Конструктивные врубки

• врубка в полдерева • косой прируб • сплачивание в четверть • сплачивание в шпунт

Конструктивные врубки: а – врубка в полдерева; б – косой прируб; в – соединения в четверть;

1 – соединяемые элементы; 2 – стяжные болты

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.

Расчетная несущая способность соединения на смятие определяется по формуле:

, где – рабочая площадь cмятия, где b – ширина сминаемого участка; h₁ – глубина врубки; – расчетное сопротивление смятию древесины под углом к волокнам

Расчетная несущая способность соединения на скалывание определяется по формуле:

, где – расчетное среднее по площадке скалывания сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон; – расчетная площадь скалывания,

Расчетная несущая способность соединения на растяжение в ослабленном сечении определяется по формуле:

, где – расчетное сопротивление древесины растяжению вдоль волокон

18 Нагели– это стержни или пластины, препятствующие взаимному

сдвигу соединяемых элементов и работающие в основном на изгиб.

Нагели: цилиндрические (металлические, из алюминиевых сплавов, пластмассовые,

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.

Нагельные соединения древесины с древесиной:

а – односрезное соединение; б – симметричное соединение

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

Несущую способность по скалыванию и раскалыванию обеспечивают со-

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

Схемы расстановки нагелей:

а – нормальная; б – в шахматном порядке; в – косыми рядами

Расчётную несущую способность соединения на цилиндрических нагелях из одного материала (сосны или ели) и одинакового диаметра следует определять по формуле:

, где – минимальное значение несущей способности одного среза нагеля в соединении; n_n – количество нагелей в соединении; n₅ – количество швов в соединении для одного нагеля.

Расчётную несущую способность одного среза в односрезных и симметричных двухсрезных соединениях следует принимать как наименьшее значение из найденных по приведенным ниже формулам:

где и – расчётные сопротивления смятию древесины.

Для соединения элементов из древесины других пород или для других условий эксплуатации следует учитывать соответствующие коэффициенты ( , , )

– расчётное сопротивление изгибу нагеля. При соединении элементов из древесины других пород, отличающихся от сосны и ели, или для условий эксплуатации, отличающихся от нормальных, расчётное значение сопротивления изгибу нагеля следует умножать на квадратный корень соответствующих коэффициентов ( , , ).

– толщина крайних элементов в симметричных соединениях или более тонких элементов в односрезных соединениях;

– толщина средних элементов в симметричных соединениях или более толстых, или равных по толщине элементов в односрезных соединениях;

d – диаметр нагеля;

– коэффициент, зависящий от отношения толщины более тонкого элемента к диаметру нагеля, определяется по формуле:

, где – коэффициент, зависящий от типа нагеля

– коэффициент, учитывающий угол между силой и направлением волокон

19 Гвоздевые соединениядолжны отвечать следующим требованиям:

• диаметр гвоздей следует принимать не более 0,25 толщины пробиваемых элементов;

• при определении расчетной длины защемления конца гвоздя не следует учитывать заостренную часть гвоздя длиной 1,5 d ; кроме того, из длины гвоздя следует вычитать по 2 мм на каждый шов между соединяемыми элементами; если расчетная длина защемления гвоздя получается меньше 4 d , его работу в примыкающем к нему шве учитывать не следует;

• при свободном выходе гвоздя из пакета расчетную длину послед него элемента следует уменьшать на 1,5 d ;

• в соединении должно быть не меньше двух гвоздей;

• под гвозди диаметром 6 мм и более следует предварительно сверлить отверстия диаметром 0,8 d .

Расчетную несущую способность гладких гвоздей на выдергивание

определяют по формуле

где f v1,d – расчетное сопротивление единицы поверхности древесины выдергиванию, d – диаметр гвоздя, ld,1 – расчетная длина защемленной части гвоздя

Расчетную несущую способность гвоздей с нарезкой (витых гвоздей) на выдергивание следует определять по формуле

f v2, d – расчетное сопротивление выдергиванию на единицу поверхности древесины, принимаемое равным 1 МПа;

d – диаметр гвоздя;

ld,1 – расчетная длина защемленной части гвоздя.

Соединения с растянутыми болтами применяются при анкерном креплении деревянных конструкций к опорам, при подвеске к конструкциям перекрытий и в узловых соединениях. Они работают и рассчитываются на действие растягивающей силы от расчетных нагрузок:

Кроме того, древесина под шайбами болта должна быть проверена на местное смятие.

20 Клеевой стык:

поперечный: • стык по пластям • стык по кромкам • стык по пластям и кромкам

продольный: • «на ус» • зубчатый шип • встык с односторонней накладкой • встык с двумя накладками

угловой: • зубчатый шип

Клеевые стыки:

а – поперечные; б – продольные; в – фанеры; г – под углом; 1 – по пластям; 2 – по

кромкам; 3 – по пласти и кромке; 4 и 5 – зубчатый с выходом зубьев на кромки и пласти; 6 – усовое соединение фанеры; 7 – клееный элемент

Тип клея:

Резорциновый

Фенольно-резорциновый

Фенольный

Алкирезорциновый

Фенольно-алкирезорциновый

Карбамидно-меламиновый

Карбамидный

Эпоксидный

Фенольно-резорциновый модифицированный