Соединения древесины с древесиной

9.4.1.1 Расчетную несущую способность соединения на цилиндрических нагелях из одного материала и одинакового диаметра следует определять по формуле

R_d = R_{1d, min} ∙ n_n ∙ n_s,                                                                  (9.9)

где R_{1d, 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,

а для соединений с нагелями разных диаметров несущая способность определяется как сумма несущих способностей всех нагелей, за исключением растянутых стыков, для которых вводится пони­жающий коэффициент 0, 9.

9.4.1.2 Расчетную несущую способность одного среза в симметричных и несимметричных соединениях следует принимать как наименьшее из найденных значений по приведенным ниже формулам:

где  f _{h, 1, d} и f _{h, 2, d} — расчетное сопротивление древесины смятию в глухом нагельном гнезде соответственно для симметричных и несимметричных соединений;

f _{n, d}         — расчетное сопротивление нагеля изгибу;

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; 

b_n          — коэффициент, зависящий от отношения толщины более тонкого элемента к диа­метру нагеля;

k_a          — коэффициент, учитывающий угол a между силой и направлением волокон.

Угол a следует принимать равным большему из углов смятия нагелем элементов, прилегающих
к рассматриваемому шву.

9.4.1.3 Расчетное значение сопротивления древесины смятию f _{h, 1, d} для наружных элементов симметричных соединений и более тонких элементов несимметричных соединений (см. рисунок 9.4) следует принимать по таблице 9.2.

9.4.1.4 Расчетное значение сопротивления древесины смятию f _{h, 2, d} для средних элементов симметричных соединений и более толстых элементов несимметричных соединений следует принимать по таблице 9.3.

9.4.1.5 В несимметричных соединениях несущую способность необходимо определять с учетом следующего:

— расчетное значение сопротивления среднего элемента смятию f _{h, 2, d} при t₁ £ 0, 5t₂ следует принимать равным 2, 5 МПа. При t₁ > 0, 5t₂ — по интерполяции между 2, 5 и 3, 5 МПа;

— при t₁ > t₂ расчетное значение сопротивления крайнего элемента смятию f _{h, 1, d} следует принимать равным 3, 5 МПа. При t₂ £ t₁ — по таблице 9.2 как для более тонких элементов несимметричных соединений.

Таблица 9.2 — Расчетные значения сопротивления древесины смятию f_{h, 1, d} в нагельных соединениях

Вид соединения	Расчетное сопротивление древесины смятию в нагельных соединениях fh, 1, d, МПа
	для гвоздей, стальных, алюминиевых и стеклопластиковых нагелей	для дубовых цилиндрических нагелей
Симметричные соединения	8, 0	2, 0
Несимметричные соединения:
а) при t1 £ 0, 35t2	8, 0	5, 0
б) при t1 > 0, 35t2 в зависимости от отношения t1/t2:
0, 35 0, 50 0, 60 0, 70 0, 80 0, 90 1, 00	8, 0 5, 8 4, 8 4, 3 3, 9 3, 7 3, 5	5, 0 5, 0 4, 4 3, 8 3, 2 2, 6 2, 0

Таблица 9.3 — Расчетные значения сопротивления древесины смятию f_{h , 2, d} в нагельных соединениях

Вид соединения	Расчетное сопротивление древесины смятию в нагельных соединениях fh, 2, d, МПа
	для гвоздей, стальных, алюминиевых и стеклопластиковых нагелей	для дубовых цилиндрических нагелей
Симметричные соединения	5, 0	3, 0
Несимметричные соединения:
при t1 £ 0, 5t2	2, 5	1, 4
при t1 = t2	3, 5	2, 0

 

Примечание — В таблицах 9.2 и 9.3 расчетные значения сопротивления древесины сосны и ели смятию приведены для нормальных условий эксплуатации. Для древесины других пород и условий эксплуатации следует учитывать соответствующие коэффициенты k _х, k_mod и k_t (см. раздел 6).

9.4.1.6 Расчетное сопротивление изгибу нагеля f _{n, d} следует принимать по таблице 9.4.

9.4.1.7 Коэффициент b_n определяют по формуле

,                                                                           (9.13)

где k_n  — коэффициент, зависящий от типа нагеля, приведен в таблице 9.4.

Рисунок 9.5 — Соединения древесины с древесиной:

а, б — симметричные соединения;

в, г — несимметричные соединения

Таблица 9.4 — Расчетное сопротивление нагелей изгибу

Вид нагелей	Расчетное сопротивление нагелей изгибу fh, d, МПа	Значения коэффициентов
		kn	bn, max
Гвозди из стальной проволоки	25, 0	0, 063	0, 077
Стальные нагели (болты и штыри) диаметром 8–24 мм	18, 0	0, 105	0, 624

Окончание таблицы 9.4

Вид нагелей	Расчетное сопротивление нагелей изгибу fh, d, МПа	Значения коэффициентов
		kn	bn, max
Алюминиевые нагели диаметром 8–24 мм	16, 0	0, 112	0, 612
Нагели из стеклопластика АГ-4С диаметром 8–24 мм	14, 5	0, 117	0, 491
Дубовые нагели	4, 5	0, 211	0, 667

9.4.1.8 При определении коэффициента b_n для нагеля, работающего в несимметричных соединениях, толщину t₁ следует принимать не более 0, 6t₂.

9.4.1.9 Значение коэффициента b_n, определенного по формуле (9.13), не должно превышать значения b_{n, max}, приведенного в таблице 9.4.

9.4.1.10 При соединении элементов из древесины других пород, отличающихся от сосны и ели, или для условий эксплуатации, отличающихся от нормальных, расчетное значение сопротивления изгибу нагеля следует умножать на квадратный корень соответствующих коэффициентов k _х, k_mod и k_t, приведенных в разделе 6.

9.4.1.11 Коэффициент k_a, учитывающий угол между усилием и направлением волокон древесины, следует принимать по таблице 9.5.

9.4.1.12 При определении несущей способности нагельного соединения из условия смятия более толстых элементов несимметричных соединений по формуле (9.11), коэффициент k_a  следует умножать на дополнительный коэффициент 0, 9 при t₂ < 1, 5t₁ и на 0, 75 — при t₂ ³ 1, 5t₁.

Таблица 9.5 — Значения коэффициента k_a

Угол, град.	Значения коэффициента ka
	для стальных, алюминиевых и стеклопластиковых нагелей диаметром, мм					для дубовых нагелей
	до 8	12	16	20	24
30 60 90	1, 0 1, 0 1, 0	0, 95 0, 75 0, 70	0, 90 0, 70 0, 60	0, 90 0, 65 0, 55	0, 90 0, 60 0, 50	1, 0 0, 8 0, 7
Примечание — Промежуточные значения определяются интерполяцией. Для гвоздевых соединений при действии усилия под любым углом к волокнам древесины ka = 1.

9.4.1.13 Для нагельных соединений древесины с фанерой следует применять требования как для соединения древесины с древесиной. Расчетные значения сопротивления фанеры смятию следует определять в соответствии с требованиями настоящего раздела путем умножения на коэффициент 1, 3.

9.4.1.14 Расчетные значения сопротивления древесины смятию f _{h, d} и изгибу нагеля f _{n, d} следует определять из испытаний, если они не установлены в настоящем разделе.

9.4.2 Соединения древесины со стальными пластинами

9.4.2.1 Расчетную несущую способность одного нагеля на один срез для соединений с одной или двумя внешними пластинами или пластиной посередине (рисунок 9.6) следует принимать равной наименьшему значению из условий смятия древесины в нагельном гнезде по формуле (9.10) или (9.11)
и изгиба нагеля по формуле

,                                                 (9.14)

где b_{n, max}  — максимальное значение коэффициента, принимаемое в зависимости от типа нагеля по таблице 9.4.

9.4.2.2 Прочность стальной пластины следует проверить в соответствии с требованиями СНиП II-23.

 

Рисунок 9.6 — Соединения древесины со стальными пластинами:

а, б — симметричные соединения;

в, г — несимметричные соединения

9.4.3 Расстановка нагелей

9.4.3.1 Если количество нагелей в ряду по направлению действия нагрузки более шести, то
несущую способность дополнительных нагелей следует уменьшить на 1/3, т. е. для n_n нагелей их расчетное количество равно

                                                            (9.15)

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

Рисунок 9.7 — Схемы расстановки нагелей:

А — прямая;

б — в шахматном порядке;

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: