31. Соединения на нагелях. Классификация. Основы расчета.

Нагелем называется гибкий стержень, который соединяет элементы деревянный конструкций и препятствует их взаимному сдвигу, а сам в основном работает на изгиб.

Наиболее широко используются нагели (Н), изготовленные в виде стержней круглого сечения из стали пластмасс и дуба. В отличие от шпонок нагель в соединениях не дает распора.

Работу Н можно рассмотреть на примере соединения двух сдвигаемых элементов.(рис.1)

Силы сдвигаемые сплачиваемые элементы, стремятся опрокинуть Н.Н после некоторого поворота ,упирается в нее по краям элементов, а потом начинает изгибаться.

Напряжения смятия древесины Н имеют разные знаки, и их равнодействующие образуют 2 пары взаимно уравновешенных продольных сил, которые препятствуют повороту Н.

По условию равновесия Н моменты этих пар равны:

По характеру работы в соединениях сдвигаемых элементов к цилиндрическим Н также относят: болты, гвозди, глухари (Винты большого диаметра с шестигранной или четырехгранной головкой) и шурупы. Н устанавливаются в предварительно рассверленные гнезда, диаметр которых равен диаметру нагеля или меньше на 0,2-0,5 мм. Чтобы получить плотное соединение сверлить отв. необходимо в предварительно собранном и обжатом пакете, для чего ставят 25% стяжных болтов от общего количества Н.

Древесина в Н работает на смятие , скалывание и раскалывание.

Н работает как балка на упругом основании, на изгиб.

Несущая способность Н из условий скалывания и раскалывания древесины главным образом зависит от расстановки Н. Минимальные расстояния между Н назначают т.о. ,чтобы несущая способность Н по скалыванию и раскалыванию заведомо превышала несущую способность Н по его изгибу и смятию древисины гнкзда.

Расчет Н соединений основан на том положение , что действующее на соединение усилие не должно превышать расчетной несущей способности соединения Т.

Число нагелей n_нв симметричном соединении, кроме гвоздевого, следует определять по формуле

где N- расчетное усилие;

Т- наименьшая расчетная несущая способность, найденная по формулам

n_ш- число расчетных швов одного нагеля.

- имперические коэффициенты,а- толщина крайнего элемента,с- толщина среднего элемента.- диаметр Н,расчет. сопрот . древесины нагельного гнезда,условное сопротивление Н изгибу. Коэффициент приведенный в таблице с округленными результатами и значениями расчетных сопротивлений древесины смятию и Н изгибузависит не только от угла между направлением действия силы и направлением волокон, но и от диаметра Н. (чем меньше диаметр Н , тем сильнее сопротивление смятию древесины гнезда).