Указания по применению цилиндрических нагелей

Болтовые соединения применяют со стяжными, растянутыми или изгибаемыми болтами.

Соединения со стяжными болтами служат для плотного соединения отдельных элементов в основном при их поперечном сплачивании. При этом возникают незначительные усилия, расчет болтов не требуется, а их размеры назначаются конструктивно, но диаметром не менее 1/20 общей толщины соединяемых элементов.

Соединения с растянутыми болтами применяют при анкерном креплении конструкций к опорам, при подвеске к конструкциям перекрытий и оборудования в узловых соединениях. При этом болт рассчитывается на растяжение от действующего усилия.

Соединения с изгибаемыми болтами широко применяют в стыках и узлах конструкций для сопротивления взаимным сдвигам соединяемых элементов.

Гвоздевые соединения являются простыми и доступными и наиболее широко применяются в построечных условиях изготовления деревянных конструкций. Применяют соединения с так называемыми конструктивными гвоздями для крепления дощатых обшивок и настилов, где действуют минимальные усилия и расчет гвоздей не требуется, а также соединения с выдергиваемыми и изгибаемыми гвоздями с особенностями работы, аналогичными болтовым соединениям.

Соединения на винтах и шурупах применяют в основном для крепления стальных накладок, обшивок и деталей из различных материалов к основным деревянным элементам. Работать в соединении винты и шурупы могут аналогично рассмотренным выше болтам или гвоздям.

Конструктивные требования по расстановке нагелей

Рис. 2 Обозначения расстояний между нагелями и их рядами

при прямой (вверху) и шахматной расстановке

Рис. 3 Расстановка гвоздей косыми рядами

При определении расчетной длины защемления конца гвоздя не следует учитывать заостренную часть гвоздя длиной 1,5 d_гв; кроме того, из длины гвоздя следует вычитать на возможную усушку по 2 мм на каждый шов между соединяемыми элементами. Если расчетная длина защемления конца гвоздя получается менее 4d_гв, его работу в примыкающем к нему шве учитывать не следует. При свободном выходе гвоздя из пакета расчетную толщину последнего элемента следует уменьшать на 1,5 (рис. 4). Диаметр гвоздей следует принимать не более 0,25 толщины пробиваемых элементов.

Рис. 4- Определение расчетной длины защемления конца гвоздя

Расчет соединений на цилиндрических нагелях

Расчетную несущую способность цилиндрического нагеля на один шов сплачивания в соединениях элементов из сосны и ели, в том числе клееных, и древесины из однонаправленного шпона при направлении усилий, передаваемых нагелями вдоль волокон, гвоздями под любым углом и стальными нагелями, установленными в торец клееных деревянных элементов, для режима нагружения А, следует определять по таблице 18 СП 64.13330.2017 с учетом указаний п. 8.16.

Рис. 5 Соединение на глухих цилиндрических нагелях, установленных

в торец клееного элемента

В таблице: с - толщина средних элементов, а также равных по толщине или более толстых элементов односрезных соединений; а – толщина крайних элементов, а также более тонких элементов односрезных соединений; d - диаметр нагеля; все размеры приведены в сантиметрах.

Расчетную несущую способность нагеля в двухсрезных несимметричных соединениях при неодинаковой толщине элементов следует определять с учетом следующего:

а) расчетную несущую способность нагеля из условия смятия в среднем элементе толщиной при промежуточных значениях между а между с и 0,5с следует определять интерполяцией между значениями по пункту 2а) и 2б) настоящей таблицы;

б) при толщине крайних элементов а > с расчетную несущую способность нагеля следует определять из условия смятия в крайних элементах по поз. 2а таблицы с заменой с на а;

в) при определении расчетной несущей способности из условий изгиба нагеля толщину крайнего элемента а в поз. 3 таблицы следует принимать не более 0,6с.

Значения коэффициента k_н для определения расчетной несущей способности при смятии в более тонких элементах односрезных соединении при с ≥ а ≥ 0,35с приведены и таблице 22 СП.

Расчетную несущую способность нагеля в рассматриваемом шве следует принимать равной меньшему из всех значений, полученных по формулам таблиц.

Расчет нагельных соединений на скалывание производить не следует, если выполняются условия расстановки нагелей в соответствии с конструктивными требованиями.

Диаметр нагеля d следует назначать из условия наиболее полного использования его несущей способности по изгибу.

Число нагелей п_н в соединении следует определять по формуле

где N - расчетное усилие;

Т - наименьшая расчетная несущая способность, найденная по формулам таблицы;

п_ш - число расчетных швов одного нагеля.

В соединениях число нагелей должно быть не менее 2. Исключение составляют нагели, устанавливаемые конструктивно (например, на период сборки и монтажа).