- •1.Области рационального применения …
- •2.Влага в древесине …
- •3.Конструкционные мероприятия по защите деревянных конструкций от гниения
- •5. Защита деревянных конструкций от огня
- •7. Стеклопластики
- •8. Механические свойства при растяжении, сжатии и изгибе вдоль волокон
- •9. Работа древесины на смятие, скалывание
- •10. Длительное сопротивление древесины
- •11. Основы расчета элементов конструкций цельного сечения по предельным состояниям
- •12. Центральное растяжение
- •13. Центральное сжатие
- •14. Расчет на поперечный изгиб
- •17. Расчет сжато-изгибаемых элементов
- •19. Лобовая врубка
- •20. Соединения на шпонках и шайбах шпоночного типа
- •21. Соединения на цилиндрических нагелях
- •22. Особенности работы гвоздей
- •23. Клеевые соединения
- •25. Балки на пластинчатых нагелях (балки в. С. Деревягина)
- •26. Дощатые настилы и обрешетка
- •27. Прогоны и балки
- •29. Клееные балки
- •30. Клеефанерные балки
- •31. Клеефанерные панели покрытия
- •32. Дощатоклееные колонны
- •35. Дощатоклееные арки
- •36. Распорная система треугольного очертания
- •Арки (лекции)
- •37. Дощатоклееные гнутые рамы
- •38. Дощатоклееные рамы из прямолинейных элементов
- •39. Фермы на лобовых врубках
- •40. Треугольные металлодеревянные фермы
- •41. Металлодеревянные фермы сегментного очертания
- •42. Фермы с брусчатым верхним поясом.
- •43. Фермы на металлических зубчатых пластинах (мзп)
- •44. Шпренгельные системы
- •45. Решетчатые стойки
- •46. Обеспечение пространственной устойчивости плоскостных деревянных конструкций
- •47. Купола.
- •48. Кружально-сетчатые своды
- •49. Пневматически строительные конструкции покрытий
- •50. Светопроницаемые панели покрытий, стен и перегородок
- •51. Трехслойные панели с обшивками из асбестоцемента, фанеры, стеклопластика и винипласта
- •52. Производство клееных деревянных конструкций
- •53. Способы защитной обработки деревянных конструкций
19. Лобовая врубка
Врубкой называют соединение, в котором усилие элемента, работающего на сжатие, передается другому элементу непосредственно без вкладышей или иных рабочих связей. За этим видом соединения сохранилось старое название «врубка», хотя в настоящее время врезки и гнезда выполняют не топором, а электро- или мотопилой, цепнодолбежником и т. п.
Основной областью применения врубок являются узловые соединения в брусчатых и бревенчатых фермах, в том числе в опорных узлах примыкания сжатого верхнего пояса к растянутому нижнему поясу.
Соединяемые врубкой элементы деревянных конструкций (д.к.) должны быть скреплены вспомогательными связями — болтами, хомутами, скобами и т. п., которые следует рассчитывать в основном на монтажные нагрузки. Лобовая врубка может утратить несущую способность при достижении одного из трех предельных состояний: 1) по смятию площадки упора Fсмα ; 2) по скалыванию площадки FCK; 3) по разрыву ослабленного врубкой нижнего пояса.
Площадь смятия определяют глубиной врубки hBP, которая ограничивается нормами hвр≤hбр/3, где hбр— высота растянутого элемента. При этом несущая способность врубки из условия разрыва растянутого элемента в ослабленном сечении при правильном центрировании узла всегда обеспечивается с избыточным запасом прочности. Решающее значение имеет как правило несущая способность врубки, исходя из условий скалывания.
Согласно СНиП П-25-80, лобовую врубку на скалывание рассчитывают определением среднего по длине площадки скалывания напряжения сдвига по формуле^
где Rck — расчетное сопротивление древесины скалыванию для максимального напряжения; lcк — расчетная длина плоскости скалывания, принимается не более 10 глубин врезки в элемент; е — плечо сил сдвига, принимаемое 0,5h при расчете элементов с несимметричной врезкой в соединениях без зазора между элементами и 0,25h при расчете симметрично загружаемых элементов с симметричной врезкой; β — коэффициент, принимаемый 0,25. Отношение lск/е должно быть не менее 3.
Однако выполненный анализ сложного напряженного состояния, возникающего по плоскости скалывания1, показал, что вышеприведенная формула СНиП П-25-80 приемлема только для угла а=45°. А для угла а=30°, при котором несущая способность врубки повышается, формула СНиП не верна и должна быть заменена другой:
В результате анализа установлено, что с увеличением глубины врубки hвр при постоянной длине плоскости* скалывания lск снижается коэффициент концентрации напряжений сдвига и уменьшаются напряжения сжатия поперек волокон в начале плоскости скалывания. Выявлена зависимость коэффициента концентрации напряжений сдвига tmax/tcpeд от отношения lск/е и от угла смятия α.
1) чем больше отношение длины плоскости скалывания к е, тем больше коэффициент концентрации напряжений сдвига;
2) чем меньше угол α, тем меньше коэффициент концентрации напряжений сдвига;
3) чем больше нормальная к плоскости сдвига составляющая, тем выше значение концентрации напряжений сдвига.
При этом необходимо отметить, что нормальные к плоскости сдвига напряжения сжатия поперек волокон повышают сопротивление скалыванию вдоль волокон.