Соединения на нагелях

Нагелем называется деревянный, металлический и пластмассовый стержень, применяемый для соединения деревянных элементов, препятствующий их взаимному сдвигу и работающий в основном на изгиб.

Нагели бывают:

- цилиндрические

- пластинчатые

К цилиндрическим нагелям относят болты, гвозди, винты и металлические стержни.

В отличие от шпоночного соединения в нагельных соединениях не появляется распора. Сдвигаясь, сплачиваемые элементы стремятся опрокинуть нагель, который после некоторого поворота обусловленного неплотностью и смятием древесины упирается в неё сначала по краям элемента, а затем начинает изгибаться. Поверхность контакта нагеля с древесиной увеличивается, что вызывает появление в ней напряжение смятия по всей длине нагеля, при этом напряжение смятия древесины по длине нагеля имеет разные знаки и их равнодействующие образуют две пары взаимноуравновешивающихся сил, что и обеспечивает равновесие нагеля.

Следовательно, равновесие нагеля обеспечивается только продольными силами. Для установки нагелей диаметром более 6мм необходимо просверливать отверстие, гвозди, имеющие малый диаметр забиваются в древесину без предварительного сверления. Соединения на нагелях должны быть обжаты, для чего ставятся стяжные болты в количестве около 25% общего количества нагелей. Растянутые соединения на цилиндрических нагелях могут быть симметричными и несимметричными.

Расстановка нагелей

Несущая способность нагеля зависит от расстояния между ними. Можно найти такие минимальные расстояния при которых несущая способность нагеля по скалыванию и раскалыванию древесины между нагелями будет превышать несущую способность нагеля по его изгибу и смятию древесины нагельного гнезда.

Определяется видом нагеля и выражается в его диаметре

Стальные нагели:

S₁=7d_n

S₂=3,5d_n

S₃=3d_n

Дубовые:

S₁=5d

S₂=2d

S₃=3d

Для гвоздей:

S₁=15d

S₂=4d

S₃=4d

При соблюдении минимальных расстояний несущая способность нагеля вычисляется не из условия скалывания, а только из условия изгиба нагеля и смятия древесины.

Определение несущей способности нагелей.

Каждое сечение нагеля с рабочим швом называется срезом

Работа нагеля отличается от работы заклепки. Несущая способность заклепки определяется из расчета на срез и на смятие.

А изгибающие моменты в заклепке невелики, они не являются определяющими.

Деревянные соединения отношение длины нагеля к его диаметру значительно больше и несущая способность нагеля определяется из условия изгиба нагеля и смятия древесины нагельного гнезда.

Срезающие условия в нагеле невелики. Срезать нагель даже деревянный практически невозможно.

Таблица по определению несущей способности каждого вида нагелей.

1. из условий изгибаТ_u

2. из условий смятия

а) крайнего элемента T_с

б) среднего элемента Т_d

n=N/T_min

Растянутые связи- это гвозди, винты(шурупы - это винты d<10 мм, глухари), работающие на выдергивание.

Дата добавления: 2014-01-20