Соединения на металлических зубчатых пластинах

Обновлено: 21.09.2024

Нагельные зубчатые пластины являются собственно самым современным типом нагельных соединений. Используются они как узловые детали для сплачивания деревянных элементов или для их наращивания и соединения под углом.

Первыми из зубчатых пластин получили широкое применение пластины системы "Мениг" (рис. 6), которые устанавливаются между соединяемыми деревянными элементами. Пластинки этой системы изготовляют из пенопласта толщиной 3 мм и слоя синтетической смолы, усиленной стекловолокном толщиной 2 мм. В этой пластинке закреплены сквозные обоюдоострые нагели диаметром от 1,6 мм и длиной по каждую сторону пластинки от 25 мм и более. Толщина соединяемых деревянных элементов может достигать 80 мм.

Рис. 6 Соединения на нагельных пластинках системы "Мениг"

Несмотря на наличие определенных достоинств пластины системы "Мениг" – например, свернутые в рулон они могут быть разрезаны на части требуемого размера, наибольшее распространение получили металлические зубчатые пластины (МЗП). Наиболее известны МЗП системы "Ганг-Нейл" (рис.7).

Рис. 7 Соединения на металлических зубчатых пластинах (МЗП)

а – металлические зубчатые пластинки системы "Ганг-Нейл"; б – узел дощатой фермы на МЗП; в – МЗП-1,2; г – МЗП-2.

МЗП представляет собой стальные пластинки толщиной 1—2 мм, на одной стороне которых после штамповки на специальных прессах получаются зубья различной формы и длины. МЗП ставят попарно по обе стороны соединяемых элементов таким образом, чтобы ряды МЗП располагались в направлении волокон присоединяемого деревянного элемента, в котором действуют наибольшие усилия.

Несущую способность деревянных конструкций на МЗП определяют по условиям смятия древесины в гнездах и изгиба зубьев пластин, а также по условиям прочности пластин при работе на растяжение, сжатие и срез.

Кроме того проверяют саму пластинку на растяжение и срез.

Проектирование конструкций следует производить в соответствии с "Рекомендациями по проектированию и изготовлению дощатых конструкций с соединениями на металлических зубчатых пластинах", разработанными ЦНИИСК (Москва, 1983 г.).

Соединения на растянутых связях

К растянутым связям относят гвозди, винты (шурупы и глухари), работающие на выдергивание, скобы, хомуты, стяжные болты и тяжи. Различают связи натяжные и ненатяжные, временные (монтажные) и постоянные. Все виды связей, и особенно постоянные, воспринимающие расчетные усилия, должны быть защищены от коррозии (оцинковкой, покрытием водостойкими лаками и т.п.). Расчет связей на растяжение производят в соответствии с нормами расчета металлических конструкций.

Гвозди сопротивляются выдергиванию только усилиями поверхностного трения между ними и древесиной гнезда. Силы трения могут уменьшиться при образовании в древесине трещин, которые снижают силу сжатия гвоздя, поэтому для гвоздей, работающих на выдергивание, обязательно соблюдение тех же норм расстановки, которые приняты для гвоздей, работающих как нагели на изгиб.

Расчетная длина защемления гвоздя l_защ (без учета острия 1,5d_гв) должна быть не менее 10 d_гв и не менее чем две толщины прибиваемой доски. В свою очередь толщина прибиваемой доски должна быть не менее 4 d_гв.

Шурупы (винты, завинчиваемые отверткой) и глухари (винты диаметром 12—20 см, завинчиваемые ключом) удерживаются в древесине не только силами трения, но и упором винтовой нарезки в прорезаемые ею в древесине винтовые желобки.

Рис. 8. Учет длины защемления гвоздей, работающих на выдергивание

для воздушно – сухой древесины R_выд = 0,3 – 0,4 МПа; для сырой древесины R_выд = 2 – 2,5 МПа

Расстановка шурупов и глухарей и размеры просверленных гнезд должны обеспечивать плотный обжим стержня глухаря древесиной без ее раскалывания. Расстояния между осями винтов в продольном направлении должны быть не менее S₁ = 10d_в; а поперек волокон S₂ = S₃ = 5d_в. Диаметр прилегающей к шву части гнезда должен точно соответствовать диаметру ненарезной части стержня глухаря. Для надежного упора винтовой нарезки выдергиваемого шурупами глухаря диаметр заглубленной части гнезда по всей длине нарезной части глухаря должен быть на 2 - 4 мм меньше полного его диаметра.

Если при конструировании можно допустить разреженную расстановку шурупов и глухарей диаметром не более 8 - 16 мм, то сверлят гнезда уменьшенного на 2 - 3 мм диаметра на всю длину защемления.

Глухари и шурупы лучше всего использовать для крепления к деревянным брусьям и доскам металлических накладок, хомутов, шайб и т. п. При этом глухари и шурупы заменяют не только нагели, но и стяжные болты. Если с помощью глухарей или шурупов присоединяют деревянные или фанерные элементы, работающие на отрыв, решающее значение приобретает не сопротивление выдергиванию нарезной части, а сопротивление смятию древесины головкой глухаря или шурупа. В таком случае необходимо под головку подкладывать металлическую шайбу размером 3,5d_винт×3,5d_винт×0,25 d_винт.

Рис. 9. Правильное и неправильное применение скоб в качестве вспомогательных растянутых связей

Скобы (рис. 9) из круглой (или квадратной) ; стали толщиной 10—18 мм применяют в качестве вспомогательных растянутых или фиксирующих связей в сооружениях из круглого леса или брусьев, в мостовых опорах, лесах, бревенчатых фермах и т. п. В дощатых деревянных конструкциях скобы не применяют, так как они раскалывают доски. Скобы как правило забивают концами (шипами) в цельную древесину без сверления гнезд. Несущая способность одной скобы, забитой без сверления, даже при соблюдении увеличенных норм расстановки неопределенна.

Экспериментальные исследования выявили эффективность забивки без сверления скоб из проката крестового профиля d_ск= 15 mm (d_ск - диаметр описанной окружности). При достаточной длине шипа (6 - 7 d_ск) несущая способность таких скоб приблизительно равна несущей способности нагеля из круглой стали диаметром 15 мм.

Хомуты, так же как и скобы, относятся к растянутым связям. Отличительной особенностью хомутов является охватывающее их положение по отношению к соединяемым деревянным элементам.

Рабочие болты и тяжи, т. е. растянутые металлические элементы, применяют в качестве анкеров, подвесок, растянутых элементов металлодеревянных конструкций, затяжек арочных и сводчатых конструкций. Все элементы тяжей и рабочих болтов следует проверять расчетом по нормам для стальных конструкций и принимать диаметром не менее 12 мм.

Соединения на металлических зубчатых пластинах и металлических шайбах

5.22. Металлические зубчатые пластины (МЗП) и металлические шайбы (рис. 17) предназначаются для использования в узловых и стыковых соединениях дощатых ферм, рам, каркасов, плит покрытий и панелей стен и других конструкций. Соединение при помощи МЗП заранее собранных и зафиксированных элементов конструкции осуществляется на специальном столе с использованием механизированных средств запрессовки.

5.23. Несущая способность соединений деревянных элементов на МЗП зависит от их типа, размеров, формы, глубины вдавливания в древесину и расположения зубьев, от толщины пластины и перекрываемой ею площади сопрягаемых элементов, от породы древесины и ее влажности.

Рис. 17. Типы металлических соединений, применяемых для сопряжения деревянных элементов

а) металлическая зубчатая пластина МЗП; б) металлическая пластина с двусторонними и односторонними заостренными нагелями; в) металлическая шайба на шурупах или заостренных нагелях для болтовых соединений

5.24. Расчетная несущая способность одной пластины на сдвиг определяется по формуле

где R_пл - расчетное сопротивление сдвигу, МПа, которое зависит от типа и материала МЗП, породы и влажности древесины, от угла β между направлением усилия и волокон для каждого из соединяемых элементов;

F_расч - расчетная площадь части МЗП, приходящейся на данный элемент за вычетом площади краевых полос по линиям примыкания шириной 10 мм.

Сопротивление пластины растяжению и срезу должно быть выше сопротивления сдвигу и обеспечиваться за счет правильного назначения ее толщины.

5.25. В несущих конструкциях соединение дощатых элементов на МЗП должно осуществляться парами пластин одного типоразмера и одинакового расположения с обеих сторон узлов и стыков. Стыки сжатых элементов следует осуществлять непосредственно упором с постановкой МЗП конструктивно для обеспечения монтажной жесткости. В сквозных конструкциях стыки растянутых и сжатых поясов должны располагаться вблизи узлов, а стыки неразрезных сжато-изгибаемых поясов - в точках нулевых моментов. Расстояние крайних зубьев МЗП от кромок и обреза торцов должно быть св. 10 мм. Площади, перекрываемые пластинами на каждом из присоединяемых элементов, определяются расчетом и должны быть не менее 50 см 2 .

5.26. В соединениях на металлических шайбах усилие от одного элемента к другому передается через стальные пластинки при помощи сквозного центрального болта (см. рис. 17, в). Стальные пластинки скреплены с деревянными элементами глухими нагелями. Диаметр центрального болта и толщина шайбы определяются из расчета на смятие по СНиП II-23-81, при этом толщину стальной шайбы следует принимать не более 1/6 диаметра болта и не менее 3 мм.

Такие соединения по сравнению с соединениями на МЗП требуют большего расхода металла, но обладают более высокой несущей способностью и являются сборно-разборными. Крепление шайбы к элементу на глухих нагелях рассчитывается согласно СНиП II-25-80, п. 5.16.

5.27. В качестве глухих нагелей рекомендуется использовать глухари, шурупы и нарезные гвозди. Расстановка глухарей должна удовлетворять требованиям СНиП II-25-80, п. 5.18, а шурупов и нарезных гвоздей должна быть св. 10d (вдоль волокон) и 4d (поперек волокон).

5.28. Расчетную несущую способность, кН, одного шурупа или нарезного гвоздя при их длине не менее 12d следует определять по формуле

Соединения на металлических зубчатых пластинах

В последнее время для узловых соединений дощатых элементов нашли применение металлические зубчатые пластины (МЗП). Наибольшее распространение в зарубежной практике строительства получили МЗП системы «Ганг-Нейл».

МЗП (рис. 15) представляет собой стальные пластины толщиной 1–2 мм, на одной стороне которых после выштамповки на специальных прессах получаются зубья различной формы и длины. МЗП ставят попарно по обе стороны соединяемых элементов таким образом, чтобы ряды МЗП располагались в направлении волокон, присоединяемого деревянного элемента, в котором действуют наибольшие усилия. Изготовление конструкции должно производиться специализированными организациями, оснащенными оборудованием для сборки конструкций, запрессовки МЗП и контрольных испытаний конструкций. Ручная запрессовка МЗП не рекомендуется.

рис. 15. Примеры соединений на металлических зубчатых пластинах МЗП

Несущую способность деревянных конструкций на МЗП определяют по условиям смятия древесины в гнездах и изгиба зубьев пластин, а так же по условиям прочности пластин при работе на растяжение, сжатие и срез.

МЗП изготавливаются из листовой углеродистой стали толщиной 1,2 и 2 мм. Антикоррозийную защиту МЗП выполняют оцинковкой или покрытиями на основе алюминия.

В нашей стране применяют соединения на металлических зубчатых пластинах типа МЗП-1,2 и МЗП-2 (в соответствии с толщиной применяемой стали). Пластины МЗП-1,2 имеют размеры: длина 160–340 мм и ширина 80–140 мм с длиной зубьев 14,8 мм, а пластины МЗП-2 соответственно: длина 160–400 мм и ширина 80–200 мм с длиной зубьев 23,5 мм. В таблице ниже приведены основные расчетные характеристики соединений типа МЗП-1,2 и МЗП-2.

Расчетная несущая способность соединений на МЗП

Обозначение	Напряженное состояние соединения	Характерный угол β, α, γ, град	Расчетная несущая способность соединений с пластинами типа
Обозначение	Напряженное состояние соединения	Характерный угол β, α, γ, град	МЗП-1,2	МЗП-2
R, МПа, рабочей площади соединения	Смятие древесины и изгиб зубьев при углах между направлением волокон и действующим усилием β	0–15	0,8	0,8
		30	0,7	0,7
		45	0,6	0,6
		60	0,5	0,5
		75–90	0,4	0,4
R_p, кН/м, ширины рабочего сечения пластины	Растяжение пластины при величине угла между продольной осью пластин и действующим усилием α	0–15	115	35
R_p, кН/м, ширины рабочего сечения пластины		45–90	200	65
R_сp, кН/м, длины срезаемого сечения пластины	Срез пластины при величине угла между продольной осью пластины и направлением срезывающего усилия γ	65	35	65
		45	50	95
		90	35	65

Несущую способность соединения на металлических зубчатых пластинах N_c, кН no условиям смятия древесины и изгиба зубьев при растяжении, сдвиге и сжатии, когда элементы воспринимают усилия под углом к волокнам древесины, определяют по формуле: N_c = 2RF_p, где R — расчетная несущая способность по таблице; F_p — расчетная площадь поверхности МЗП на стыковом элементе, определяемая за вычетом площадей участков пластины в виде полос шириной 10 мм, примыкающих к линиям сопряжения элементов и участков пластины, которые находятся за пределами зоны рационального расположения МЗП. Последняя ограничивается линиями, параллельными линии стыка, проходящими по обе стороны от нее на расстоянии половины длины стыка.

Учет эксцентриситета приложения к МЗП равнодействующей усилия при расчете опорных узлов треугольных трехшарнирных арок осуществляется снижением расчетной несущей способности соединения умножением на коэффициент k, определяемый в зависимости от уклона стропил. При уклоне 0 градусов k=1; при 15°, k=0,85; при 18°, k=0,8; при 22°, k=0,7; при 25°, k=0,675; при уклоне более 25°, k=0,65.

Несущую способность металлических зубчатых пластин N_р при растяжении находят по формуле: N_p=2bR_p, где b — размер пластины в направлении, перпендикулярном направлению усилия, см; R_p — расчетная несущая способность пластины на растяжение, кН/м, по таблице.

Несущую способность металлических зубчатых пластин Q_ср при срезе определяют по формуле: Q_cp = 2l_cpR_cp, где l_cp — длина среза пластины без учета ослаблений, см; R_cp — расчетная несущая способность пластины на срез, кН/м, определяемая по таблице.

При совместном действии на пластину усилий среза и растяжения должно выполняться условие:

При проектировании конструкций на МЗП следует стремиться к унификации типоразмеров МЗП и сечений пиломатериалов в одной конструкции. Площадь соединения на каждом элементе (с одной стороны) должна быть для конструкции пролетом до 12 м не менее 50 см², а для конструкций пролетом до 18 м — не менее 75 см². Минимальное расстояние от плоскости соединения элементов должно быть не менее 60 мм. МЗП следует располагать таким образом, чтобы расстояния от боковых кромок деревянных элементов до крайних зубьев были не менее 10 мм.

Если при сочленении деревянных элементов будут использоваться МЗП других фирм-изготовителей, то расчет производится по рекомендациям и техническим характеристикам на изделия этих фирм.

Соединения на механических связях

Общие сведения. Механическими всоединениях деревянных конструкций называют рабочие связи различных видов из твердых пород древесины, стали, различных сплавов или пластмасс, которые могут вставляться, врезаться, ввинчиваться или запрессовываться в тело древесины соединяемых элементов. К механическим связям, наиболее широко применяемым в современных деревянных конструкциях, относятся шпонки, нагели, болты, глухари, гвозди, шурупы, шайбы шпоночного типа, нагельные пластины и металлические зубчатые пластинки.

Передача сил в соединениях с механическими связями происходит от одного элемента другому через отдельные точки (дискретно). Распределение силы по поверхности контакта и в глубину элемента зависит от вида механических связей.

Нагельные соединения.Нагелями в деревянных конструкциях называют плотно защемленные в толще соединяемых элементов цилиндрические или пластинчатые вкладыши, которые, работая сами на изгиб, препятствуют взаимному сдвигу сплачиваемых элементов.

Под влиянием действующих на соединение сил, нагель, кроме изгиба, работает еще на срез, а между телом нагеля и древесиной сплачиваемых элементов появляются напряжения смятия.

Опыты показывают, что разрушение нагельных соединений в отличие от заклепочных соединений в стальных конструкциях происходит не от среза нагелей, а от их изгиба, сопровождаемого сильным местным смятием древесины. Поэтому в применении к деревянным конструкциям выражение «срез» является условным. Под срезом подразумевается каждое рабочее пересечение нагеля с плоскостью сплачивания.

Цилиндрические нагели изготовляют в виде гладких стержней круглого сечения из стали, металлических сплавов, твердых пород древесины и из пластмасс. По характеру своей работы в соединениях сдвигаемых элементов к цилиндрическим нагелям относятся также болты, гвозди, глухари (винты большого диаметра с шестигранной или четырехгранной головкой) и шурупы. Цилиндрические нагели устанавливают в предварительно рассверленные гнезда. Диаметр отверстия для нагеля обычно принимают равным диаметру нагеля. Однако иногда с целью увеличения плотности соединений, особенно при переменной влажности и усушке древесины, предусматривается диаметр отверстия на 0,2¸0,5мм меньше диаметра нагеля. Для шурупов и глухарей необходимо предварительное просверливание отверстия сверлом, диаметром меньше диаметра нарезной части шурупов и глухарей. Обычные гвозди изготовляют из гладкой проволоки диаметром до 6мм и чаще забивают в древесину без предварительного сверления гнезд.

В зависимости от количества плоскостей по которым может произойти смещение (сдвиг) соединяемых элементов, различают односрезное (рис.3.5.а), двухсрезное (рис.3.5.б) и многосрезные.

Рис. 3.5. Соединения на цилиндрических нагелях деревянных

растянутых элементов: а – несимметричное односрезное,

б – симметричное двухсрезное

В зависимости от характера приложения внешних сил различают соединения симметричные (рис.3.5б) и несимметричные (рис.3.5а).

В нагельных соединениях передача общего усилия происходит рассредоточено, распределяясь между большим числом мелких податливых нагелей, что делает эти соединения мало чувствительными к местным дефектам древесины и повышает их надежность. Нагели в сопряжениях доступны для осмотра, что упрощает контроль над качеством производства работ.

Расчет нагельных соединений основан на том положении, что действующее на соединение усилие не должно превышать расчетной несущей способности соединения Т. Расчетное количество нагелей принимают не менее двух с диаметром 12¸24 мм и определяют по формуле:

где N – расчетное усилие, действующее в растянутом стыке,

n_cp– количество срезов нагеля,

T_H – наименьшая расчетная несущая способность одного среза нагеля.

Несущую способность одного среза нагеля рекомендуется принимать на основе табл.17 СНиП II-25-80. Так для симметричных соединений:

а) смятие в средних элементах Т_Н=50cd

б) смятие в крайних элементах Т_н=80ad

в) изгиб нагеля из стали С38/23 Т_н=180d 2 +2а 2 , не более 250d 2

г) изгиб гвоздя из стали С38/23 Т_н=250d 2 +а, не более 400d 2 ,

где: с – ширина среднего деревянного элемента в см (рис.3.5б),

а – ширина крайних элементов в см (рис.3.5б),

d – диаметр нагеля в см.

Т_н- расчетная несущая способность одного среза нагеля,кгс.

Несущая способность нагеля из условия скалывания и раскалывания древесины главным образом зависит от расстановки нагелей. Минимальные расстояния между нагелями назначают таким образом, чтобы несущая способность нагеля по скалыванию и раскалыванию заведомо превышала несущую способность нагеля по его изгибу и смятию древесины нагельного гнезда. В таблице 3.1. приведены рекомендуемые СНиП II-25-80 минимальные расстояния между цилиндрическими нагелями, выраженные в диаметрах нагеля d_н.

Минимальные расстояния между нагелями

Расстановка нагелей и измеряемое расстояние	Расстояние для цилиндрических нагелей
стальных	дубовых
Вдоль волокон: от торца до оси между осями нагелей Поперек волокон: между осями нагелей от кромки элемента до оси нагеля

Гвоздевые соединения.Гвозди в соединениях сдвигаемых деревянных элементов работают как нагели. Их обычно забивают в древесину без предварительного просверливания, что обусловливает некоторые особенности их работы. Исследования показали повышенную несущую способность гвоздей, вставленных в предварительно просверленные отверстия. Однако в этом случае гвозди принято называть тонкими нагелями и их расчет полностью совпадает с расчетом нагелей.

Диаметр гвоздей, забиваемых в цельную древесину, не превышает 6мм и поэтому их несущая способность не зависит от угла между направлением действия силы и направлением волокон.

При определение расчетной длины защемления конца гвоздя в последней непробиваемой насквозь доске не следует учитывать часть длиной 1,5d(рис.3.6.).

Рис. 3.6. Определение расчетной длины гвоздя:

а – при глухой забивке, б – при свободном

выходе конца гвоздя

Обычно гвозди не пробивают насквозь вторых крайних элементов. В этом случае в формулу для определения несущей способности гвоздя вместо толщины должна быть подставлена рабочая длина конца гвоздя в крайнем элементе .

При определении расчетной длины защемления конца учитывают возможность образования зазоров между соединяемыми досками по 2 мм на каждый шов.

Зазоры могут образовываться вследствие неплотного прилегания досок, вызванного неточностью размеров самих досок и короблением их при усушке.

Расчетная часть конца гвоздя в мм определится из выражения: a₂=l_гв- а₁-с-2×n_ш-1,5×d_гв

где n_ш – количество швов, пройденных гвоздем.

Найденная длина защемления конца гвоздя должна быть не меньше 4d_гв, в противном случае работа конца гвоздя при расчете соединений не учитывается.

При свободном выходе конца гвоздя из пакета (рис.3.6.б),расчетная толщина последнего элемента уменьшается на 1,5d_гв.

Кроме работы на срез, гвозди способны работать и на выдергивание. Сопротивление гвоздей выдергиванию допускается учитывать во второстепенных элементах (настилы, подшивка потолков и т.д.) или в конструкциях, где выдергивание гвоздей сопровождается одновременной работой как нагелей.

Не допускается учитывать работу на выдергивание гвоздей, забитых в заранее просверленные отверстия, забитых в торец (вдоль волокон), а также при динамических воздействиях на конструкцию.

Расчетную несущую способность на выдергивание одного гвоздя, забитого в древесину поперек волокон, следует определять по формуле:

где - расчетное сопротивление выдергиванию на единицу поверхности соприкасания гвоздя с древесиной, которое следует принимать для воздушно-сухой древесины 0,3 МПа (3 кгс/), а для сырой, высыхающей в конструкции – 0,1 МПа (1 кгс/),

d – диаметр гвоздя,

- расчетная длина защемленной, сопротивляющейся выдергиванию части гвоздя (см. выше).

Длина защемленной части гвоздя должна быть не менее двух толщин пробиваемого деревянного элемента и не менее 10d.

Расстояние между осями гвоздей вдоль волокон древесины следует принимать, не менее:

при толщине пробиваемого элемента ,

при толщине пробиваемого элемента с=4d.

Для промежуточных значений толщины с наименьшее расстояние следует определять по интерполяции.

Для элементов, не пробиваемых гвоздями насквозь, независимо от их толщины расстояние между осями гвоздей следует принимать .

Расстояние вдоль волокон древесины от гвоздя до торца элемента во всех случаях следует принимать не менее .

Расстояние между осями гвоздей поперек волокон древесины следует принимать:

при прямой расстановке гвоздей не менее

при шахматной расстановке или расстановке их косыми рядами под углом (рис.3.7.) расстояние может быть уменьшено до 3d.

Рис. 3.7. Расстановка гвоздей косыми рядами

Расстояние от крайнего ряда гвоздей до продольной кромки следует принимать не менее 4d.

Соединения на металлических зубчатых пластинах (МЗП). Для узловых соединений дощатых элементов в последнее время нашли применение металлические зубчатые пластинки (МЗП). Наибольшее распространение в зарубежной практике строительства получили МЗП системы «Ганг-Нейл»(рис. 3.8.)

МЗП представляют собой стальные пластинки толщиной 1-2 мм, на одной стороне которых после штамповки на специальных прессах получаются зубья различной формы и длины. МЗП ставят попарно по обе стороны соединяемых элементов таким образом, чтобы ряды МЗП располагались в направлении волокон присоединяемого деревянного элемента, в котором действуют наибольшие усилия. В ЦНИИСК разработаны « Рекомендации по проектированию и изготовлению дощатых конструкций с соединениями на металлических зубчатых пластинках», согласно которым такие конструкции следует применять в зданиях V степени огнестойкости без подвесного подъемно-транспортного оборудования с температурно-влажностными условиями эксплуатации А1, А2, Б1 и Б2.

Рис. 3.8. Соединения на металлических зубчатых пластинках

а – металлическая зубчатая пластинка (МЗП),

б – узел дощатой фермы на МЗП

Изготовление конструкций должно производится на специализированных предприятиях, оснащенных оборудованием для сборки конструкций, запрессовки МЗП и контрольных испытаний конструкций.

Материалом для изготовления конструкций служит древесина сосны и ели шириной 100-200 мм, толщиной 40-60 мм. Качество древесины должно удовлетворять требованиям СНиП II-25-80, предъявляемым к материалам деревянных конструкций.

МЗП рекомендуется изготовлять из листовой углеродистой стали толщиной 1,2 и 2 мм. Антикоррозионную защиту пластинок выполняют оцинковкой или покрытиями на основе алюминия в соответствии с рекомендациями по антикоррозионной защите стальных закладных деталей и сварных соединений сборных железобетонных и бетонных конструкций.

34. Соединения на металлических зубчатых пластинах мзп

МЗП представляют собой стальные пластинки толщиной 1-2 мм, на одной стороне которых после штамповки на специальных прессах получаются зубья различной формы и длинны . МЗП ставят попарно по обе стороны соединяемых элементов т.о., чтобы ряды МЗП располагались в направлении волокон присоединяемого деревянного элемента, в котором действуют наибольшие усилия.

МЗП рекомендуется изготовлять из листовой углеродистой стали толщиной 1,2 и 2 мм. Антикоррозионную защиту МЗП выполняют оцинковкой или покрытием на основе алюминия в соответствии с рекомендациями по антикоррозионной защите стальных закладных деталей.

Несущую способность деревянных конструкций на МЗП Nc, Кн по условиям смятия древесины и изгиба зубьев при растяжении, сдвиге и сжатии, когда элементы воспринимают усилия под углом к волокнам древесины, определяют по формуле

, где

R– расчетная несущая способность на 1 см

F- расчетная площадь поверхности МЗП на стыковом элементе, определяемая за вычетом площадей участков пластины в виде полос шириной 10 мм, примыкающих к линиям сопряжения элементов и участков пластины , которые находятся за пределами зоны рационального расположения МЗП. Последняя ограничивается линиями , параллельными линии стыка, проходящими по обе стороны от нее на расстоянии половины длины линии стыка.

Несущую способность МЗП Nр при растяжении находят по формуле

R– расчетная несущая способность пластины на растяжение кН/м, определяемая по табл.;

b- размер пластины в направлении , перпендикулярном направлению усилия, см.

Несущую способность МЗП Qср при срезе находят по формуле

Rср– расчетная несущая способность пластины на срез кН/м, определяемая по табл.;

Lcр- длина среза пластины без учета ослаблений, см.

Минимальное расстояние от плоскости соединения элементов д.б. не менее 60 мм. МЗП следует располагать т.о. чтобы расстояние от боковых кромок деревянных элементов до крайних зубьев были не менее 10 мм.

35 Соединения на гвоздях и винтах, работающие на выдергивание.

Гвоздисопротивляются выдергиванию только усилиями поверхностного трения между ними и древесиной гнезда.

Сопротивление гвоздей выдергиванию допускается учитывать во второстепенных элементах (настилы, подшивка потолков и т. д.) или в конструкциях, где выдергивание гвоздей сопровождается одновременной работой их как нагелей.

Расчетную несущую способность на выдергивание одного гвоздя в МН (кгс), забитого в древесину поперек волокон, следует определять по формуле

где R_в.г- расчетное сопротивление выдергиванию на единицу поверхности соприкасания гвоздя с древесиной, которое следует принимать для воздушно-сухой древесины равным 0,3 МПа (3 кгс/см 2 ), а для сырой, высыхающей в конструкции, - 0,1 МПа (1 кгс/см 2 );

d- диаметр гвоздя, м (см);

l₁- расчетная длина защемленной, сопротивляющейся выдергиванию части гвоздя, м (см), определяемая согласноп. 5.20.

Примечания:1. В условиях повышенной влажности или температуры, а также при расчете на действие кратковременной или постоянной и длительной временной нагрузок расчетное сопротивление выдергиванию для воздушно-сухой древесины следует умножать на коэффициенты, приведенные втабл. 5,6ипп. 3.2би3.2внастоящих норм.

2. При диаметре гвоздей более 5 мм в расчет вводят диаметр, равный 5 мм.

Расстановку гвоздей, работающих на выдергивание, следует производить по правилам расстановки гвоздей, работающих на сдвиг см ранее.

Винты ( винт диаметром меньше 12 мм называеться шурупом) ( завинчиваемые отверткой) удерживаются в древесине не только силами трения , но и упором винтовой нарезки в прорезаемые ею в древесине винтовые желобки(поэтому запрещается заколачивать их молотком).

Во избежание сложного рассверливания отв. сверлом переменного диаметра для винтов рекомендуется сверлить гнездо уменьшенного (на 2…3мм) диаметра.

Расчетную несущую способность на выдергивание одного винта в МН (кгс), завинченного в древесину поперек волокон, следует определять по формуле

где R_в.ш- расчетное сопротивление выдергиванию винта на единицу поверхности соприкасания нарезной части шурупа с древесиной, которое следует принимать для воздушно-сухой древесины равным 1 МПа (10 кгс/см 2 ); расчетное сопротивление выдергиванию следует умножать в соответствующих случаях на коэффициенты, приведенные втабл. 5,6ипп. 3.2би3.2внастоящих норм;

d- наружный диаметр нарезной части винта , м (см);

l₁- длина нарезной части винта, сопротивляющаяся выдергиванию, м (см).

Расстояние между осями винтов должно быть не менее: S₁= 10d;S₂=S₃= 5d

Читайте также: