31 Соединения деревянных элементов на пластичных нагелях. Работа соединений и принцип расчета.

Применение дубовых или березовых пластинчатых нагелей (пластинок) допускается для сплачивания брусьев в составных элементах со строительным подъемом, работающих на изгиб и на сжатие с изгибом. Направление волокон в пластинках должно быть перпендикулярно плоскости сплачивания элементов.

Сплачивание по высоте сечения более трех элементов, а также применение элементов, срощенных по длине, не допускается.

Расчетную несущую способность, кН (кгс), дубового или березового пластинчатого нагеля размерами по рис. 13 в соединениях элементов из сосны и ели следует определять по формуле

Т = 0,75bпл (Т = 75bпл),

где bпл - ширина пластинчатого нагеля, см, которую следует принимать равной ширине сплачиваемых элементов bпл = b при сквозных пластинках и bпл = 0,5b при глухих.

В случаях применения для сплачивания элементов из других древесных пород следует вводить поправочный коэффициент по табл. 4 (для скалывающих напряжений).

Для конструкций в условиях повышенной влажности или температуры, рассчитываемых на действие кратковременных или постоянной и длительной временной нагрузок, расчетную несущую способность пластинчатого нагеля следует умножать на поправочные коэффициенты

Соединения на металлических зубчатых пластинах

Для соединений эле-тов деревянных конструкций толщиной до 70 мм применяются металл-кие зубчатые пластины(МЗП), которые изготавливаются из листовой стали толщиной от 1 до 2мм методом холодной штамповки. В результате штамповки образуется система зубьев, отогнутых относительно поверхности пластины под прямым углом.

Основные параметры зубьев, высота и ширина, задаются из условия равенства несущей способности зуба на смятие древесины в нагельном гнезде и изгиба зуба. Эти параметры зависят от толщины исходного листа и равны для высоты зуба 12t, где ширина зуба 2t, где t – толщина листа.

В МПЗ в большей степени, чем в нагельных соед-ниях, реализуется принцип дробности. Это связано с тем, что зубья в пластинах имеют небольшую изгибную прочность и расположены относительно друг друга так часто, что древесина работает больше на смятие, чем на скалывание.

32. Соединения деревянных элементов на цилиндрических нагелях и болтах, работающих на поперечный изгиб. Работа соединений и принцип расчета.

Расчетную несущую способность соединения на цилиндрических нагелях из одного материала и одинакового диаметра следует определять по формуле:

где — минимальное значение несущей способности одного среза нагеля в соединении;

— количество нагелей в соединении;

— количество швов в соединении для одного нагеля,

Расчетную несущую способность одного среза в симметричных и несимметричных соединениях следует принимать как наименьшее из найденных значений по приведенным ниже формулам:

где и — расчетное сопротивление древесины смятию в глухом нагельном гнезде соответственно для симметричных и несимметричных соединений;

— расчетное сопротивление нагеля изгибу; — толщина крайних элементов в симметричных соединениях или более тонких элементов в односрезных соединениях; — толщина средних элементов в симметричных соединениях, или более толстых, или равных по толщине элементов в односрезных соединениях;

d — диаметр нагеля;

— коэффициент, зависящий от отношения толщины более тонкого элемента к диа­метру нагеля;

— коэффициент, учитывающий угол  между силой и направлением волокон.

Соединения древесины с древесиной

а, б — симметричные соединения;

в, г — несимметричные соединения

Схемы расстановки нагелей:

а — прямая;

б — в шахматном порядке;

в — косыми рядами (только для гвоздей)

Соединения на нагелях препятствуют взаимному сдвигу стыкуемых элементов, поэтому гвозди и шурупы в некоторой степени можно считать разновидностью нагелей. Нагели изготавливают из стали, древесины твердых пород и пластмасс, в виде стержней круглого сечения. В конструкциях, которые находятся в агрессивной среде, используют алюминиевые, пластмассовые и дубовые нагели. Их устанавливают в предварительно просверленные отверстия. Диаметр отверстий для нагеля делают равным диаметру самого нагеля, чем обеспечивается плотность соединения и уменьшается опасность раскалывания.

В нагельном соединении, находящемся под воздействием внешней нагрузки, сам нагель работает на изгиб, а древесина соединяемых элементов под нагелями подвергается смятию.

Болтами можно соединять как изогнутые, так и прямые детали. Крепежный болт используется для крепления досок сечением 50×100 мм. Машинный и каретный болты применяют для установки деревянных деталей на стальных конструкциях. Параметры болта определяют заданным его диаметром и длиной от нижней плоскости шляпки до конца. Длина крепежного болта с плоской шляпкой измеряется от верхушки до конца.