Загальна характеристика з'єднань

З'єднання є найбільш відповідальними частинами дерев'яних конструкцій. Для виготовлення більшості будівельних конструкцій дерев'яні елементи повинні бути міцно і надійно з'єднані між собою. З'єднання елементів по довжині називають зрощуванням, по ширині і висоті — споюванням, під кутом і прикріплення до опор —вузлові і анкеруванням.

При виготовленні багатьох з'єднань в елементах конструкцій робляться отвори та врізи, що послаблюють їхні перерізи і підвищують деформативність. Руйнування дерев'яних конструкцій у більшості випадків починаються в з'єднаннях. Таким чином, від правильного конструювання, розрахунку і виготовлення з'єднань залежать міцність і деформативність конструкцій у цілому. Анізотропія будівлі, мала міцність деревини при сколюванні, розтяганні поперек волокон і зминанні є причиною різноманіття типів з'єднань дерев'яних конструкцій.

По характеру роботи всі основні з'єднання дерев'яних конструкцій можуть бути розділені на наступні групи:

а) без спеціальних зв'язків, що не вимагають розрахунку – контактні з'єднання;

б) з металевими зв'язками, що працюють на згин або розтяг — болтами, стержнями, цвяхами, гвинтами, хомутами і пластинками;

в) зі зв'язками, що працюють на сколювання — клейовими швами;

г) з дерев'яними зв'язками, що працюють на стиск — шпонками і колодками;

Клейові з'єднання, найбільш прогресивні і технологічні, є основними з'єднаннями при заводському виготовленні клеєдерев’яних конструкцій. З'єднання, що не вимагають спеціальних зв'язків і металеві можуть застосовуватися при виготовленні дерев'яних конструкцій у будь-яких умовах як на спеціальних заводах, так і в умовах будівельних майданчиків. З'єднання з дерев'яними зв'язками вимагають значних витрат ручної праці, тому вони застосовуються рідко.

По характеру роботи з'єднання дерев'яних конструкцій поділяються також на піддатливі і жорсткі. Піддатливі з'єднання виготовляються без застосування клеїв. Деформації в них виникають у результаті нещільності, що утворюється при виготовленні, від усушки і зминання деревини, особливо поперек волокон і від згину зв'язків. Величина цих деформацій при тривалій дії навантажень у з'єднаннях, де деревина працює поперек волокон, приймається рівною 3 мм, в інших випадках — 1,5...2 мм. Вони враховуються при визначенні прогинів конструкцій. Жорсткі клейові з'єднання такої піддатливості не мають.

У більшості з'єднань дерев'яних конструкцій, крім клейових, у результаті дії стискаючих сил, наприклад при постановці болтів, виникають між елементами сили тертя, що збільшують зусилля в зв'язках. Однак ці сили в результаті знакозмінності зусиль, усушки деревини й послаблення початкових натягів болтів можуть знизитися до нуля і тому розрахунком не враховуються. Вони враховуються тільки при короткочасній дії сил з коефіцієнтами тертя площини по площині 0,2 і торця по площині 0,3 і коли вони викликають додаткові напруги з коефіцієнтом тертя 0,6.