11. Соединения на лобовых врубках

Лобовая врубка. Существуют лобовые врубки с одним и двумя зубьями. Последний способ в настоящее время не применяется. Лобовая врубка с одним зубом является простым в изготовлении соединением двух стержней под углом. Применяется для соединения стержней малопролетных ферм и подкосных систем в узлах при их построечном изготовлении (см. рис. 21). Причем, один из стержней (врубаемый) должен быть обязательно сжат.

Врубка центрируется таким образом, чтобы в горизонтальном элементе не возникало кроме растяжения еще и изгиба от эксцетриситета продольного усилия. Врубка стягивается наклонным болтом, расположенным под прямым углом к сжатому стержню. Этот болт называется аварийным. Он препятствует разъединению стержней в процессе монтажа и при разрушении скалываемого элемента врубки.

Длину плоскости скалывания лобовых врубок lСК принимают не менее 1,5h, где h - полная высота сечения скалываемого элемента. Глубину врезки hВР принимают не более 1/4h в промежуточных узлах сквозных конструкций и не более 1/3h в остальных случаях. При этом глубина врезки hВР в брусьях должна быть не менее 2 см, а в круглых лесоматериалах - не менее 3 см.

Лобовая врубка рассчитывается на смятие от действия расчетного сжимающего усилия во врубаемом стержне и на скалывание от действия горизонтальной проекции этого усилия, равного растягивающему расчетному усилию в нижнем поясе фермы.

12.Нагельные соединения

Нагелем называется гибкий стержень, который соединяет элементы деревянных конструкций, препятствует их взаимному сдвигу, а сам работает на изгиб

Нагели изготавливают в виде простых стержней круглого сечения из стали, древесины твердых пород, пластмасс. Нагели устанавливают в гнезда, которые предварительно просверливают перпендикулярно плоскостям сплачивания. При сверлении гнезд пакет элементов обжимают.

К цилиндрическим нагелям также относятся болты, гвозди, шурупы и глухари (винты большого диаметра с шестигранной или квадратной головкой).

Диаметр отверстий для нагеля должен быть равным диаметру самого нагеля, это обеспечивает плотность соединения и уменьшает опасность раскалывания. Гвозди, имеющие малый диаметр (до 6 мм) забивают в древесину без предварительного сверления гнезд.

Напряженное состояние нагельного соединения довольно сложно. Оно характеризуется: а) изгибом нагеля; б) смятием древесины нагельного гнезда; в) скалыванием древесины между нагелями; г) раскалыванием древесины.

Несущая способность одного условного среза нагеля должна быть определена из всех четырех условий, а величина Т должна быть принята по наименьшему значению из условий (а), (б), (в), (г).

Существует еще один тип нагельных соединений – со стальными накладками Эти соединения могут быть применены, когда обеспечена необходимая плотность постановки нагелей. Здесь могут применяться односрезные гвозди, шурупы, глухари или глухие стальные цилиндрические нагели. Глухие стальные цилиндрические нагели должны иметь заглубление в древесину сплачиваемого элемента на величину не менее 5d (d – диаметр нагеля в см).

Нагельные соединения со стальными накладками рассчитывают аналогично выше рассмотренным нагельным соединениям. Стальные накладки необходимо проверять на прочность при растяжении по ослабленному отверстием под нагель сечению и по смятию стенок сверленых отверстий.