88 Классиф. Соединений дер-х эл-ов. Расчет врубки и лобов. Упоры. Клеевые соединения

Пиломатериалы, применяемые в строительстве, имеют ограниченные размеры поперечного сечения (250 ÷ 275 мм) и максимальную длину до 6,5 м. Лесоматериалы, имеющие большие размеры, поставляются по особому заказу по повышенной стоимости. В связи с этим для создания конструкций больших пролетов или высоты необходимо соединять отдельные элементы.

Способы соединений: Сращивание (соединение элементов по длине), Сплачивание(соединение элементов для увеличения размеров поперечного сечения),

Анкеровка (соединение элементов под углом или прикрепление к опорам).

Для осуществления соединений используют различные средства (связи). Это различные детали, позволяющие обеспечить заданную форму конструкции, и передавать значительные усилия с одного элемента на другой. Самым распространенным видом соединений деревянных элементов являются нагели – гибкие стержни или пластинки из стали, пластмасс или древесины твердых пород (дуба или антисептированной березы).

По характеру работы соединения могут быть разделены на следующие группы:

• без специальных связей, требующих расчета (лобовые упоры, врубки). Чаще всего это сжатые элементы, в которых усилия передаются от элемента к элементу и не требуют рабочих связей;

• со связями, работающими:

– на сжатие (шпонки, колодки);

– на изгиб (болты, стержни, гвозди, винты, пластинки);

– на растяжение (болты, винты, хомуты);

– на сдвиг, скалывание (клеевые швы);

• податливые (податливость – способность связей давать возможность соединяемым элементам сдвигаться друг относительно друга). Деформации в податливых соединениях возникают в результате:– неплотностей, образующихся при изготовлении, от усушки и

смятия древесины, особенно поперек волокон;– изгиба связей;

• жесткие – соединения, не обладающие податливостью. (клеевые соединения.)

Конструктивные врубки: и лобовые упоры

• врубка в полдерева - соединение концов брусьев, бревен с вырезками до половины их толщины, стянутое болтом.

• косой прируб - продольное сращивание болтами брусьев или бревен, в концах которых сделаны односторонние вырезы. Применение: для соединения прогонов и балок по длине.

• сплачивание в четверть-сплачивание досок кромками по ширине. Механически образуют пазы, в которые входят выступы соседних досок. Применение: обшивки наружных стен.

• сплачивание в шпунт-сплачивание досок или брусьев кромками, в одной из которых вырезан выступ, а в другой – шпунт, равный 1/3 толщины доски, в который входит выступ соседней доски. Применение: настилы из досок.

Лобовые упоры:• продольный,

• поперечный,

• наклонный.

Клеевое соединение

Клеевые стыки по их расположению и особенностям работы могут быть разделены:

1. поперечный:• стык по пластям,

• стык по кромкам,

• стык по пластям и кромкам.

2. продольный:• «на ус»,

• зубчатый шип,

• встык с односторонней накладкой,• встык с двумя накладками.

угловой:• зубчатый шип.

89 Классиф. Нагельн. Соед. Расчет нагельн. Соед, работающих. На изгиб. Соед-ия на вклеен. Стальных стержнях

Классификация нагельных соединений:

1) Соединения на механических связях

2) нагельные на вклеенных стальных стержнях

3) на металлических зубчатых пластинах

Нагели – это стержни или пластины, препятствующие взаимному сдвигу соединяемых элементов и работающие в основном на изгиб.

Нагели:

цилиндрические: металлические, из алюминиевых сплавов, пластмасс., дубовые

пластинчатые: металлические, деревянные

Нагели применяются при сплачивании (в составных стержнях или балках), при наращивании деревянных элементов (в стыках), при узловых соединениях (в узлах ферм).

В зависимости от способа приложения внешних сил и числа швов, пересекаемых одним нагелем, различают два вида соединения: симметричные и несимметричные (рис. 7.1).

Расчет нагельных соединений

Нагель работает как балка в упруго-пластичной среде. Разрушение

нагеля может произойти:

1) от изгиба нагеля (нагель – балка, лежащая на сплошном основании);

2) от смятия древесины нагельного гнезда;

3) от скалывания древесины (от нагеля до торца или между нагелями);

4) от раскалывания (разрыв поперек волокон).

Несущая способность нагеля определяется из условия изгиба и смя-

тия древесины нагельного гнезда (в крайних и средних элементах пролета).

Несущую способность по скалыванию и раскалыванию обеспечивают соответствующей расстановкой нагелей.

Расстановка нагелей в соединениях бывает нормальная, в шахматном порядке и косыми рядами (рис. 7.2) и производится по правилам, исключающим опасность преждевременного разрушения древесины от скалывания и растяжения поперек волокон.

Промежутки и расстояния между осями не должны быть меньше приведенных в строительных нормах значений.

Расчетную несущую способность соединения на цилиндрических на-

гелях из одного материала (сосны или ели) и одинакового диаметра следует определять по формуле

где R _ld.min – минимальное значение несущей способности одного среза нагеля в соединении; n_n – количество нагелей в соединении; n_s – количество швов в соединении для одного нагеля.

Расчетную несущую способность одного среза в односрезных и сим-

метричных двухсрезных соединениях (рис. 7.1) следует принимать как

наименьшее значение из найденных по приведенным ниже формулам:

- расчетные сопротивления смятию древесины для наружных элементов и для средних элементов в глухом нагельном гнезде, которые приведены для сосны и ели для нормальных условий эксплуатации. Для соединения элементов из древесины других пород или для других условий эксплуатации следует учитывать соответствующие коэффициенты k_mod, k_x, k_t; t₁ – толщина крайних элементов в симметричных соединениях или более тонких элементов в односрезных соединениях; t₂ – толщина средних элементов в симметричных соединениях или более толстых или равных по толщине элементов в односрезных соединениях; d – диаметр нагеля; β_n – коэффициент, зависящий от отношения толщины более тонкого элемента к диаметру нагеля, определяемый по формуле

где – коэффициент, зависящий от типа нагеля, – коэффициент, учитывающий уголмежду силой и направлением волокон.

Соединения на вклеенных стальных стержнях представляют собой клеевые соединения клеедеревянных элементов при помощи коротких стержней из арматуры периодического профиля классов S240, S400 диаметром 15 ÷ 25 мм. Они вклеиваются в прямоугольные пазы с накладками или в круглые отверстия клеем, обеспечивающим надежное соединение древесины со сталью. Диаметр отверстий принимается на 4 ÷ 6 мм больше номинального размера вклеенного стержня.