Классификация соединений и требования к ним

При проектировании деревянных конструкций появляется необходимость соединения элементов. Соединение элементов по длине называется сращиванием; по ширине - сплачиванием; под различными углами -узловыми сопряжениями.

Все виды соединений (связей) по характеру работы условно можно разделить на шесть групп - это соединения, работающие преимущественно на:

- смятие и скалывание (врубки, шп онки);

- изгиб (все виды нагелей);

- выдергивание (шурупы, гвозди);

- растяжение (тяжи, накладки, хомуты, болты);

- сдвиг (клеевые соединения);

- на предотвращение случайных смещений из плоскости соединяемых элементов (аварийные связи: болты, скобы, хомуты и др.).

Основные виды соединений элементов деревянных конструкций показаны на рис. 4.1.

В настоящее время, наряду с традиционными видами соединений, применяются новые, например, в узловых соединениях элементов деревянных ферм - нагельные соединения ‘Грэйм” (рис. 4.2,а): в зоне узла в поясах и решетке прорезают пазы, в которые вводят стальные оцинкованные пластинки толщиной 1^ 2 мм (от 2 до 6 пластинок а узле), затем узел скрепляют гвоздями.

При конструировании узлов дощатых ферм и рам применяются металлические зубчатые пластины (МЗП) типа “Гэнг-Нейл” (рис. 4.2,6) и фанерные накладки с клеегвоздевой запрессовкой. Металлические зубчатые пластины изготавливаются из листовой стали толщиной 1^2 мм методом холодной штамповки. Разработано большое количество типоразмеров МЗП, отличающихся формой зубьев и пластин. В стыках КДК применяются соединения на вклеенных стальных стержнях, работающих на выдергивание или продавливание (рис. 4.2,в,г).

Основные правила конструирования соединений:

-ослабление сечения элементов связями должно быть минимальным, при этом в одном соединении не рекомендуется использовать разные типы связей ввиду их различной податливости;

-в соединениях растянутых элементов необходимо соблюдать принцип дробности, т. е. распределять усилия на большее число связей для увеличения плоскостей скалывания;

-связи размещаются симметрично относительно оси элемента и не должны вызывать в нем появления дополнительных усилий.

Значения предельных деформаций соединений при полном использовании их расчетной несущей способности (мм): в лобовых врубках - 1,5; для нагельных соединений всех видов - 2, 0; в примыканиях поперек волокон - 3, 0; в клеевых соединениях — 0,0.

Рис. 4.2. Новые виды соединений элементов деревянных конструкций: а — узловые соединения на стальных пластинках типа “Грэйм”; б — узловые соединения на металлических зубчатых пластинах типа “Тэвг-Нейл”; в, г — соединения на вклеенных арматурных стержнях (сварка условно не показана).