9. Схемы расположения шарниров в консольно-балочных системах.

1) встречное расположение шарниров:

2) последовательное расположение шарниров:

10. Виды соединений элементов деревянных конструкций.

Ограниченность сортамента пиломатериалов по своим размерам требует при изготовлении различных конструкций соединения элемента:

2. сращивание по длине

3. сплачивание в поперечном направлении узлов

4. в узлах конструкций (фермы) элемент соединяют под различными углами.

Виды соединений элементов деревянных конструкций различны и зависят от характера их работы. По характеру работы все виды соединений можно разделить на 6 групп:

1. Работающие преимущественно на смятие и скалывание (врезки и шпонки)

2. Работающие преимущественно на изгиб (все виды панелей)

3. Связи, работающие преимущественно на сдвиг (клеи и клеестальные шайбы)

4. Связи, работающие на растяжение (тяжи, хомуты, болты)

5. Связи, работающие на выдергивание (винты, глухари, гвозди)

6. Связи, устанавливаемые для предотвращения случайных смещений (аварийные связи, нерабочие связи).

11. Определение несущей способности нагельных соединений.

Каждое сечение нагеля с рабочим швом называется срезом

Работа нагеля отличается от работы заклепки. Несущая способность заклепки определяется из расчета на срез и на смятие. Изгибающие моменты в заклепке невелики, они не являются определяющими.

В деревянных соединениях отношение длины нагеля к его диаметру значительно больше и несущая способность нагеля определяется из условия изгиба нагеля и смятия древесины нагельного гнезда.

Срезающие условия в нагеле невелики. Срезать нагель даже деревянный практически невозможно.

Таблица по определению несущей способности каждого вида нагелей.

1. из условий изгибаТ_u

2. из условий смятия:

а) крайнего элемента T_с

б) среднего элемента Т_d

Число нагелей n_н в симметричном соединении, кроме гвоздевого, следует определять по формуле

,

где N – расчетное усилие;

Т – наименьшая расчетная несущая способность, найденная по формулам (таблица СНиП);

n_ш – число расчетных швов одного нагеля.

12. Конструирование нагельных соединений.

Несущая способность нагелей зависит от расстояния между ними. Можно найти такие минимальные расстояния при которых несущая способность нагеля по скалыванию и раскалыванию древесины между нагелями будет превышать несущую способность нагеля по его изгибу и смятию древесины нагельного гнезда.

Расстояние между осями цилиндрических нагелей вдоль волокон древесины S₁, поперек волокон S₂ и от кромки элемента S₃ следует принимать не менее значений установленных СНиП:

например, для стальных нагелей S₁ = 7d; S₂ = 3,5d; S₃ = 3d; и т.д.

Рис.12/1 – Расстановка нагелей

а – прямая; б – в шахматном порядке

13. Расчет связей работающих на выдергивание.

Расчет связей на разрыв производится по нормам расчета металлических конструкций. Связи могут быть натяжные и ненатяжные, временные и постоянные. Постоянные связи должны быть защищены от коррозии(оцинковка, покрытие водостойким лаком)

a > 4d = b где d – диаметр гвоздя

l_защ >10d = b

l_защ > 2a , где l_защ – длина защемления.

Гвозди сопротивляются выдергиванию только благодаря поверхностному трению между ними и древесиной. При появлении трещин(при раскалывании) сила сцепления снижается(чтобы гарантировать сцепление и исключить раскалывание), необходимо соблюдать те же конструктивные требования при расстановки гвоздей, что и при работе на сдвиг.

T_выд=πd_2bl₁R_гв^выд ,

где T_выд – несущая способность,

R_гв^выд – расчетное сопротивление выдергиванию на единицу поверхности соприкосновения гвоздя с древесиной.

Шурупы удерживаются в древесине не столько за счет трения, сколько упором винтовой нарезки, прорезаемый ею в древесные винтовые желобки.

Под установку шурупов целесообразно сверлить отверстия d_отв= d_b-(2 до 3) мм, или 0,8 от диаметра гладкой части винта.