Деревянные конструкции. Общие сведения о конструкциях из дерева, страница 11

Работу нагеля можно рассмотреть на примере соединения двух сдвигаемых элементов (рис.22.13). Силы, сдвигающие сплачиваемые элементы, стремятся опрокинуть нагель. Под действием этих сил нагель после некоторого поворота, обусловленного неплотностями и обмятием древесины, упирается в нее сначала по краям элементов, а затем начинает изгибаться. При изгибе нагеля увеличивается поверхность его контакта с древесиной, что вызывает появление в ней неравномерных напряжений смятия по всей длине нагеля.

Расчетная несущая способность цилиндрического нагеля на один шов сплачивания  в соединениях из сосны и ели при направлении усилий, передаваемых нагелем вдоль волокон и гвоздями под любым углом определяется по таблице 20.8

                Таблица 20.9

Расчетная несущая способность цилиндрического нагеля

(табл.17 СНиП II-25-80)

№ п/п	Соединение	Расчетное условие	Расчетная несущая способность Т, кн
1	Симметричное	а) смятие древесины в средних элементах. б)то же, в крайних элементах	0.5 0.8
2	Несимметричное  односрезное	а)смятие в более толстых элементах и элементах равной толщины б) то же, в более тонких элементах	0.35
3	Несимметричное двухсрезное	а) смятие во всех элементах равной толщины б) смятие в более толстых средних элементах при а/с0,5 в) смятие в средних элементах при 1а/с0.5 г) смятие в крайних элементах при а/с0,35 д) смятие в крайних элементах при 1>а/с>0.35 е) Смятие в средних элементах при а/с>1	0.35 0.25 (0.2а/с + 0.15) 0.8 0.35
4	Симметричное и несимметричное	а) изгиб гвоздя б) изгиб нагеля из стали	2.5но не более 1.8но не более

Обозначения: с – толщина средних, а в односрезных соединениях – более толстых элементов; а – толщина крайних, а в односрезных соединениях – более тонких элементов; d – диаметр нагеля; все размеры в см.

коэффициент, учитывающий передачу усилия под углом к волокнам, принимается согласно требованиям п.5.14 СНиП II-25-80.

Число нагелей  в симметричном соединении, кроме гвоздевого, следует определять по формуле

                                              ,                                                       (22.7)

где N – расчетное усилие (кН);

T – наименьшая  расчетная несущая способность определяется по формулам табл.20.8 (кН);

- число расчетных швов одного нагеля.

Расположение  нагеля в соединении определяется требованиями СНиП II-25-80 и принимает вдоль волокон древесины S, поперек волокон S и от кромки элемента S не менее (рис. 22.14)

·  для стальных нагелей S= 7d; S=3.5d; S=3d;

·  для дубовых нагелей S= 5d; S=3d; S=2,5d;

Нагели в растянутых стыках следует располагать в два или четыре продольных ряда; в конструкциях из круглых  лесоматериалов допускается шахматное расположение нагелей в два ряда  с расстоянием между осями нагелей вдоль волокон 2S, а поперек волокон S= 2,5d.

Гвозди в соединениях сдвигаемых элементов работают как нагели. Их обычно забивают в древесину без предварительного просверливания.

Диаметр гвоздей следует принимать не более 0,25 толщины прибиваемых элементов. Расстояние между осями гвоздей вдоль волокон древесины следует принимать не менее:

S=15d при толщине пробиваемого элемента с10d;

S=25d при толщине пробиваемого элемента с=4d.

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

Для элементов, не пробиваемых гвоздями на сквозь, не зависимо от их толщины, расстояние между осями гвоздей следует принимать S15d.

Расстояние вдоль волокон древесины от гвоздя до торца элемента во всех случаях следует принимать не менее S=15d.

Расстояние между осями гвоздей  поперек волокон древесины при прямой расстановке  гвоздей следует принимать не менее  S= 4d; при шахматной расстановке или расстановке их косыми рядами под углом  (рис. 20.48) расстояние может быть уменьшено до 3d.