Б — схема напряжений в зубчато-шиповом соединении

Клеевые соединения

Клеевые соединения следует использовать:

— для образования сплошного сечения многослойных клеедощатых и клееных брусчатых и бревенчатых элементов путем сплачивания слоев досок (ламелей) по высоте и/или по ширине сечения (рисунок 9.1);

— для стыкования на зубчатый шип и на «ус» пиломатериалов и фанеры;

— для соединения фанеры с древесиной в клеефанерных конструкциях.

Рисунок 1 — Клеевые соединения

Рисунок 2 — Схема зубчато-шипового соединения при склеивании вдоль волокон древесины:

а — схема стыка на скос;

Б — схема напряжений в зубчато-шиповом соединении

Соединения на врубках

9.3.1 Узловые соединения из брусьев и круглых лесоматериалов на лобовых врубках следует выполнять с одним зубом (рисунок.3).

Рисунок 3 — Соединение на лобовой врубке с одним зубом

Рабочая плоскость смятия во врубках должна располагаться перпендикулярно равнодей­ствующей осевой силе сжатого сжато-изогнутого элемента, а если сжатый элемент не испытывает поперечного изгиба, то перпендикулярно его оси.

Элементы, соединяемые на лобовых врубках, должны быть стянуты болтами.

Расчетная несущая способность соединения на лобовой врубке должна приниматься равной минимальному значению, определенному из двух условий: прочности древесины на смятие рабочей плоскости под углом a и прочности древесины на скалывание вдоль волокон.

Расчетную несущую способность соединения из условия смятия рабочей плоскости под углом a следует определять по формуле

R_c,d = f_{c ,a, d} ∙ A_c, (4)

где A_c — рабочая плоскость смятия, определяемая по формуле

A_c = bh ₁/cosa, (5)

здесь b — ширина сминаемого участка;

h ₁ — глубина врубки;

f_{c ,a, d} — расчетное сопротивление древесины смятию под углом a к направлению волокон, Расчетную несущую способность соединения из условия скалывания следует определять по формуле

R_{v , d} = f_{v ,mod, d} ∙ A_v, (6)

где f_{v ,mod, d} — расчетное среднее по площадке скалывания сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон, определяемое по формуле

(7)

здесь f_{v ,0, d} — расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон;

k_{v 1} — коэффициент, равный 0,25. При обеспечении обжатия площадки скалывания k_{v 1} = 0,125;

e — плечо сил скалывания, принимаемое равным 0,5 h_w — при расчете элементов с несимметричной врезкой в соединениях без зазора между элементами и 0,25 h_w — при расчете симметрично нагруженных элементов с симметричной врезкой;

h_w — полная высота поперечного сечения скалываемого элемента;

l_v — расчетная длина плоскости скалывания, принимаемая не более 10 глубин врезки в элемент;

A_v — расчетная площадь скалывания, определяемая по формуле

A_v = bl_v. (8)

Рисунок 4 — Врезки в элементах соединений:

а — несимметричная;

б — симметричная;

В, г — схемы скалывания в соединениях

Соединения на цилиндрических нагелях

В, г — несимметричные соединения

Соединения древесины со стальными пластинами

 

Рисунок 6 — Соединения древесины со стальными пластинами:

а, б — симметричные соединения;

В, г — несимметричные соединения

Расстановка нагелей

Минимальные расстояния между нагелями следует принимать по таблице 9.6 в соответствии с обозначениями, приведенными на рисунке 9.7,а), б).

Рисунок 7 — Схемы расстановки нагелей:

а — прямая;

б — в шахматном порядке;

В — косыми рядами (только для гвоздей)

Применение шурупов и глухарей в качестве нагелей в соединениях, работающих на сдвиг, допускается в односрезных соединениях с накладками из бакелизированной фанеры и со стальными накладками. Расстояния между осями шурупов и глухарей следует принимать как для стальных нагелей в соответствии с таблицей 9.6.

 

Таблица 9.6 — Минимальные расстояния между нагелями

Направление	Расстояние между нагелями
стальными	алюминиевыми и стеклопластиковыми	дубовыми
При общей толщине пакета менее 10 d:
вдоль волокон между осями нагелей и до торца элемента S 1	6 d	6 d	4 d
поперек волокон между осями нагелей S 2	3 d	3 d	2,5 d
поперек волокон до кромки элемента S 3	2,5 d	2,5 d	2,5 d
При общей толщине пакета, равной или более 10 d:
вдоль волокон между осями нагелей и до торца элемента S 1	7 d	6 d	5 d
поперек волокон между осями нагелей S 2	3,5 d	3,5 d	3 d
поперек волокон до кромки элемента S 3	3 d	3 d	2,5 d

 

Диаметр гвоздей следует принимать не более 0,25 толщины пробиваемых элементов. Для гвоздей квадратного сечения следует принимать d равным размеру стороны поперечного сечения гвоздя.

В соединении должно быть не менее двух гвоздей. Минимальные расстояния между гвоздями следует принимать по таблице 9.7 в соответствии с обозначениями, приведенными на рисунке 7.

Таблица 9.7 — Минимальные расстояния между гвоздями

Направление	Расстояние
Между осями гвоздей вдоль волокон S 1 для пробиваемых насквозь элементов:
при толщине пробиваемого элемента не менее 10 d	15 d
при толщине пробиваемого элемента 4 d	25 d
для промежуточных значений — по интерполяции
для непробиваемых насквозь элементов	15 d
До торца элемента вдоль волокон	15 d
Между осями гвоздей поперек волокон S 2:
при прямой расстановке	4 d
при расстановке в шахматном порядке или косыми рядами под углом 45°	3 d
До кромки элемента поперек волокон S 3	4 d

Для элементов из осины, ольхи и тополя минимальные расстояния между гвоздями вдоль волокон следует увеличивать на 50 %.

Рисунок8 — Наклонная забивка гвоздей

Расчетную несущую способность на выдергивание одного шурупа или гвоздя с нарезкой (витых гвоздей), установленных поперек волокон древесины, следует определять по формуле

R_d = f_{v 2, d} ∙ p dl_{d 1}, (17)

где f_{v 2, d} — расчетное сопротивление выдергиванию шурупа или глухаря на единицу поверхности соприкасания нарезанной части шурупа с древесиной, которое следует принимать для воздушно-сухой древесины равным 1 МПа;

d — наружный диаметр нарезанной части шурупа;

l_{d 1} — расчетная длина защемленной части шурупа, равная длине нарезанной части.

Расстояние между осями шурупов должно быть не менее:

— вдоль волокон между осями шурупов и до торца элемента — 10 d;

— поперек волокон между осями шурупов и до торца элемента — 5 d.

Рисунок 9 — Схема расстановки вклеенных вдоль волокон древесины стержней

Не допускается использовать соединения на вклеенных вдоль волокон стержнях, если кроме осевой силы N действует сдвигающее усилие V, вызывающее касательные напряжения свыше 0,3 МПа.

Б — двухрядная расстановка

Рисунок 11 — Схема армирования балки

1 — элементы конструкции;

2 — наклонно вклеенные стержни (V-образные анкеры);

3 — поперечно вклеенные стержни; 4 — стальные пластины

Рисунок 12 — Схема узла сопряжения деревянных элементов конструкций с V-образными анкерами

 

Рисунок 13 — Соединение на вклеенных стальных нагелях:

а — шахматная расстановка;

Б — двухрядная расстановка

 

Клеевые соединения

Клеевые соединения следует использовать:

— для образования сплошного сечения многослойных клеедощатых и клееных брусчатых и бревенчатых элементов путем сплачивания слоев досок (ламелей) по высоте и/или по ширине сечения (рисунок 9.1);

— для стыкования на зубчатый шип и на «ус» пиломатериалов и фанеры;

— для соединения фанеры с древесиной в клеефанерных конструкциях.

Рисунок 1 — Клеевые соединения

Рисунок 2 — Схема зубчато-шипового соединения при склеивании вдоль волокон древесины:

а — схема стыка на скос;

б — схема напряжений в зубчато-шиповом соединении

Соединения на врубках

9.3.1 Узловые соединения из брусьев и круглых лесоматериалов на лобовых врубках следует выполнять с одним зубом (рисунок.3).

Рисунок 3 — Соединение на лобовой врубке с одним зубом

Рабочая плоскость смятия во врубках должна располагаться перпендикулярно равнодей­ствующей осевой силе сжатого сжато-изогнутого элемента, а если сжатый элемент не испытывает поперечного изгиба, то перпендикулярно его оси.

Элементы, соединяемые на лобовых врубках, должны быть стянуты болтами.

Расчетная несущая способность соединения на лобовой врубке должна приниматься равной минимальному значению, определенному из двух условий: прочности древесины на смятие рабочей плоскости под углом a и прочности древесины на скалывание вдоль волокон.

Расчетную несущую способность соединения из условия смятия рабочей плоскости под углом a следует определять по формуле

R_c,d = f_{c ,a, d} ∙ A_c, (4)

где A_c — рабочая плоскость смятия, определяемая по формуле

A_c = bh ₁/cosa, (5)

здесь b — ширина сминаемого участка;

h ₁ — глубина врубки;

f_{c ,a, d} — расчетное сопротивление древесины смятию под углом a к направлению волокон, Расчетную несущую способность соединения из условия скалывания следует определять по формуле

R_{v , d} = f_{v ,mod, d} ∙ A_v, (6)

где f_{v ,mod, d} — расчетное среднее по площадке скалывания сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон, определяемое по формуле

(7)

здесь f_{v ,0, d} — расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон;

k_{v 1} — коэффициент, равный 0,25. При обеспечении обжатия площадки скалывания k_{v 1} = 0,125;

e — плечо сил скалывания, принимаемое равным 0,5 h_w — при расчете элементов с несимметричной врезкой в соединениях без зазора между элементами и 0,25 h_w — при расчете симметрично нагруженных элементов с симметричной врезкой;

h_w — полная высота поперечного сечения скалываемого элемента;

l_v — расчетная длина плоскости скалывания, принимаемая не более 10 глубин врезки в элемент;

A_v — расчетная площадь скалывания, определяемая по формуле

A_v = bl_v. (8)

Рисунок 4 — Врезки в элементах соединений:

а — несимметричная;

б — симметричная;