Деревянные конструкции

в растянутых стыках и узловых одностопочных примыканиях растянутых элементов под углами от О до 20° для воздушно-сухой сосны допускаемое напряжение смятия независимо от угла принимается по табл. 16.

Таблица 16

Вид соединения

Допускаемые напряжения (кг/сл4»)

Узловые примыкания и двустопочные стыки

Трехстрпочные стыки............

Одностопочные стыки............

64 56 48

Ширина кольцевой шпонки Ькш должна быть не более 0,2 й„ и не менее 2 см. Кольцевую шпонку изготовляют с прямым разрезом, зазор принимается 0,1 • do-Разрез кольца располагают на диаметре перпендикулярно к направлению усилия, передаваемого кольцом.

В конструкции кольца одного диаметра должны иметь одинаковую ширину. Шпонки вводятся в обе соединяемые доски на одинаковую глубину. В центре каждой стопки колец ставится стяжной болт.

Таблица 17 Расстановка гладких кольцевых шпонок (лист 3, рис. 2)

Ширина доски должна быть не менее d, -f- 4 см; толщина доски не менее &кш -1- 3 сл/ и не менее 6 см.

При проверке напряжений площадь ослабления элемента одним кольцом принимается равной:

Росл = -Y (<о+2 Скш)

(36).

Сопряжение частей

3 у бчато-к о льцевые шпонки

Зубчато-кольцевые шпонки, штампованные из тонкой стальной ленты, имеют форму замкнутого гофрированного кольца с режущей зубчатой кромкой (лист 3, рис. 8). Шпонки запрессовываются в сплачиваемых досках без предварительного фрезерования гнезд. На шпонках обязательна постановка стяжных болтов (в центре шпонки).

Табл нца 18 Зубчато-кольцевые шпонки системы ЦНИПС

Диаметр

шпонки d (сж)

ну шпонку в воздушно-сухой сосне (Ж)

Допускаемое

усилие на од- Площадь ос- Диаметр ну шпонку в лабления j

шпонкой (<;л()болта (<;.«)

Размеры шайбы (сл()

сторона квадрата

Допускаемые усилия на шпонку не зависят от угла между направлением волокна и передаваемого шпонкой усилия.

При расчете растянутых стыков к допускаемым усилиям на шпонки вводится поправочный коэфициент 0,8.

Толщина досок в сопряжениях на зубчато-кольцевых шпонках при диаметре шпонки < 16 см - 5 см, при диаметре шпонки d, > 16 см - 6 см.

Ширина досок b dg + 3,5 см.

Расстановка шпонок по НИТУ: между центрами шпонок не менее 2 dg, от центра шпонки до торца элемента - не менее 1,5 dg.

Площадь ослабления определяется:

Foc = d,x\,3+(c-l,3)de

где с - толщина доски ; - диаметр болта; 1,3 - глубина ослабления элемента одной шпонкой.

(37),

г) Сопряжения на нагелях

В деревянных конструкциях применяют нагели: I) из круглой стали, 2) гвозди, 3) глухари и шурупы, 4) дубовые цилиндрические, 5) дубовые пластинчатые.

По воздействию внешних сил и количеству швов между сопрягаемыми элементами различают:

а) несимметричные схемы: односрезные, двухсрег-ные, многосрезные (лист 3, рис. 9);

б) симметричные схемы: двухсрезные, многосрезные (рис. 9).

Допускаемое усилие [Т„] на один «срез» цилиндрического нагеля (в общем случае) принимают наименьшим из трех значений:

[Г„]:= 0,4d21a„]„[c.]7 (38);

[T„] = 0,25-a-d„[c:,Jg (39);

[T„] = /CcpC-d„ (40),

0,5

причем для симметричных соединений Кср принимается не более 0,25, для несимметричных не более 0,2; Кн - коэфициент для гвоздей-5, для нагелей из круглой стали - 3, для дубовых нагелей-1.

1°ел]б - допускаемое бортовое напряжение смятия:

для воздушно-сухой сосны вдоль boj.okoh - 150 кг/сл(2, » » » дуба » » -200 »

Таблица IB

Допускаемое бортовое напряжение смятия поперек волокон

За расчетное допускаемое напряжение смятия для дубовых нагелей принимают меньшее из двух: 1) напряжение смятия нагельного гнезда по табл. 19, 2) напряжение смятия нагеля поперек волокон:

для нагелей dH< 1,2 см = 150 кг/см » » d„>4,0 см= 80 » для промежуточных значений d„ - по интерполяции.

Допускаемое бортовое напряжение смятия под углом вычисляется по формуле (1).

[°а]н - допускаемое напряжение нагеля на изгиб: для нагелей из круглой стали, а также винтов и глухарей при db > 0,65 - 1 400 кг/см;

для гвоздей, винтов и глухарей при dt <0,65 см = 3 750 кг/см (допускаемое усилие на винты и глухари умножается на коэфициент 0,8);

для дубовых нагелей - допускаемое напряжение смятия нагеля поперек волокон.

Согласно «Указаниям по проектированию и применению деревянных конструкций в условиях военного времени» за допускаемое усилие [Т„] на один срез нагеля из круглой стали в сопряжениях из сосны и ели при смятии вдоль волокон или на один срез гвоздя при любом угле смятия принимается меньшее из значений:

[Г„Ь = 50 a.d„

[Тн]с = 40 c-d„ для сим.метричных сопряжений

[Тн]с = 30-c-d„ д-пя несимметричных сопряжений

но не более:

[Тн] = 200 • d для нагелей из круглой стали

Ii [ГJ = 300 - d для гвоздей.

(41), (42) (43),

(44), (45).

Для вспомогательных временных сооружений эти допускаемые усилия умножаются на коэфициент 1,2.

За допускаемое усилие на один срез дубового цилиндрического нагеля в сопряжениях из сосны и ели при смятии вдоль волокон принимается наименьшее из значений:

но не более:

Р1Ьфи

[r„L=30-fl-d„ (46),

[r„]c=20c-d„ (47),

[Г„] = 55 dl для d„ < 3 сж (48),

[ Г„] = 50 d для d„ 3 см (49).

Для вспомогательных временных сооружений поправочньш

циент к допускаемым усилиям не вводится. За допускаемое усилие на один срез нагеля из круглой стали и дубового цилиндрического нагеля в сопряжениях из сосны и ели под углом смятия а принимается меньшее из значений:

1Т„], = КАГн]а (50).

[Тн]а. = к [Тн]с

[Тн], ук: [Тн]

где - коэфициент, принимаемый по табл. 20.

(51), (52),

Таблица 20

Для нагелей из круглой стали

при d„ .1,6 см

при d„ >1,6

Для дубовых цилиндрических нагелей

О 10 20 30 40 50 60 70 80 90

1,00 1,00 0,95 0,90 0,85 0,80 0,75 0,70 0,70 0,70

1,00 1,00 0,90 0,80 0,70 0,65 0,60 0,55 0,50 0,50

1,00 1,00 1,00 1.00 0,90 0,80 0,75 0,70 0,65 0,65

Расстановка нагелей из круглой стали и дубовых принимается Si"= 6 d„; S2 = 3 «3 = 2,5 с1ц (лист 3, рис. За и 36). При толщине пакета 6 > 10 (лист 3, рис. 35) эти минимальные расстояния увеличиваются (на увод сверла): Si и Sj -на 0,05 (ft -10-d„), S3 -на 0,025 (6 -10-d„).

При гиахматной расстановке нагелей поправка к на увод сверла не делается.

Ослабление поперечного сечения при шахматной расстановке принимается:

при S 3 - суммарное ослабление нагелями соседних рядов;

при S > 10 <1н - ослабление только нагелями, поставленными в рассматриваемом сечении.

Для промежуточных значений s - ослабление по интерполяции.

Согласно «Указаниям по проектированию деревянных конструкций в условиях военного времени» при толщине пакета 6 > 10 увод сверла учитывается путем увеличения значении Sj, «2 и $3, которые принимаются равными:

Si = 7d„; Sa = 3,5 d„; S3 = 3d„.

Ослабление поперечного сечения при шахматной расстановке нагелей определяется следующим образом:

при S < 7 d„ учитывается суммарное ослабление нагелями сот седних рядов;

при S > 7 d„ учитывается ослабление только нагелями, поставленными в рассматриваемом сечении.

Расстановка гвоздей (лист 3, рис. За и 36);

si > 15 dj при - > 10 и Sj 25 d, при - = 4.

Промежуточные значения - по интерполяции.

расстояние or гвоздя до торца элемента 15 d; - при прямой расстановке 4 d; при шахматной или расстановке косыми рядами (лист 3, рис. Зв) при а < 45° s 3 d,; S3 4 d.

При определении расчетной длины защемления гвоздя заостренная часть его длиной в 1,5 d не учитывается. Если расчетная длина конца гвоздя менее 4 dg, то работа конца гвоздя при расчете де учитывается.

Согласно «Указаниям по проектированию и применению деревянных конструкций в условиях военного времени» минимальная расчетная длина защемления конца гвоздя уменьшена до 3,5 d,.

При свободном выходе конца гвоздя из пакета расчетная тол-шина последнего из пробиваемых элементов уменьшается на 1,5 dj (лист 3, рис. Зг). Пробиваемые гвоздем элементы должны иметь следующую толщину: если гвоздь не имеет свободного выхода из элемента - не менее 4 d; если гвоздь имеет свободный выход из элемента - не менее 5 dg.

Винты и глухари применяются, как правило, в одно-срезных сопряжениях со стальными накладками.

Винты и глухари при dg > 0,4 см завинчиваются в предварительно просверленные гнезда с расстановкой для нагелей из круглой стали, а при dg 0,4 см - в цельную древесину с расстановкой вдоль волокон не менее 20 dg.

Дубовые пластинчатые нагели (лист 3, рис. 4) (пластинки Деревягина) применяются для сплачивания брусьев в составных балках и в элементах металло-деревянных ферм и изготовляются из сушеной древесины дуба или березы с влажностью не более 8%. Стандартные размеры пластинчатых нагелей: 8пл = 1,2 см; 1пл - 5,4 см, что соответствует прорезанному цепно-долбежником гнезду 1,2 х 5,6 см.

Между длиной пластинчатого нагеля /„ и его толщиной 8пл должно соблюдаться, как правило, соотношение l„j,=4,5 8. Наименьшее допускаемое расстояние между осями пластинок s = = 9 8пл.

Допускаемое усилие на один дубовый пластинчатый нагель: ir„J = 9./„.6„, кг.

ПРИМЕР. Спроектировать растянутый стык на нагелях из круглой стали d = 1,6 см (лист, 3 рис. 7). Лесоматериал - воздушно-сухая сосна.

Решение. Допускаемое усилие на один срез нагеля:

[Т„ ] = 0,4.d2 / КТКЛб= 0,4d„/\m50 = 469 кг;

1Т„] = Кср cd [acJe = 0,222х 1,6х 150 = 320 кг;

0,5 0,5

Кср = -=--V- = 0,222 < 0,25;

+3x1.6

[Т„] = 0,25-fl-d„[ac.j6 = 0,25 X 6 X 1,6 X 150 = 360 кг; [Т„]р„сч = 320 кг.