4.3.1. Расстановка нагелей

От расстояния между нагелями зависит несущая способность нагеля по скалыванию и раскалыванию древесины. Можно найти такие минимальные расстояния, при которых несущая способность по скалыванию и раскалыванию заведомо будет превышать несущую способность нагеля по его изгибу и смятию древесины нагельного гнезда. Тогда несущая способность нагеля вычисляется только из условий изгиба нагеля и смятия древесины нагельного гнезда.

В растянутых стыках нагели располагают в два или четыре (четных) продольных ряда во избежание совпадения среднего ряда с сердцевинной плоскостью, где может быть усушечная трещина.

Для временных сооружений минимальные расстояния между нагелями надо увеличивать на 25%, так как по нормам расчетная несущая способность нагельных соединений увеличена (табл.4.1.).

Таблица 4.1. Минимальные расстояния между нагелями

Расстановка нагелей и измеряемое расстояние	Расстояние для цилиндрических нагелей
	стальных	дубовых
Вдоль волокон: От торца до оси
Между осями нагелей
Поперек волокон: Между осями нагелей
От кромки элемента до оси нагеля

4.3.2. Определение расчетной несущей способности одного среза нагеля

Существует два метода расчета несущей способности нагеля: 1) теоретический, когда нагель рассматривается как балка, лежащая на упругом или упруго-пластическом основании (древесина соединяе-мых элементов) и 2) экспериментально-теоретический, когда задают эпюры напряжений смятия по толщине элементов, а нагель также рассматривается как стержень, работающий в упругопластической среде.

Расчетные формулы из условия изгиба нагеля в общем виде имеют следующий вид:

а) полная несущая способность

(4.7)

б) увеличивая толщину или, что то же самое, длину нагеля, уменьшаем максимальный момент, тем самым увеличивая несущую способность нагеля. При этом

г (4.8)

Расчетные формулы из условия смятия элементов, примыкающих к шву:

(4.9)

(4.10)

В уравнениях (4.7) – (4.10) – коэффициенты; – толщи-на крайнего элемента, см; с – толщина среднего элемента, см; – диаметр нагеля, см; – расчетное сопротивление смятию древесины нагельного гнезда, МПа (кгс/см²), условно принимается постоянным для всех диаметров нагеля; – условное сопротивление нагеля изгибу,

(4.11)

где

После округления результатов графического решения и введения расчетных сопротивлений древесины получаем формулы для определения несущей способности одного среза различных видов нагелей. (табл. IV.14,

Г.Г., [1] ). Коэффициент в этих формулах учитывает уменьшение несущей способности нагеля при действии усилия под углом α к направлению волокон древесины; он также зависит от диаметра нагеля. Чем меньше диаметр нагеля, тем сильнее сопротивление смятию древесины нагельного гнезда. При

d_н≤6, =1,0. (4.12)

В учебнике Г.Г. Карлсена даны результаты исследований по расчету экспериментально-теоретическим методом соединений деревянных элементов на нагелях из стеклопластика АГ-4С. Установлены расчетные сопротивления древесины смятию, значения .