Соединение элементов деревянных конструкций

Соединения деревянных конструкций

Т. к. применяемый для строительства лесоматериал в виде бревен и пиломатериала имеет ограниченные размеры поперечного сечения 25÷28 см и длины 6,5 м для создания из него строительных конструкций больших пролетов или высоты необходимы соединения отдельных элементов. Соединения для увеличения высоты называется сплачиванием, для увеличения длины – сращиванием. Ранее соединение, в котором усилие передавалось непосредственно упором (лобовые врубки). Позже в соединениях стали применять рабочие связи, удалось передавать большие растягивающие усилия. И, наконец, появление клеевых соединений в деревянных конструкциях. Это стало возможно с появлением синтетических клеев.

Классификация и основные требования, предъявляемые к соединению деревянных конструкций.

1) Соединения работающие преимущественно на скалывание и смятие (врубки, шпонки).

2) Работающие преимущественно на изгиб (все виды нагельных соединений).

3) Работающие преимущественно на сдвиг (клеевые соединения).

4) Работающие преимущественно на растяжение (хомуты, скобы).

5) Работающие преимущественно на выдергивание (винты, гвозди).

6) Аварийные связи, т.е. те которые ставят для предотвращения случайного смещения элементов друг относит друга.

Механические связи изготавливают из твердых пород древесины, стали различных сплавов или пластмасс, которые могут вставляться, врезаться, ввинчиваться, запрессовываться в древесину соединяемых элементов. К механическим связям относятся шпонки, нагели, болты, глухари, гвозди, шурупы, шайбы шпоночного типа, нагельные пластинки и металлические зубчатые пластинки.

Несущая способность и деформативность деревянных конструкций зависит от способа соединения их отдельных элементов.

Расчетное усилие, действующее на соединение, не должно превышать несущей способности соединения.

Расчет соединений сводится к определению действующих на него усилий и сравнению их с несущей способностью соединений Т.

Например, для работающего на смятие и скалывание расчетная несущая способность определяется

а) из условий смятия древесины

б) из условий скалывания древесины

, а

где β – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжений

Контактные соединения ДК

Это соединения, в которых усилия передаются через соответственно обработанные и опиленные контактные поверхности. Связи обычно фиксируют положение элементов.

Расчет таких соединений сводится к проверке напряжения смятия по контактным поверхностям в деревянном элементе, в котором силы сжатия приложены перпендикулярно к волокнам и сравнению их с соответствующим расчетным сопротивлением.

При наращивании стоек по длине происходит смятие вдоль волокон, оно максимально и совпадает с R_с.

Однако возможно взаимное проникновение, т. к. более плотные слои в одном элементе совпадают с менее плотными другого элемента. Концы элементов должны быть точно совмещены и приторцованы.

Лобовая врубка

Врубкой называют соединение, в котором усилие элемента работающего на сжатие, передается другому элементу непосредственно без вкладышей ил иных рабочих связей. За этим видом сохранилось старое название врубка – от выполнения ее топором, в прошлом.

Врубки применяются в узловых соединениях брусчатых и бревенчатых ферм, в т. ч. и опорных узлах. Соединяемые врубкой элементы ДК должны быть скреплены вспомогательными связями – болтами, хомутами, скобами, рассчитываемыми на монтажные нагрузки.

Лобовая врубка может утратить несущую способность при достижении одно из 3^х предельных состояний:

1) по смятию площадки упора F_смα

2) по скалыванию площадки F_ск

3) по разрыву ослабленного врубкой нижнего пояса

Согласно СНиП II -25 – 80, лобовую врубку на скалывание рассчитывают определением среднего по длине площадки скалывания поперечного сдвига:

где - расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон

- расчетная длина площадки скалывания, принимаемая не более 10 глубин врезки в элемент

β = 0,25; 0,125 в зависимости от схемы скалывания в соединении

е – плечо скалывания принимаем =0,5 h.

Работа болта, как аварийной связи в основном расчете опорного узла не учитывается, поскольку начальная жесткость его сопротивления сдвигу, особенно после ушки древесины. ничтожно мала по сравнению с начальной жесткостью работы врубки на смятие и скалывание

1) - брусья, - бревна

2)

Дата добавления: 2014-01-06