ГОСТ Р 57341-2016/EN 13271:2001. Национальный стандарт Российской Федерации. Изделия крепежные для деревянных конструкций. Прочностные характеристики

(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 08.12.2016 № 2000-ст)

Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 декабря 2016 г. № 2000-ст

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИЗДЕЛИЯ КРЕПЕЖНЫЕ ДЛЯ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Fasteners for timber structures. Strength properties

(EN 13271:2001, Timber fasteners — Characteristic load-carrying capacities and slip-moduli for connector joints, IDT)

ГОСТ Р 57341-2016/EN 13271:2001

ОКС 91.080 ОКПО 53 6660

Дата введения 1 июля 2017 года

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Центральным научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом им. В.А. Кучеренко (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко), отделением Акционерного общества «Научно-исследовательский центр „Строительство“ (АО „НИЦ „Строительство“) на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 европейского стандарта, который выполнен Федеральным государственным унитарным предприятием „Российский научно-исследовательский центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия“ (ФГУП „СТАНДАРТИНФОРМ“)»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 декабря 2016 г. № 2000-ст

4 Настоящий стандарт идентичен европейскому стандарту EN 13271:2001 «Средства крепления деревянных брусьев. Характерные несущие способности и модули скольжения шпоночных соединений» (EN 13271:2001 «Timber fasteners — Characteristic load-carrying capacities and slip-moduli for connector joints», IDT).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного европейского стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных европейских стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1. Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методику определения несущей способности шпоночных соединений в деревянных конструкциях и их параметры.

Настоящий стандарт также содержит рекомендации по определению нормативных значений коэффициентов податливости соединений для цельной древесины (в соответствии с ЕН 338) и для клееной древесины (в соответствии с ЕН 1194).

2. Нормативные ссылки

Настоящий стандарт содержит датированные и недатированные ссылки, а также положения из других стандартов. Нормативные ссылки, перечисленные ниже, приведены в соответствующих разделах настоящего стандарта. Для датированных ссылок последующие изменения к упомянутым стандартам или их пересмотры применяют к настоящему стандарту только в случае, когда они включены в него путем уточнения или переработки. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного стандарта (включая все изменения).

EN 338, Structural timber — Strength classes (Строительные лесоматериалы. Классы прочности)

EN 912, Timber fasteners — Specifications connectors for timbers (Изделия крепежные для деревянных конструкций. Технические условия для шпонок)

EN 1194, Timber structures — Glued laminated timber — Strength classes and determination of characteristic values (Конструкции деревянные. Пиломатериалы клееные многослойные. Классы прочности и определение характеристических значений)

EN 26891, Timber structures — Joints made with mechanical fasteners — General principles for the determination of strength and deformation characteristics (ISO 6891:1983) [Конструкции деревянные. Соединения механические. Общие принципы определения прочности и деформации (ISO 6891:1983)]

ENV 1995-₁-1, Eurocode 5: Design of timber structures — Part 1-1: General — Common rules for buildings (Еврокод 5: Проектирование деревянных конструкций. Часть 1-1: Общие правила и правила для зданий)

3. Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины и определения:

3.1 типы соединений:

• односрезное соединение деревянных элементов на одной кольцевой шпонке, стянутое болтом;
• односрезное соединение деревянных элементов на двух тарельчатых шпонках, установленных парно, стянутое болтом;
• односрезное соединение деревянных элементов на двух односторонних зубчато-кольцевых шпонках, установленных парно, или на одной двухсторонней зубчато-кольцевой шпонке, стянутое болтом.

4. Обозначения

Rb, 0	-	нормативная несущая способность болта для \alpha = 0^{\circ} , Н;
Rb	-	нормативная несущая способность болта для \alpha \neq 0^{\circ} , Н;
Rc, k	-	нормативная несущая способность зубчато-кольцевой шпонки, Н;
Rc, 0, k	-	нормативная несущая способность кольцевой или тарельчато-кольцевой шпонки для \alpha = 0^{\circ} , Н;
Rj, 0, k	-	нормативная несущая способность соединения на зубчато-кольцевой шпонке для \alpha = 0^{\circ} , Н;
R_{j,\alpha,k}	-	нормативная несущая способность соединения на зубчато-кольцевой шпонке для \alpha \neq 0^{\circ} , Н;
a3, t	-	расстояние до нагруженного торца элемента, мм;
a3, c	-	расстояние до ненагруженного торца элемента, мм;
a4	-	расстояние до кромки элемента (нагруженной или ненагруженной), мм;
a4, t	-	расстояние до нагруженной кромки элемента, мм;
a4, c	-	расстояние до ненагруженной кромки элемента, мм;
db	-	диаметр болта, мм;
dc	-	диаметр шпонки, мм;
d1	-	диаметр отверстия под шпонку, мм;
he	-	глубина посадки шпонки или глубина посадки зуба шпонки соответственно, мм;
t1	-	толщина крайнего элемента, мм;
t2	-	толщина среднего элемента, мм;
kser	-	коэффициент податливости согласно ЕН 26891, Н/мм;
k_{\alpha 3}	-	коэффициент изменения a3, t;
kt	-	коэффициент изменения для t1 и t2;
ka	-	коэффициент изменения для \alpha ;
kp	-	коэффициент изменения для \rho_{k} ;
\alpha	-	угол между вектором приложения нагрузки и направлением волокон древесины, град;
\rho_{k}	-	нормативная плотность древесины, кг/м3.

5. Соединения на кольцевых и тарельчатых шпонках

5.1. Типы шпонок

К соединениям на шпонках типа A и B, согласно определению в ЕН 912, применимы следующие рекомендации.

5.2. Нормативные несущие способности

Нормативную несущую способность соединения на кольцевых или тарельчатых шпонках определяют при следующих условиях:

\alpha = 0, (1a)

a3, t = 2dc, (1b)

a₄ = 0,6dc, (1c)

t₁ = 3he, (1d)

t₂ = 5he, (1e)

\rho_{k} = 350\text{кг}/\text{м}^{3}. (1f)

Нормативную несущую способность соединения на шпонках определяют по следующим формулам:

где Rc, 0, k измеряется в ньютонах, а dc и he — в миллиметрах.

Условия, не упомянутые в формулах (1a) - (1f), см. в приложении A.

5.3. Дополнительные исходные условия

Нормативные несущие способности определяются по формулам (2a) и (2b), относящимся к соединениям на шпонках, стянутых болтами, приведены в таблице 1.

Таблица 1

Требования для болтов, стягивающих соединения на кольцевых и тарельчатых шпонках

Размеры в миллиметрах

Тип шпонки	dc	db
		min	max
От A1 до A5	До 130 вкл.	12	24
A1, A4, A5	Св. 130	0,1dc	24
B	-	d1 — 1	d1

Под головкой болта и гайкой необходимо устанавливать шайбы, имеющие длину стороны или диаметр не менее 3db и толщину не менее 0,3db. При этом вся поверхность шайб должна контактировать с древесиной.

5.4. Нормативные коэффициенты податливости

Нормативные коэффициенты податливости kser задаются следующей формулой:

k_{ser} = 0,6d_{c}\rho_{k}. (3)

Размерность:

kser — Н/мм; dc — мм; \rho_{k} — кг/м3.

6. Соединения на зубчато-кольцевых шпонках

6.1. Типы шпонок

К соединениям на шпонках типа C, согласно определению в ЕН 912, применимы следующие рекомендации.

6.2. Нормативные несущие способности

\alpha = 0, (4a)

a3, t = 1,5dc, (4b)

для типов от C1 до C9

a₃, t = 2dc. (4c)

Для типов C10 и C11

a₄ = 0,6dc, (4d)

t₁ = 3he, (4e)

t₂ = ₅he, (4f)

\rho_{k} = 350\text{кг}/\text{м}^{3}. (4g)

Условия, не упомянутые в формулах (4a) - (4g), см. в приложении B.

Нормативную несущую способность соединения на шпонках определяют по формуле

Rj, 0, k = Rc, k + Rb, 0, k, (5)

где R_{c,k} = 18d_{c}^{1,5} для типов от C1 и C9 (6)

R_{c,k} = 25d_{c}^{1,5} для типов от C10 и C11. (7)

Размерность:

Rc, k — Н;

dc — мм.

В формуле (6) dc = d для типов C5, C8 и C9, d_{c} = \sqrt{a_{1}a_{2}} для типов C3 и C4.

Значения d, a1 и a2 см. в ЕН 912.

Rb, 0, k — нормативная несущая способность болта, в соответствии с ENV 1995-1-1.

6.3. Дополнительные исходные условия

Нормативные несущие способности, определенные по формулам (5), (6) и (7), относящиеся к соединениям на шпонках, стянутых болтами, приведены в таблице 2.

Таблица 2

Требования для болтов в соединениях на зубчато-кольцевых шпонках

Размеры в миллиметрах

Тип шпонки	db
	min	max
C1, dc <= 75	10	d1
C1, dc >= 95	10	30
C2	d1 — 1	d1
C3	12	d1
C4	d1 — 1	d1
C5	10	30
C6	10	d1
C7	d1 — 1	d1
C8	10	d1
C9	d1 — 1	d1
C10	10	30
C11	d1 — 1	d1

Под головкой болта и гайкой необходимо устанавливать шайбы, имеющие длину стороны или диаметр не менее 3db и толщину не менее 0,3db. При этом вся поверхность шайб должна контактировать с древесиной.

6.4. Нормативные коэффициенты податливости

k_{s} = 0,3d_{c}\rho_{k} типов C10 и C11. (8)

Размерность:

kser — Н/мм2; dc — мм; \rho_{k} — кг/м3.

В формуле (8) имеем

dc = d для типов C5, C8 и C9; d_{c} = \sqrt{a_{1}a_{2}} для типов C3 и C4.

Значения d, a₁ и a₂ см. в ЕН 912.

Приложение A (обязательное)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СОЕДИНЕНИЙ НА КОЛЬЦЕВЫХ И ТАРЕЛЬЧАТЫХ ШПОНКАХ

A.1 Общие положения

Настоящее приложение позволяет определить несущую способность соединений на кольцевых и тарельчатых шпонках в деревянных конструкциях для условий, не оговоренных в 5.2 [формулы (1a) - (1f)].

A.2 Нормативная несущая способность

Нормативную несущую способность соединения на кольцевых или тарельчатых шпонках определяют по следующей формуле:

где k_{\alpha} = \frac{1}{k_{90} \cdot sin^{2}\alpha + cos^{2}\alpha} , (A.2)

здесь k₉₀ = 1,3 + 0,001dc, (A.3)

ka3 следует применять для соединений на шпонках, нагруженных под углом к направлению волокон древесины в диапазоне — 30^{\circ} \leq \alpha \leq 30^{\circ} .

При a3, t < 1,5dc данные формулы не применяют.

где t1 > 2,25he и t2 >= 3,75he.

A.3 Дополнительные требования

Минимальные расстояния до ненагруженного торца (a3, c) и до кромки (a4) находят по формулам:

a3, c = 1,2dc для 150^{\circ} \leq \alpha \leq 210^{\circ} ; (A.7)

a_{3,c} = (0,4 + 16|sin\alpha|)d_{c} для 90^{\circ} \leq \alpha \leq 150^{\circ} и для 210^{\circ} \leq \alpha \leq 270^{\circ} ; (A.8)

a_{4,t} = (0,6 + 0,2sin\alpha)d_{c} для 0^{\circ} \leq \alpha \leq 180^{\circ} ; (A.9)

a4, c = 0,6dc для всех других значений \alpha . (A.10)

Обозначения, использованные в формулах, см. в разделе 4.

Приложение B (обязательное)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СОЕДИНЕНИЙ НА ЗУБЧАТО-КОЛЬЦЕВЫХ ШПОНКАХ

B.1 Общие положения

Настоящее приложение позволяет определить несущую способность соединений на зубчато-кольцевых шпонках в деревянных конструкциях для условий, не оговоренных в 6.2 [формулы (4a) - (4g)].

B.2 Нормативная несущая способность

Нормативную несущую способность соединения на зубчато-кольцевых шпонках определяют по следующей формуле:

R_{j,\alpha,k} = R_{ck}k_{\rho}k_{t}k_{a3} + R_{b,\alpha,k}, (B.1)

где

здесь t₁ >= 2,25he и t₂ >= 3,75he.

Для типов от C1 до C9:

где минимальное значение a3, t должно быть равно

В формулах (B.4b) и (B.5a) имеем:

dc = d для типов C5, C8 и C9;

d_{c} = \sqrt{a_{1}a_{2}} для типов C3 и C4

со значениями d, a₁ и a₂ по ЕН 912.

Для типов C10 и C11:

где минимальное значение a3, t должно быть равно:

В формуле (B.1):

Rc, k — нормативная несущая способность шпонки, в соответствии с формулой (6) или (7);

Rb, a, k — нормативная несущая способность болта по ЕНВ 1995-1-1.

B.3 Дополнительные требования

Минимальные расстояния до ненагруженного торца (a3, c) и до кромки (a4):

• для типов от C1 до C9:

a3, c = 1,2dc для 150^{\circ} \leq \alpha \leq 210^{\circ} ; (B.8)

a_{3,c} = (0,9 + 0,6|sin\alpha|)d_{c} для 90^{\circ} \leq \alpha \leq 150^{\circ} и для 210^{\circ} \leq \alpha \leq 270^{\circ} ; (B.9)

a_{4,t} = (0,6 + 0,2sin\alpha)d_{c} для 0^{\circ} \leq \alpha \leq 180^{\circ} ; (B.10)

a4, c = 0,6dc для всех других значений \alpha . (B.11)

В формулах (B.8) и (B.11):

dc = d для типов C5, C8 и C9.

d_{c} = \sqrt{a_{1}a_{2}} для типов C3 и C4.

Значения d, a₁ и a₂ даны в ЕН 912:

• для типов C10 и C11:

a3, e = 1,2dc для 150^{\circ} \leq \alpha \leq 210^{\circ} ; (B.12)

a_{3,e} = (0,4 + 1,6|sin\alpha|)d_{c} для 90^{\circ} \leq \alpha \leq 150^{\circ} и для 210^{\circ} \leq \alpha \leq 270^{\circ} ; (B.13)

a_{4,t} = (0,6 + 0,2sin\alpha)d_{c} для 0^{\circ} \leq \alpha \leq 180^{\circ} ; (B.14)

a4, c = 0,6dc для всех других значений \alpha . (B.15)

Обозначения, использованные в формулах, см. в разделе 4.

Приложение ДА (справочное)

СВЕДЕНИЯ О СООТВЕТСТВИИ ССЫЛОЧНЫХ ЕВРОПЕЙСКИХ СТАНДАРТОВ	НАЦИОНАЛЬНЫМ СТАНДАРТАМ И ДЕЙСТВУЮЩИМ В ЭТОМ КАЧЕСТВЕ	МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫМ СТАНДАРТАМ
	Таблица ДА.1
Обозначение ссылочного европейского стандарта	Степень соответствия	Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта
EN 338:2003	NEQ	ГОСТ 33080-2014 «Конструкции деревянные. Классы прочности конструкционных пиломатериалов и методы их определения»
EN 912	-	<*>
EN 1194	-	<*>
EN 26891:1991 IDT ГОСТ Р 57161-2016/EN 26891:1991 «Соединения механические деревянных конструкций. Основные принципы определения прочностных и деформационных характеристик» ENV 1995-1-1 -

<*> Соответствующий национальный стандарт отсутствует. До его принятия рекомендуется использовать перевод на русский язык данного европейского стандарта.

Примечание - В настоящей таблице использованы следующие условные обозначения степени соответствия стандартов:

• IDT — идентичные стандарты;
• NEQ — неэквивалентные стандарты.

---