Полная версия

Главная arrow Строительство arrow КОНСТРУКЦИИ ИЗ ДЕРЕВА И ПЛАСТМАСС. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДЕРЕВЯННЫХ ФЕРМ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Нагельные и гвоздевые соединения

Для узловых и стыковых сопряжений элементов деревянных конструкций преимущественно применяют цилиндрические нагели. Сюда относятся штыри, болты, глухари, шурупы, гвозди. Характерным для них в сдвиговых соединениях является работа нагеля на изгиб. Если усилие на них передается деревянными элементами, то под нагелем древесина работает на смятие. Эти два вида работы соединения, г.е. изгиб нагеля и смятие древесины под нагелем, являются определяющими при подсчете несущей способности нагеля и всего соединения. Конечно, на участке между нагелями или от торца до первого ряда нагелей в древесине возникают скалывающие напряжения. Однако опасность скалывания древесины устраняется соответствующей (регламентируемой) расстановкой нагелей как вдоль, так и поперек деревянного элемента. На рис. 4.1 показана рекомендуемая [СНиП] расстановка стальных цилиндрических нагелей.

Расстояния между осями цилиндрических нагелей вдоль волокон S{, поперек волокон S2 и от кромки элемента S3 следует принимать:

  • — для стальных нагелей S{ = 7d; S2 = 3,5d; S3 = 3,0d;
  • — для алюминиевых и стеклопластиковых нагелей = 6d; S2 = 3,5d; S3 = 3,0r/.

При толщине пакета «Ь» меньше 10d допускается применять для стальных, алюминиевых и стеклопластиковых нагелей S{ = 6d; S2 = 3d; S3 = 2M

Расстояния между осями шурупов следует принимать как для стальных цилиндрических нагелей.

Нагели располагаются в два или четыре продольных ряда.

Для гвоздевых соединений расстояния между осями гвоздей соответственно принимают:

= 15d; S{ = 15d при С > Ы;

S{= 25d при С = Ad; для промежуточных С расстояние принимают по интерполяции. Расстояния S2 = S3 = Ad.

Диаметр гвоздей следует принимать не более 0,25 толщины прибиваемых элементов.

Для элементов, не пробиваемых гвоздями насквозь, независимо от их толщины расстояние S{ следует принимать равным 15d.

При соблюдении регламентированной расстановки нагелей расчетную несущую способность цилиндрического нагеля на один условный срез (один шов сплачивания) в соединениях элементов из сосны и ели при направлении усилий, передаваемых нагелями вдоль волокон и гвоздями под любым углом, определяют по табл. 17 [СНиПП-25-80] или по табл. 15П (приложение).

Pwc. 4.7. Расстановка нагелей:

a — в соединениях деревянных элементов; б — в соединениях с металлическими накладками

Расчетную несущую способность нагелей при направлении передаваемого нагелем усилия под углом а к волокнам следует умножать:

  • — на коэффициент Ка при расчете на смятие древесины в нагельном гнезде;
  • — величину при расчете нагеля на изгиб.

Значения коэффициента Ка приведены в приложении, табл. 1711.

В нагельных соединениях с металлическими накладками расчетную несущую способность нагеля или гвоздя из условия изгиба следует принимать по наибольшему значению.

Расчетную несущую способность гвоздя в крайнем пробиваемом элементе определяют но расчетной длине защемленного конца гвоздя:

где /гв — длина гвоздя; а{ суммарная толщина пробиваемых гвоздем элементов (кроме последнего); пш количество швов в пакете; drB диаметр гвоздя.

Если гвоздь, пробивая весь пакет, выходит наружу, то за расчетную толщину крайнего элемента принимают фактическую за минусом 1,5drB.

Полная расчетная несущая способность соединения на цилиндрических нагелях и гвоздях определяется по формуле

где п — количество нагелей или гвоздей; тср — количество срезов (швов сплачивания); — минимальная несущая способность одного среза нагеля или гвоздя, подсчитанная исходя из условий смятия древесины и изгиба нагеля (гвоздя) с учетом рекомендаций, описанных в нодразд. 4.2.

Пример расчета № 1

Рассчитать прикрепление деревянного раскоса к нижнему поясу фермы с помощью гвоздей (вариант I) и металлических накладок на гвоздях и болтах (вариант II). Общий вид узла показан на рис. 4.2.

Вариант I. Для крепления раскоса принимаем гвозди диаметром 5 мм и длиной 120 мм. Размеры дощатых элементов приведены на рис. 4.2. Гвоздь длиной 120 мм пробивает два дощатых элемента, т.е. работает как односрезный.

Несущая способность односрезного гвоздя равна:

а) из условия смятия древесины крайнего и среднего элементов

б) условия изгиба гвоздя:

но не более Ти = АсР = 4 • 0,52 = 1 кН.

Узел фермы, выполненный

Рис. 4.2. Узел фермы, выполненный:

а — на гвоздях; 6 — с металлическими накладками

За расчетную несущую способность среза гвоздя принимаем наименьшую величину:

Расчетная несущая способность гвоздя равна:

На раскос действует усилие N = 12 кН. Раскос состоит из двух дощатых элементов. Для крепления каждого из них потребуется количество гвоздей, равное:

Принимаем 7 гвоздей, располагаем их в три ряда с учетом рекомендуемых 11) шагов расстановки и реальных размеров соединяемых дощатых элементов. Расстановка гвоздей показана на рис. 4.2.

Вариант II. Для крепления металлических накладок к деревянному раскосу используем гвозди диаметром 5 мм и длиной 100 мм. В этом случае несущая способность одного среза гвоздя из условия его изгиба принимается по максимальной ее величине, т.е. подсчитывается по формуле

Несущая способность односрезного гвоздя равна:

Для крепления пластин (2 шт.) к раскосу потребуется гвоздей:

Принимаем 6 гвоздей, располагая их в 2 ряда по три штуки.

Если металлические пластины крепить болтами d = 16 мм, то несущая способность двухсрезного болта (из условия его изгиба) равна:

Для прикрепления пластин к раскосу потребуется количество болтов:

Принимаем 2 болта.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>