Расчет соединений элементов конструкций. Общие указания. Влияние угла наклона волокон древесины к нагелям и его учет в работе

Расчёт соединений сводится к определению действующих на них усилий и сравнению их с несущей способностью соединений Т (рис. 4.4).

Рис. 4.4 Врезки в элементах соединений

а - несимметричная; б - симметричная; в, г - схемы скалывания в соединениях

Расчётную несущую способность соединений определяют по формулам:

а) из условия смятия (сжатия) древесины

кН;б) из условия скалывания древесины

кНгде - расчётное сопротивление древесины к смятию под углом к направлению волокон; F_cM- расчётная площадь смятия;R_CK^cp- расчётное среднее по площадке скалывания сопротивление древесины скалыванию вдоль волоконR_ck^cp=R_ck/(1+βl_ck/e) Здесь R_CK - расчётное сопротивление скалыванию вдоль волокон (при расчёте по максимальному напряжению); - расчётная длина плоскости скалывания: е – плечо сил скалывания, принимаемое равным 0,5h при расчёте элементов с несимметричной врезкой в соединениях без зазора между элементами и е= 0,25h при расчёте симметрично загружаемых элементов с симметричной врезкой;F_CK - расчётная площадь скалывания; β - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжений скалывания.

При условии обжатия по плоскостям скалывания β принимается равным:

а) при расчёте на скалывание растянутых элементов соединений с односторонним расположением площадки скалывания β =0,25 (рис. 4.5, а),

б) при расчёте на скалывание сжатых элементов соединений с промежуточным расположением площадки скалывания β =0,125 (рис. 4.5, г).

Длину площадки скалывания назначают не более 10 h_вр и не менее 3е (3е ≤l_CH≤10h_kp). Это обеспечивает учёт косослоя, влияние растягивающих напряжений поперёк волокон и торцевых усушечных трещин. Минимальную глубину врубки назначают не менее 2см для брусьев, 3см – брёвен.

Разрушающее действие трения при расчёте соединений элементов деревянных конструкций, как правило, не должно учитываться, за исключением случаев однократного, кратковременного действия прижимающих сил. Коэффициенты трения k_тр =0,2-0,6.

Рис. 4.5 Опирание стоек на гори­зонтальный дере­вянный элемент а — фиксацией с помощью цилиндрических нагелей (1); б— то же, металлическими уголками (2); в — с подкладкой из твердых пород древесины (3); г — то же, из стального швеллера (4); д — с деревянными вставками (5); на болтах (6)

Сопряжения на нагелях Нагелями называются стержни или пластинки препятствующие взаимному сдвигу сплачиваемых элементов деревянных конструкций и работающие в основном на изгиб. Чаще всего нагели изготавливают в виде простых стержней круглого сечения из стали, твёрдых пород древесины и из пластмасс. Нагели ставят в гнёзда, предварительно просверленные перпендикулярно плоскостям сплачивания.

В зависимости от характера приложения сил и количества пересекаемых нагелем рабочих швов сплачивания различают соединения: симметричные (а) – двух- и многосрезные и несимметричные (б) – одно- и многосрезные (рис. 4.12, 4.13).

Рис. 4.12 Нагельные соединения

а - симметричные; б - несимметричные

Если несущую способность нагеля привести к одному срезу, т.е. отнести её к одному рабочему шву, пересекаемому нагелем, то расчётное количество нагелей определяется по следующей формуле:

где N – расчётное усилие, действующее в растянутом стыке, кН(кг);n_cp- количество срезов нагеля, т.е. число швов, которое они пересекают; T_H- наименьшая расчётная несущая способность одного среза нагеля, кН

Рис. 4.13 Нагельные соединения со стальными накладками

а - на болтах; б - на глухих цилиндрических нагелях

Поиск по сайту: