 6.1.4. Таблица 1. Изложить в новой редакции:

Пункт 6.1.12. Изложить в новой редакции:

"6.1.12 Винтовые стержни с постоянным шагом резьбы, приведенные на рисунке 1, ж, следует использовать для армирования ДК, сплачивания балок и усиления деревянных элементов с трещинами. Стержни с постоянным метрическим шагом резьбы по ГОСТ 24705 следует применять в соединениях, работающих на сдвиг или на совместное восприятие осевого и сдвигающего усилий.".

Дополнить пунктом 6.1.13 в следующей редакции:

"6.1.13 Для винтовых стержней диаметрами резьбы 16 и 20 мм, приведенных на рисунке 1, ж, нормативные значения крутящего момента M_tn и изгибающего момента M_yn пластической деформации должны быть определены экспериментально.".

Пункт 6.2.1. Дополнить ссылками: ", ГОСТ Р 56706, ГОСТ 33124.".

Пункт 7.1.3. Изложить в новой редакции:

"7.1.3 Для винтов, соответствующих требованиям таблиц 1 - 4 и работающих на выдергивание из древесины под углом к направлению волокон, расчетную несущую способность винта следует вычислять по формуле

где - расчетное сопротивление выдергиванию винта под углом к направлению волокон на единицу поверхности контакта нарезной части винта с древесиной ДКШ и ДКП, образованной по наружному диаметру, Н/мм²;

d - наружный диаметр резьбы, мм;

l_рас - расчетная длина винта, равная длине нарезной его части, завинченной в соединяемый элемент, уменьшенная на 1,8d, мм;

- угол наклона продольной оси винта по отношению к направлению волокон древесины, град;

m_d - коэффициент, учитывающий изменение расчетного сопротивления выдергиванию винта из древесины под углом к направлению волокон в зависимости от диаметра d винта, вычисляемый по формуле

m_l - коэффициент, учитывающий изменение расчетного сопротивления выдергиванию винта из древесины (для ДКШ - вдоль и поперек волокон, ДКП - поперек волокон) под углом к направлению волокон в зависимости от расчетной длины l_рас винта в узловом соединении, следует вычислять по формуле

где

Примечание - В случае применения в узловых соединениях винтов, параметры которых не соответствуют требованиям таблиц 1 - 4, расчетную несущую способность следует определять экспериментальным путем в соответствии с требованиями ГОСТ 33082.

Расчетное сопротивление выдергиванию винта под углом к направлению волокон на единицу поверхности контакта нарезной части винта с древесиной ДКШ и ДКП, образованной по наружному диаметру, в узловом соединении вычисляют по формуле

где R_ср90 - расчетное сопротивление выдергиванию винта под углом к направлению волокон на единицу поверхности контакта нарезной части винта с древесиной ДКШ и ДПК в узловом соединении с винтами 3 <= d <= 20 мм, Н/мм².

Расчетное сопротивление R_ср90 выдергиванию винта из древесины ДКШ и ДПК под углом к направлению волокон на единицу поверхности контакта нарезной части винта с древесиной ДКШ и ДПК, образованной по наружному диаметру, в узловом соединении с винтами вычисляют по формуле

где - расчетное сопротивление выдергиванию винта из древесины плотностью под углом к направлению волокон на единицу поверхности контакта нарезной части винта с древесиной ДКШ и ДПК, образованной по наружному диаметру в соединении с винтами, для ДКШ - ; а для ДПК с плотностью ламелей ;

- коэффициент, учитывающий изменение расчетного сопротивления выдергиванию из древесины поперек волокон (для ДКШ - вдоль и поперек волокон, для ДПК - поперек волокон) от нормативного значения плотности древесины в узловом соединении, следует вычислять по формуле

где - нормативное значение плотности древесины, кг/м³, в соответствии с требованиями ГОСТ 16483.1 и СП 64.13330;

m_в, m_Т, m_Д, m_Н и m_а - коэффициенты условия работы в соответствии с требованиями раздела 5 СП 64.1330.2011;

m_нк - коэффициент, учитывающий изменение расчетного сопротивления выдергиванию из древесины поперек волокон (для ДКШ - вдоль и поперек волокон, для ДПК - поперек волокон) в зависимости от формы наконечника винтов, устанавливаемых без предварительного сверления, равный 1 для острого наконечника, в том числе острого режущего и острого режущего с канавками, для других типов наконечника коэффициент следует определять в соответствии с ГОСТ 33082.".

Раздел дополнить подразделом 7.5 в следующей редакции:

Локальное поперечное и наклонное армирование ДК следует выполнять винтами с полной резьбой, соответствующими требованиям таблиц 1 - 4 и работающими на осевое растяжение или сжатие под углом к направлению волокон древесины, при этом их расчетную несущую способность необходимо вычислять в соответствии с требованиями 7.1 или 7.2.".

Наименование. Изложить в новой редакции:

Пункт 8.2. Дополнить предложением в следующей редакции: "Для винтовых стержней диаметрами 16 мм и 20 мм, приведенных на рисунке 1, ж, диаметр монтажного отверстия принимают равным 13 мм и 15 мм, соответственно.".

Пункт 8.6. Таблица 5. Изложить в новой редакции:

Дополнить пунктами 8.20 - 8.25 в следующей редакции:

"8.20 Армирование деревянных конструкций должно выполняться при соблюдении требований рабочих чертежей.

8.21 Основные конструктивные параметры армирования должны учитывать: размеры и характеристики винтов, размеры посадочных отверстий под винты и схемы их расстановки, регламентированные рабочими чертежами.

8.22 Угол между осью устанавливаемого винта и направлением волокон должен быть в пределах 30° - 90°.

8.23 При армировании древесины плотностью не более 500 кг/м³, за исключением древесины лиственницы, установку шурупов диаметром d <= 6 мм и саморезов осуществляют без предварительного рассверливания отверстий.

8.24 При армировании древесины плотностью более 500 кг/м³ шурупами диаметром d > 6 мм и винтовыми стержнями, их установку осуществляют с предварительным рассверливанием монтажных отверстий. Диаметр рассверленных отверстий для установки шурупов принимают 0,7d, для винтовых стержней - равным внутреннему диаметру резьбы d₁.

8.25 Расстояние вдоль волокон древесины между осями винтов и до торца элемента S₁ следует принимать не менее (рисунок 8):

- при угле наклона винтов к направлению волокон ;

- при угле наклона винтов к направлению волокон .

Расстояние поперек волокон древесины между осями винтов и до кромки элемента следует принимать не менее S₂ = S₃ = 4d.".

Дополнить рисунком 8 в следующей редакции:

Свод правил дополнить разделами 9, 10 в следующей редакции:

9.1.1 Армирование конструкций винтами используют:

- для увеличения несущей способности конструкций, в которых действуют нормальные растягивающие напряжения поперек волокон и (или) касательные напряжения (в приопорных зонах высоких балок, в зонах глубоких подрезок или ослаблений врезками, в изгибаемых элементах с криволинейной осью и др.);

- для сплачивания КДК, поперечное сечение которых состоит из двух и более элементов;

- в виде наклонно ввинченных стержней в качестве связей сдвига составных ДК, в том числе для комбинированных конструкций с деревянными балками в виде ребер и монолитной железобетонной плитой;

- для поперечного и наклонного армирований КДК для повышения их сдвиговой прочности и надежности, в том числе при переменном температурно-влажностном режиме эксплуатации;

- для наклонного армирования в целях повышения сдвиговой выносливости.

9.2.1 Балки следует рассчитывать на прочность, устойчивость плоской формы деформирования и прогиб.

9.2.2 Подрезка на опоре в растянутой зоне деревянных изгибаемых элементов глубиной a <= 0,25h допускается при условии

где A - опорная реакция от расчетной нагрузки, Н;

b и h - ширина и высота соответственно поперечного сечения элемента без подрезки, мм.

Длина опорной площадки подрезки c должна быть не больше высоты сечения h, а длина скошенной части подрезки c₁ - не менее двух глубин a (рисунок 9).

В случае, если невозможно выполнять скошенную подрезку или ее глубина превышает 0,25h, необходимо усиление зоны подрезки. Усиление проводят установкой поперечных (перпендикулярно к волокнам) и наклонных (под углом 45° к волокнам) винтов (рисунок 10).

Длина поперечных винтов должна соответствовать условию

где l_а - расчетная длина винта, мм;

a_р = a - 30 мм (глубина подрезки минус 30 мм на "непроклей").

Расчет винтов проводят с учетом того, что растягивающее усилие полностью воспринимается поперечными винтами. Наклонные винты воспринимают сдвигающие усилия в зоне трещины и снижают касательные напряжения на приопорном участке.

Расстояние от торца подрезки до винтов должно быть 80 - 120 мм (120 мм для конструкций, эксплуатируемых в переменных температурно-влажностных условиях, в том числе на открытом воздухе).

Для двух поперечных винтов должно выполняться условие

где T - несущая способность винта, вкрученного поперек волокон, определяемая по 7.1.3 при l_р = a_р, Н;

A - опорная реакция, Н;

a - глубина подрезки, мм;

h - высота сечения без учета подрезки, мм.

Для наклонных винтов должно быть выполнено условие

где T - несущая способность винта, определяемая по 7.1.3, при этом уровень площадки опирания условно принимают за местоположение шва сплачивания, Н.

9.3.1 Гнутоклееные балки с постоянной или переменной высотой поперечного сечения могут быть как двускатными, так и с верхней гранью положительной и отрицательной кривизны от 10% до 20%.

Одна из опор в таких балках, независимо от пролета, должна быть подвижной во избежание возникновения распора.

При расчете гнутоклееных балок на прочность (рисунок 11) кроме проверки краевых тангенциальных нормальных напряжений следует проверять соответствие максимальных радиальных растягивающих напряжений , действующих поперек волокон древесины условию

где R_р90 - расчетное сопротивление ДК растяжению поперек волокон (пункт 7 таблицы 3 СП 64.13330.2017);

M - расчетный изгибающий момент, Н·мм;

F - площадь поперечного сечения кривого бруса, мм²;

y₀ - расстояние от нейтрального слоя до центра тяжести, мм;

r, r₀, r₁ - радиусы кривизны геометрической оси, нейтрального слоя, нижней (ближней к центру кривизны) и верхней кромок бруса соответственно, мм.

При невыполнении условия (29) допускается выполнять усиление постановкой винтов, рассчитанных на восприятие растягивающего усилия, определяемого по формуле

где l₂ - длина хорды криволинейного участка, мм, на котором не выполняется условие (29).

9.3.2 Двускатные гнутоклееные балки рекомендуются к применению при уклонах не более 20%. Зону перегиба верхних граней двускатных балок переменного сечения следует проверять на максимальные радиальные растягивающие напряжения , действующие поперек волокон древесины, по 9.3.1.

9.4.1 Приопорные участки клееных деревянных балок с соотношением h/b >= 4, а также участки в местах действия сосредоточенных сил должны быть рассчитаны на прочность по главным площадкам с учетом всех компонент плоского напряженного состояния по формуле

где - значение главного растягивающего напряжения, МПа;

, и - компоненты плоского напряженного состояния, МПа;

- расчетное значение сопротивления древесины при растяжении под углом к направлению волокон, определяемое по разделу 6 СП 64.13330.2017.

Угол наклона направления главного растягивающего напряжения к волокнам древесины следует вычислять по формулам:

Величину наибольших нормальных растягивающих поперек волокон древесины напряжений в приопорных зонах и окрестностях действия сосредоточенных поперечных сил P следует определять методом конечных элементов или рассчитывать по формуле

где P - сосредоточенная сила (опорная реакция балки, давление от подвесного оборудования, усилие сжатия в стойке фермы и т.д.), Н;

- ордината положительной части кривой распределения нормальных напряжений от единичной сосредоточенной силы (рисунок 12), мм;

b - ширина поперечного сечения элемента, мм;

h - высота поперечного сечения элемента, мм.

Ординату в интервале -0,25h_оп <= y <= +0,25h_оп рассчитывают по формуле

9.4.2 При передаче поперечной силы не по кромке элемента, а по части высоты торца нормальное напряжение , растягивающее древесину, умножают на коэффициент 1,4.

При невыполнении условия формулы (31) винты следует устанавливать под углом к волокнам древесины. Главное растягивающее усилие, воспринимаемое наклонными винтами, рассчитывают по формуле

Винты следует устанавливать с одинаковым шагом на длине опасной зоны, равной 0,7h_оп, отстоящей от оси опоры на расстоянии, равном h_оп. Первый наклонный винт должен быть установлен на расстоянии x = h_оп + 0,1h_оп от оси опоры. Длина анкеровки винтов должна быть не менее .

10.1 Клееные деревянные составные балки следует сплачивать с помощью наклонных винтов.

10.2 Составным балкам на податливых связях следует придавать строительный подъем путем выгиба элементов до постановки связей. Значение строительного подъема (без учета последующего распрямления балки) следует принимать увеличенным в полтора раза по сравнению с прогибом составной балки под расчетной нагрузкой.

10.3 Расчет на прочность составных балок следует выполнять по пунктам 7.9 и 7.11 СП 64.13330.2017.

10.4 Прогиб составных балок как со строительным подъемом, так и без него следует определять как для цельных балок такого же сечения, но с введением коэффициента k_ж к моменту инерции поперечного сечения балки, учитывающего податливость того или иного вида соединения (таблица 8).

10.5 В составных балках на наклонных винтах последние следует устанавливать таким образом, чтобы в них возникали растягивающие усилия. Винты следует устанавливать под углом от 25° до 55° к плоскости сплачивания.

Несущую способность наклонного винта как связи сдвига T_с.с определяют по формуле

где - несущая способность винта, определяемая в соответствии с 7.1.3.

Расстояние (шаг) между винтами s_с.с должно удовлетворять условию

где - расчетная разница изгибающих моментов в начале и конце участка s_с.с между винтовыми связями, Н·мм;

I_бр - момент инерции брутто поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси, мм⁴;

- статический момент брутто ветви составного элемента относительно нейтральной оси, мм³.

Библиографические данные.

Ключевые слова. Дополнить после слова: "винт," словами: "винтовой стержень". Исключить слова: "слоистая", "(LVL)".