ГИА 2020 КДП / 3

Пластинчатые нагели применяют только для соединения брусьев составных балок и верхних (сжато-изогнутых) поясов ферм. К достоинствам их относится возможность механизации почти всего процесса изготовления балок. При соблюдении определенных соотношений между толщиной ?п и высотой hп пластинки она, подобно цилиндрическому нагелю, оказывается защемленной в гнезде (рис. II—59,г). При загружении пластинка работает на изгиб и смятие, а древесина соединяемых брусьев — на смятие в гнезде и на скалывание на участках между гнездами. Вследствие защемления пластинок в гнездах процесс скалывания в древесине соединяемых брусьев ухудшается явлением отдирания волокон. Толщину дубовых пластинок ?п назначают 12 или 16 мм, в зависимости от имеющегося оборудования для изготовления гнезд. Обычно принимают ?п=12 мм, что соответствует ширине ленты наиболее часто встречающихся отечественных электродолбежников. Глубина защемления дубовой пластинки в обоих брусьях должна быть одинаковой и не менее двух ее толщин, для чего высота пластинки hп должна быть не менее 4?п. Как правило, рекомендуется принимать hп = 4,5 ?п. Глубина гнезда в каждом брусе должна быть на 1—2 мм более половины высоты пластинки (рис. II—59) для возможности обжатия брусьев после их усушки и устранения зазоров. Зазоры между брусьями очень вредно влияют на работу пластинок, значительно увеличивая деформации. Глубина гнезда hвр должна быть не более 1/5 высоты отдельного бруса. Третий размер пластинки, ее длину ?п, назначают в соответствии с размером гнезда. Если гнезда делают электрическим цепным долбеж-ником, то длина пластинки должна быть не более 150 мм, так как максимальное погружение цепи в древесину составляет 150 мм плюс стрелка направляющей дуги. Последняя равняется примерно 0,3 hп. При толщине брусьев более 150 мм гнезда для пластинок получаются глухими, а сами пластинки с одной стороны — многоугольными (рис. II—59,б). Применять глухие гнезда нежелательно из-за невозможности проверить заполнение их пластинками. Расстояние s между осями пластинок назначают по требованию прочности соединяемых брусьев на скалывание. На основании большого числа экспериментов можно принять

Такое расстояние обеспечивает примерно равную прочность пластинки и брусьев (последних на скалывание). Если расстояние между пластинками меньше указанного, разрушение наступает от скалывания при неполном использовании мощности пластинки, причем резко снижаются общая грузоподъемность и надежность шва. Несущую способность одного дубового пластинчатого нагеля в сосновых или еловых брусьях определяют по формуле:

где hп — высота пластинки, см; bп — длина пластинки, см. Если высота пластинки hп?4,5 ?п, то в расчет по формуле (II—67) вводят hп = 4,5 ?п. В случае применения березовых пластинчатых нагелей расчетную несущую способность снижают умножением на коэффициент 0,8. Если брусья из древесины других пород (не сосны или ели) — поправочный коэффициент принимают по таблице I—3 для скалывания, но не более 1,0 при дубовых пластинках и не более 0,8 при березовых. Коэффициенты условий работы для учета влияния повышенной влажности древесины и других факторов принимают по таблицам I—4, 5 и 6. Стальные пластинки, закладываемые в заранее приготовленные гнезда, должны входить в каждый из соединенных брусьев на половину своей высоты и иметь следующие размеры: толщину ?п = 4-8 мм, высоту hп = (10-12) ?п; длину bп равную ширине соединяемых брусьев. Расчетную несущую способность пластинки можно определить по формуле:

При этом расстояние s между пластинками следует назначать s?2,5 hп или при hп=(10-12)?п s?(25-30)?п. Расчетную несущую способность стальной пластинки можно увеличить сверх получаемой по формуле (II—68), однако это автоматически повлечет увеличение расстояния между пластинками, то есть уменьшение числа пластинок на протяжении шва. Общая грузоподъемность шва не увеличится, а надежность его снизится, так как, с увеличением длины площадок скалывания между гнездами возрастает неравномерность скалывающих напряжений. Кроме того, у более интенсивно нагруженных пластинок сильнее сказывается эффект отдирания волокон. Рекомендованные выше соотношения размеров стальных пластинок и формула для определения допускаемой нагрузки на стальную пластинку не нормированы и выражают точку зрения автора. Соединения на стальных пластинках меньше деформируются, чем соединения на дубовых пластинках.