16. Основные виды соединений дер. Констр.

Способы соединений: Сращивание (соединение элементов по длине)

Сплачивание (соединение элементов для увеличения размеров поперечного сечения)

Анкеровка ( соединение элементов под углом или прикрепление к опорам).

Для осуществления соединений используют различные средства (связи). Это различные детали, позволяющие не только обеспечить заданную форму конструкции, но и передавать значительные усилия с одного элемента на другой. Самым распространенным видом соединений деревянных элементов являются нагели – гибкие стержни или пластинки из стали, пластмасс или древесины твердых пород (дуба или антисептированной березы).

По характеру работы соединения могут быть разделены на следующие группы:

• без специальных связей, требующих расчета (лобовые упоры, врубки). Чаще всего это сжатые элементы, в которых усилия передаются от элемента к элементу и не требуют рабочих связей;

• со связями, работающими:

– на сжатие (шпонки, колодки);

– на изгиб (болты, стержни, гвозди, винты, пластинки);

– на растяжение (болты, винты, хомуты);

– на сдвиг, скалывание (клеевые швы);

• податливые (податливость – способность связей давать возможность соединяемым элементам сдвигаться друг относительно друга). Деформации в податливых соединениях возникают в результате:

– неплотностей, образующихся при изготовлении, от усушки и смятия древесины, особенно поперек волокон;

– изгиба связей;

• жесткие – соединения, не обладающие податливостью. К жестким соединениям относятся клеевые соединения.

17. Соединения на лобовой врезке. Конструирование и расчет.

Врубкой называют соединение (рис. 1.1), в котором усилие элемента,

работающего на сжатие, передается другому элементу непосредственно

без вкладышей или других рабочих связей. За этим видом соединения со-

хранилось старое название «врубка», хотя в настоящее время врезка и

гнезда выполняются не топором, а электро-, мотопилой и т.д.

Лобовая врубка может утратить несущую способность при достиже-

нии одного из трех предельных состояний:

• смятие площадки упора;

• скалывание площадки;

• разрыв ослабленного врубкой нижнего пояса.

Рис. 1.1. Конструкция лобовой врубки

Расчетная несущая способность соединения на смятие определя-

ется по формуле

Rсm d = f cm d ⋅ Acm . .α. , (1.1)

92

где Acm – рабочая площадь cмятия, определяемая по формуле

где b – ширина сминаемого участка; h1 – глубина врубки;

f cm.α.d – расчетное сопротивление смятию древесины под углом к

волокнам, определяемое по формуле

f cm.0.d , f cm.90.d – расчетные сопротивления смятию вдоль волокон и

поперек, определенные в соответствии с [6, п. 2.1.2];

18. Соединения на нагелях. Виды нагельных соединений. Расчет и конструирование.

Нагели – это стержни или пластины, препятствующие взаимному сдвигу соединяемых элементов и работающие в основном на изгиб. Нагели: цилиндрические (металлические, из алюминиевых сплавов, пластмассовые, дубовые); пластинчатые (металлические, деревянные)

Нагели применяются при сплачивании (в составных стержнях или балках), при наращивании деревянных элементов (в стыках), при узловых соединениях (в узлах ферм).

В зависимости от способа приложения внешних сил и числа швов, пересекаемых одним нагелем, различают два вида соединения: симметричные и несимметричные.

Нагельные соединения древесины с древесиной:

а – односрезное соединение; б – симметричное соединение.

Гвоздевые соединения должны отвечать следующим требованиям: • диаметр гвоздей следует принимать не более 0,25 толщины пробиваемых элементов; • при определении расчетной длины защемления конца гвоздя не следует учитывать заостренную часть гвоздя длиной 1,5 d ; кроме того, из длины гвоздя следует вычитать по 2 мм на каждый шов между соединяемыми элементами; если расчетная длина защемления гвоздя получается меньше 4 d , его работу в примыкающем к нему шве учитывать не следует; • при свободном выходе гвоздя из пакета расчетную длину последнего элемента следует уменьшать на 1,5 d ;

• в соединении должно быть не меньше двух гвоздей; • под гвозди диаметром 6 мм и более следует предварительно сверлить отверстия диаметром 0,8 d .

Болтовые соединения должны отвечать следующим требованиям: • диаметр отверстия под болт не должен превышать диаметра болта более чем на 1 мм; • под головкой болта и гайкой должны быть использованы шайбы с боковым размером или диаметром не менее 3d и толщиной не менее 3d (d – диаметр болта). Шайбы должны плотно прилегать к древесине.

Сопряжение несущих деревянных конструкций с фундаментом выполняется с помощью фундаментных анкерных болтов.

Соединения на шурупах должны отвечать следующим требованиям: • защемление шурупа (т.е. длина его в элементе, принимающем острие) должно быть как минимум 4d; • шурупы завинчиваются в предварительно просверленные отверстия; • длина гладкой части шурупа больше толщины элемента под его головкой; • длина гладкой части шурупа в элементе, принимающем острие, составляет не менее 2d.