Теоретические сведения

Лабораторная работа №4

ИСПЫТАНИЕ СОЕДИНЕНИЯ НА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ НАГЕЛЯХ

Цель работы:

В ходе испытания определить величины, характеризующие несущую способность и деформативность соединения на нагелях, разрушающее усилие N_U, кН, верхнюю границу области упругой работы N_1-2, кН, нагрузку N_δ, соответствующую предельной деформации δ=2 мм, в кН, взаимные смещения соединяемых элементов под нагрузкой δ, мм.

Теоретические сведения

Нагельными называются соединения с помощью гибких связей, которые, сами работая на изгиб, препятствуют взаимному сдвигу соединяемых деталей. Нагели могут быть цилиндрическими, пластинчатыми, треугольными, крестообразными и других форм, изготовленными из металла, твердых пород древесины, полимеров и других материалов.

Нагельные соединения выполняют с помощью специального инструмента, они сравнительно легко подлежат механизации и могут быть выполнены плотниками средней квалификации. Контроль качества соединений прост и достаточно надежен.

В нагельных соединениях действующее усилие распределяется между большим числом податливых, вязко работающих связей, что повышает надежность изделий, которые разрушаются в основном от смятия соединяемых элементов или от изгиба нагелей.

В соединениях нагели рекомендуется располагать четными рядами, исключая постановку их в середину элемента, так как именно здесь существует наибольшая вероятность появления трещин при усушке. Для исключения раскалывания древесины следует строго соблюдать правила расстановки нагелей в соединении [п. 7.18 СП 64.13330.2011]. Для обеспечения плотности нагельного соединения не менее 1/4 нагелей в стыке выполняется в виде болтов.

Испытание образцов проводят на испытательной машине непрерывно возрастающей нагрузкой. Под действием внешней нагрузки на соединение нагели, препятствуя взаимному сдвигу соединяемых элементов, изгибаются и сминают древесину нагельного гнезда. Разрушение стыка может происходить либо от смятия древесины нагельного гнезда, либо от изгиба нагелей с образованием одного или нескольких пластических шарниров.