2.4.5. Нагельные соединения со стальными накладками и прокладками

Нагельные соединения со стальными накладками и прокладками на болтах или глухарях (рис.2.7) применяются в тех случаях, когда обеспечена необходимая плотность постановки нагелей. Глухие стальные нагели должны иметь заглубление в древесину не менее 5d.

Нагельные соединения со стальными накладками и прокладками рассчитываются по общим правилам, приведенным выше, только при определении несущей способности нагеля из условия изгиба принимается максимальное значение его несущей способности. При необходимости стальные накладки и прокладки проверяются на растяжение по ослабленному сечению и на смятие под нагелем.

Рис. 2.7. Соединения со стальными накладками и прокладками:

а – со стальными накладками на болтах; б – со стальными накладками на глухарях;

в – со стальными прокладками

Пример 2.3. Запроектировать и рассчитать стык нижнего пояса фермы со стальными накладками в двух вариантах: на глухарях; на болтах.

Исходные данные. Условия эксплуатации – Б2. Нижний пояс фермы из древесины ели 1-го сорта. Растягивающие усилия в нижнем поясе N_р=100 кН. Сечение нижнего пояса 150х200 мм (bxh).

Порядок расчета.

Вариант на глухарях.

1. Глухари работают и рассчитываются как односрезные несимметричные изгибаемые соединения (см. рис. 2.5,б). Принимаем глухарь диаметром d = 16 мм длиной = 100 мм. Длина ненарезанной части глухаря равна 0,4.

По п. 5.23 [2] заглубление ненарезанной части глухаря в древесину a должно быть не менее чем на 2d:

a = 0,4l_гл– _накл= 0,410 – 0,8 = 3,2 см 2d = 3,2 см.

По п. 5.16 [2] длина защемления глухаря в древесине должна быть не менее 5d:

c₁= l_гл – _накл= 10 – 0,8 = 9,2 см > 5d = 8 см.

2. Определяем несущую способность глухаря на 1 срез исходя из двух условий:

– из условия смятия древесины T_см= 0,35 c₁d = 5,125 кН;

– из условия изгиба глухаря T_изг= 2,5d ²= 6,4 кН.

= 5,152 кН – минимальная несущая способность глухаря на 1 срез.

3. Определяем требуемое количество глухарей с одной стороны от стыка:

n_гл= == 19,4 шт.

С учетом симметричного расположения глухарей на полунакладках в два ряда принимаем n_гл = 20 шт. – количество глухарей с одной стороны от стыка, n_ш= 1 – число расчетных швов одного глухаря.

4. Определяем минимальные расстояния между осями глухарей:

S₁= 7d = 11,2 см, принимаем S₁= 12 см;

S₂= 3,5d = 5,6 см, принимаем S₂= h – 2S₃= 10 см;

S₃= 3d = 4,8 см, принимаем S₃= 5 см.

5. Длина полунакладки

= S₁= 72 см.