ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИМ. В. А. КУЧЕРЕНКО

ГОССТРОЯ СССР

ПОСОБИЕ

ПО РАСЧЕТНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИИ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

МОСКВА-1972

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИМ. В. А. КУЧЕРЕНКО

ГОССТРОЯ СССР

ПОСОБИЕ

ПО РАСЧЕТНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ

Москва — 19 72

2. МОДУЛЬ СДВИГА КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ¹

Таблица 10

Клеи эпоксидные ЭПЦ-1 К-153 К-139 К-147 К-156 К-160 Модуль сдвига, кгс/см2...... 13 000 11000 8000 3000 12 000 12 000

1 Безотносительно х склеиваемым материалам.

3. КОЭФФИЦИЕНТ ДЛИТЕЛЬНОЙ ПРОЧНОСТИ (&дл) КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ (НА БАЗЕ 10⁷-10⁸ сек)

а) йд_Л клеевых соединений алюминия

Таблица 11

**лл на СДВНГ ПРИ Клеи растяжении сжатии кручении ЭПЦ-1 0,45 0,4 0,47 К-153 0,5 0,55 0,43

б) &д_Л клеевых соединений асбестоцемента

Т а б лица 12

Клеи Напряженное состояние эпоксидные1 резорциновый ЭПЦ-1 К-153 ДТ-1 Сдвиг при сжатии..... 0,6 0,6 0,6 Равномерный отрыв .... 0,4 0,4 0,4

1 Длительная прочность клеевых соединений асбестоцемента на эпоксидных клеях определяется длительной прочностью асбестоцемента.

в) &дл клеевых соединений древесины и стеклопластика

Таблица 13

Материалы Напряженное состояние Клеи Древесина Сдвиг при сжатии КБ-3 0,60 » Стеклопластик: То же ФР-12 0,60 полиэфирный Сдвиг при растяжении ПН-1 0,65 КАСТ-В Сдвиг при сжатии КБ-3 0,6

г) Адл клеевых соединений алюминия с пенопластом и древесноволокнистыми плитами

Таблица 14 Каучуковые* клеи

Напряженное состояние 88-Н 88-НП 78 БЦС Сдвиг при сжатии, алюминий с ДВП, кгс/см2......... 0,17 0,17 Сдвиг при сжатии, алюминий с пенопластом ПС-1, кгс/см2..... 0,3 0,27 Равномерный отрыв, алюминий с пенопластом ПС-1, кгс/см2 . . . 0,25 0,25

4. РАСЧЕТНЫЕ СТАТИЧЕСКИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

а) Расчетные сопротивления клеевых соединений алюминия

Таблица 15 Эпоксидные клеи

Напряженное состояние ЭПЦ-1 К-153 Сдвиг при сжатии, кгс/см2 .... 90 115 Сдвиг при растяжении, кгс/см2 . . . 30 35 Сдвиг при кручении, кгс/см2 . . . 155 155

11

б) Расчетные сопротивления клеевых соединений асбестоцемента

Таблица 16

Клеи Напряженное состояние эпоксидный резорциновый ЭПЦ-1, К-153 ДТ-1 Сдвиг при сжатии, кгс/см2 .... 25 20 Равномерный отрыв, кгс/см2 . . . 5 5

в) Расчетные сопротивления клеевых соединений древесины и стеклопластика

Таблица 17

Клеи Склеиваемые материалы фенольный КБ-3 резорцино вый полиэфир ный ФР-12 ПН-1 Древесина (сосна)...... 20 20 _ Стеклопластик полиэфирный . . — — 35 Стеклопластик КАСТ-В .... 55 — 40

г) Расчетные сопротивления клеевых соединений алюминия с пенопластом и древесноволокнистыми плитами

Таблица 18

Каучуковые клеи Напряженное состояние 88-Н, 88-НП 78-БЦС Сдвиг при сжатии, алюминий с ДВП, кгс/см2......... 6 7 Сдвиг при сжатии, алюминий с пенопластом ПС-1, кгс/см2 .... 1,8 2,2 Равномерный отрыв, алюминий с пенопластом ПС-1, кгс/см2 .... 2 2

5. РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛОВ ПРИ ДЕЙСТВИИ ЦИКЛИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ (НА БАЗЕ 10⁷ ЦИКЛОВ)

Таблица 19

Эпоксидные клев Напряженное состояние ЭПЦ-1 К-1БЗ К-U7 Сдвиг при кручении, кгс/сма . . . 90 100 70

6. КОЭФФИЦИЕНТЫ УСЛОВИЙ РАБОТЫ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИИ

а) Температурные (m_t)

Таблица 20 Температура в °С Клен —40 -20 0 +20 +40 +60 +80 Эпоксидные: ЭПЦ-1 К-153 К-139 К-147 Фенольный КБ-3 Резорциновые: ФР-12 ДТ-1 Полиэфирный ПН-1 Карбамидные: УКС М-19-62 Каучуковые: 88-Н, 88-НП 78-БЦС

Сдвиг при сжатии 0,5 0,7 0,85 0,8 0,8 0,9 0,8 0,8 0,9 1 1 1 — 0,8 — _ 0,8 0,8 0,8 — 0,8 0,8 — 0,8 _ _ 0.8 — — 1 1 1 1 1 1

0,5 0,3 0,2 0,9 0,6 0,4 0,8 0,6 0,4 0,8 0,6 0,5 — 0,8 - _ 0,8 _ 0,8 0,6 0,5 0,6 0,5 0,4 _ 0,65 _ — 0,65 — 0,3 0,2 _ 0,3 0,2 —

---

Эпоксидные: ЭПЦ-1 К-153

3 Зак. Н

б) Влажностные (m_w)

Таблица 21

Склеиваемые материалы Клеи т W Алюминий — алюминий ЭПЦ-1 0,7 К-153 0,7 К-139 0,7 К-147 0,5 К-156 0.7 К-160 0,7 Асбестоцемент — асбестоцемент ЭПЦ-1 0,8 К-153 0,8 ДТ-1 0,8 дт-з 0,6 Древесина — древесина КБ-3 0,7 ФР-12 УКС, М-19-62 0,7 М-70 0,55 Стеклопластик — стеклопластик ПН-1, КБ-3 0,75 Алюминий — пенопласт ПС-1 88-Н, 88-НП 0,9 Алюминий — ДВП 88-Н, 88-НП 0,75

в) Атмосферные (m_f) (на базе 3—7 лет)

Таблица 22 Клеевые соединения в разных климатических районах

Клеи Климатические районы сухой (жаркий), Ташкент нормальный (теплый), Баку нормальный (холодный), Москва сухой (холодный). Мирный Клеевые соединения алюминия Эпоксидные: ЭПЦ-1 0,7 0,9 0,75 0,9 К-153 0,85 0,9 0,6 0,85 К-139 — 0,5 0,3 0,85 К-147 0,9 0,9 0,55 0,85 К-156 — 0,5 — Клеевые соединения асбестоцемента Эпоксидные: ЭПЦ-1 0,60 0,9 0,8 0,9 К-153 0.6 0,9 0,8 0,9 Резорциновые: ДТ-1 0,5 0,5 0,45 0,6 дт-з 0,5 0,5 0,5 0,6

Таблица 23 Клеевые соединения в нормальном (холодном) районе

Клеи Склеиваемые полиэфир ный ПН-1 каучуковые материалы фенольный КБ-3 резорцино вый ФР-12 88-Н; 88-НП 78-БЦС Древесина (сосна) ....... 0,80 0,80 Стеклопластик: полиэфирный . _ _ 0,80 _ КАСТ-В . . . 0,80 — 0,80 — — Алюминий с ДВП — — — 0,85 0,65 Алюминий с пенопластом ПС-1 . — — _ 0,7 0,8

IV. ХАРАКТЕРИСТИКИ КЛЕЕВ И СКЛЕИВАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ

I. СОСТАВЫ КЛЕЕВ

а) Эпоксидные клеи

Таблица 24

Компоненты в вес. ч. Компоненты клея ГОСТ или ТУ ЭПЦ-1 К-153 К-139 К-147 К-156 К-160 Эпоксидная смола ЭД-5 ГОСТ 10587—63 100 100 100 100 100 100 Полиэфир МГФ-9 ТУ-БУ- 17-56 20 10 20 20 — — Низковязкий тиокол НВБ-2 ГОСТ 12812—67 — 20 — — — — Жидкий карбо-ксилатный каучук СКН-26-1 МРТУ 6-04- -180-64 20 70 Диглицидило-вый эфир ДЭГ-1 МРТУ 6--03-1223--69 20 20 Дибутилфталат ГОСТ 2102—67 — — — — — Полиэтиленполи- амин СТУ 49-2529-62 15 15 15 17 13 13 Сложные амины Наполнитель: ТУ 6-01-92-66 20 20 20 цемент или вибромолотый кварцевый песок 200 200 200 200 200 200

3* Зак. 14 15

Пособие является развитием нормативных документов на основе экспериментальных исследований.

Данные, приведенные в Пособии и приложениях к нему, могут быть применены при расчете клееных конструкций, разработке новых сочетаний склеиваемых материалов, для сопоставления сведений по известным и вновь разрабатываемым клеям и т. д.

Предназначено для работников проектных и научно исследовательских организаций.

3—2—4

План IV кв. 1971 г. № 16

ПРЕДИСЛОВИЕ

Пособие составлено в соответствии с главой СНиП II-A.10-71 «Строительные конструкции и основания. Основные положения проектирования». Оно содержит основные данные по нормативным и расчетным характеристикам клеев и клеевых соединений различных конструкционных строительных материалов (древесины, металлов, асбестоцемента и др.) при кратковременном и длительном действии нагрузки. В Пособии приведены коэффициенты условий работы клеевых соединений строительных конструкций при действии температуры, влаги и атмосферы. При разработке Пособия использованы результаты многолетних исследований образцов клеев и клеевых соединений, проведенных в ЦНИИСК и других организациях, в том числе исправленные и дополненные данные' составленных ранее инструктивных и 'нормативных материалов (СНиП I-B.15-69 «Материалы и изделия на основе полимеров», «Указания по проектированию и расчету строительных конструкций с применением пластмасс». Госстройиздат, 1963; «Указания по склеиванию строительных конструкций с применением пластмасс, алюминия и асбестоцемента». Строй-издат, 1965; Рекомендации по проектированию и расчету конструкций с применением пластмасс, ЦНИИСК, 1970, «Инструкции по проектированию и изготовлению клееных деревянных конструкций и строительных деталей» СИ 11—57).

Предлагаемое Пособие — первый документ такого рода в отечественной и мировой практике.

По мере совершенствования методов исследования и накопления экспериментальных результатов, в том числе с учетом влияния масштабного фактора, величины расчетных сопротивлений и коэффициентов условий работы клеевых соединений, а также методика их применения при расчете конструкций могут корректироваться.

Основные авторы Пособия — А. С. Фрейдин,

I* Зак. и    3

А. Б. Шолохова, By Ба Кием. В Пособии использованы также результаты работ П. П. Новокрещенова, В. Н. Зи-герн-Корна, С. Р. Ясовского, В. И. Рагольской, Л. М. Ковальчука, И. П. Преображенской, В. И. Фролова, А Д. Бернацкого, Ж. X. Желязкова, К- Р. Кийслера, И. Н. Ауристе, И. М. Гурман, Л. Б. Орловой, В. М. Со-ротокина, С. В. Субботина, М. С. Муртазина, А. Е. Гриб. Общая редакция осуществлена д-ром техн. наук Ю. М. Ивановым и канд. техн. наук А. С. Фрейдиным.

Дирекция ДНИ ИСК им. В. А. Кучеренко

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1.    Настоящее Пособие представляет собой обобщенные данные по нормативным и расчетным характеристикам конструкционных клеев и полученных с их помощью соединений конструкционных строительных материалов (металлов, древесины, асбестоцемента, пластмасс) с учетом влияния на эти показатели условий эксплуатации клеевых строительных конструкций.

1.2.    При проектировании клееных строительных конструкций различного назначения и в процессе проведения научно-исследовательских и проектно-технологических работ материалы Пособия следует использовать в соответствии с действующими нормативными документами.

1.3.    Сопротивление клееных соединений силовым воздействиям при расчете строительных конструкций по прочности характеризуется двумя показателями — нормативным и ра четным сопротивлением.

1.4.    Нормативное сопротивление R^H устанавливается по пределу прочности клеевых соединений (временное сопротивление R^B) при статических кратковременных испытаниях малых образцов с учетом изменчивости показателей. Методика определения R^a приведена в приложении I.

1.5.    Расчетное сопротивление клеевых соединений R принимается равным нормативному сопротивлению, деленному на коэффициент безопасности и умноженному на коэффициент длительного сопротивления й_дл

Коэффициент безопасности клеевых соединений, соответствующий    коэффициенту    безопасности по

материалам (по    терминологии    СНиП II-A.10-71)

принимается равным 1,2—1,3.

2 Зак И.

Методика определения &_дл приведена в приложении I.

1.6. Расчетные сопротивления клеевых соединений, эксплуатируемых в условиях длительного совместного действия нагрузки и температурно-влажностных факторов, определяются по соответствующим коэффициентам длительного сопротивления в условиях действия указанных факторов. Допускается умножение длительных расчетных сопротивлений на соответствующие коэффициенты условий работы, учитывающие снижение временного сопротивления ненагруженных клеевых соединений при длительном действии температуры, влаги или атмосферной среды:

R¹ = Rm_t ; R¹ = Rm_t ;

R^w = Rm_w ; R^,a> = Rmt m_w_

где m_t, m_w и m_f—соответственно коэффициенты условий работы при действии температуры, воды и атмосферы.

Методы определения коэффициентов условий работы приведены в приложении I.

И. ФИЗИКО МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КЛЕЕВ

1. ЭПОКСИДНЫЕ КЛЕИ Таблица 1

Клеи1 Временное сопротивление (растяжение), кгс/см2 Модуль упругости Модуль сдвига Коэффициент Пуассона кгс/см* ЭПЦ-1 280 64 000 28 000 0,15 К-153 250 51 000 21 000 0,25 К-139 230 31 000 12 000 0,25 К-147 120 18 000 6 600 0,35 К-156 280 59 000 26 000 0,15 К-160 230 60 000 26 000 0,15

1 Наполнитель — цемент 200 вес. ч.

2. ФЕНОЛЬНЫЕ, РЕЗОРЦИНОВЫЕ И МОЧЕВИННЫЕ КЛЕИ

Таблица 2

Клен* Временное сопротивление (растяжение), кгс/см9 Модуль упругости Модуль сдвига Коэффициент Пуассона кгс/см9 КБ-3 300 110 000 42 000 0,20 ФР-12 210 120 000 46 000 0,15 ДТ-1 70 45 000 18 000 0,30 дт-з УКС и 40 2 500 900 0,35 М-19-62 135 85 000 37 000 0,15

¹ Без наполнителя.

3. ПОЛИЭФИРНЫЕ КЛЕИ

Таблица 3

Клеи1 Временное сопротивление (растяжение), кгс/см9 Модуль упругости Модуль совига Коэффициент Пуассона кгс/см9 ПН-1 420 64 000 29 000 0,10

1 Отверждение с термообработкой.

4. КАУЧУКОВЫЕ КЛЕИ

Таблица 4

Времепное Модуль Модуль Коэффи- Клеи Удлинение, % сопротивление ((растяжение), упругости сдвига циент Пуассона кгс/см9 кгс/см9 88-Н и { 88-НП [ 200 100 490 160 ) 300 100 340 ПО 0,50 500 110 250 80 Г 200 90 540 180 1 78-БЦС { 300 500 1 95 120 380 260 120 90 0,50

7

III. ФИЗИКО МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

1. ВРЕМЕННЫЕ И НОРМАТИВНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

а) Временные и нормативные сопротивления клеевых соединений металлов (алюминий с алюминием)

Таблица 5

Клеи эпоксидные ЭПЦ-1 К- 153 К-139 К-147 К-156 1 к 160 Напряженное состояние R* R8 R" Яв R" R" R* RH R* R" Сдвиг при сжатии, кгс/см2 . . 360 270 350 270 290 230 250 150 380 215 310 — Сдвиг при растяжении, кгс/см2 . . 1?0 75 105 80 100 60 145 120 105 75 90 65 Сдвиг при кручении, кгс/см2 . . 500 400 490 430 440 360 250 220 520 380 490 355 Неравно мерный отрыв1, 3,6 4,8 4,6 10 3,75 1,8 кгс/см . . . _ _ _ _ 0,56 1,05 1,3 1,05 0,6 0,25

1 В числителе — начальное значение прочности, в знаменателе — установившееся значение прочности.

б) Временные и нормативные сопротивления клеевых соединений алюминия с пенопластом и древесноволокнистыми плитами

Таблица 6

Каучуковые клеи Напряженное состояние 88-Н, 88-НП 78-БЦС R0 R" R* R" Сдвиг при сжатии, алюминий с пенопластом ПС-1, кгс/см2....... 13 7 15 8 Сдвиг при сжатии, алюминий с ДВП, кгс/см2............ 85 40 90 45 Равномерный отрыв, алюминий с пенопластом ПС-1, кгс/см2....... 15 9 15 9

в) Временные и нормативные сопротивления клеевых соединений асбестоцемента с асбестоцементом

Таблица 7

Эпоксидные клеи Резорциновые клеи Напряженное состояние ЭПЦ-1 К-153 ДТ-1 ДТ-3 Яв R" RB Д" R* Я11 Дв R" Сдвиг при сжатии, кгс/см2 .... Равномерный отрыв, кгс/см2 .... 66 50 25 15 65 50 25 15 50 40 25 15 35 20 20 12

г) Временные и нормативные сопротивления клеевых соединений древесины и стеклопластика

Таблица 8 Сдвиг при сжатии, кгс/смл Клеи

Склеиваемые материалы фенольный КБ-3 резорци новый ФР-12, карбамидные УКС, М-19-62, М-70 полиэфир ный ПН-1 Ra Ди R* К" ДВ RH RH RH Древесина (сосна) .... 80 40 80 40 80 40 Модифицированная поли- 160 90 140 80 мерами древесина1 ..... — — Стеклопластик: полиэфирный..... — — — 80 65 КАСТ-В ....... 140 ПО — — 100 60

1 Модификация древесины осины и березы полиметилметакрилатом, поли стиролом, полиэфирами и тому подобными полимерами.

д) Временные и нормативные сопротивления клеевых соединений древесины со стальной арматурой

Таблица 9 Напряженное состояние Эпоксидный клей ЭПЦ-1 Д“ Ди Сдвиг при растяжении, кгс/см2..... 80 65

9