2.4.4. Расчет нагельных соединений

Требуемое количество нагелей n в соединениях определяется по формуле (2.9). Точный расчет несущей способности нагеля с учетом всего сложного комплекса взаимосвязанных напряжений смятия и изгиба довольно сложен и громоздок. Проведенные исследования позволяют упростить расчет при введении следующих допущений: предельная деформация нагельного соединения – 2 мм; нагель рассматривается как балка малой изгибной жесткости на упругопластичном основании, каковым является древесина; силы трения не учитываются ввиду возможности появления зазора между соединяемыми элементами при усушке их поперек волокон. С учетом этих допущений несущая способность нагеля [Т_н] на один срез определяется по формулам табл. 2.2 исходя из трех условий: изгиба самого нагеля, смятия древесины в крайних элементах, смятия древесины в средних элементах, а в формулу (2.9) подставляется минимальное значение [Т_н]. В тех случаях, когда передаваемое нагелем усилие направлено под углом  к волокнам соединяемых элементов, [Т_н] умножается на коэффициент К_ при расчете из условия смятия древесины и на  К_ при расчете на изгиб самого нагеля. Коэффициент К_ определяется по табл. 19 СНиП 2, зависит от угла  и диаметра нагеля. При определении [Т_н] учитывается также порода древесины и все необходимые коэффициенты условий работы. Величина [Т_н] умножается на эти коэффициенты при расчете из условия смятия древесины нагельного гнезда, а при расчете из условия изгиба самого нагеля – на корень квадратный из произведения этих коэффициентов.

Несущая способность соединения на цилиндрических нагелях из одного материала, но разных диаметров определяется как сумма несущих способностей всех нагелей, за исключением растянутых стыков, для которых несущая способность умножается на понижающий коэффициент 0,9.

Таблица 2.2

Расчетная несущая способность [Т_н] цилиндрического нагеля на один шов сплачивания (срез) в соединении элементов из сосны и ели

Напряженное состояние нагельного соединения	Расчетная несущая способность нагеля [Тн], кН
	стального	гвоздя	дубового
Смятие средних элементов в симметричных соединениях	0,5cd	0,5cd	0,3cd
Смятие крайних элементов в симметричных соединениях или более тонких элементов в несимметричных	0,8ad	0,8ad	0,5ad
Смятие более тонких или рав-ных по толщине элементов в несимметричных соединениях	0,35cd	0,35cd	0,2cd
Смятие более толстых сред-них элементов в двухсрезных несимметричных соединениях	0,25cd	0,25cd	0,14cd
Изгиб нагеля в симметричных и несимметричных соединени- ях	1,8d 2+0,02a2, но не более 2,5d 2	2,5d 2+0,01a2, но не более 4d 2	0,45d 2+0,02a2, но не более 0,65d 2

П р и м е ч а н и е: с– толщина средних и более толстых элементов односрезных соединений, см;а– толщина крайних и более тонких элементов односрезных соединений, см;d – диаметр нагеля, см.

Для других видов напряженного состояния формулы даны в табл. 17 [2].