Основные виды соединений

СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ЛЕКЦИЯ 6

Их свойства и области применения.

Основные виды конструкционных пластмасс,

Основные виды конструкционных пластмасс – стеклопластики и древесные пластики.

Стеклопластики представляют собой пластмассы, состоящие из стеклянного наполнителя (стекловолокно) и связующего (полиэфирные, эпоксидные, фенолоформальдегидные смолы). Стеклянное волокно является для пластика арматурой.

Содержание: Основные виды соединений. Требования, предъявляемые к соединениям. Указания по расчету. Лобовая врубка с одним зубом.

Вследствие ограниченности размеров дерева создание из него строительных конструкций больших пролетов или высоты невозможно без соединения отдельных элементов.

Соединения деревянных элементов для увеличения поперечного сече­ния конструкции называют сплачиванием, а для увеличения их продольной длины - сращиванием. Наряду со сплачиванием и сращиванием, деревянные элементы могут соединяться в узлах конструкций под различными углами.

В современных деревянных конструкциях соединения эле­ментов между собой осуществляются главным образом с по­мощью специальных деревянных, стальных или пластмассовых рабочих связей. Однако существуют соединения без связей, решаемые путем непосредственного упора друг в друга соот­ветственно отпиленных элементов — лобовые врубки.

Применение того или другого вида соединений определяется видом всей конструкции, в некоторых случаях можно использовать различные ви­ды соединений в одной конструкции.

Преимущество цельной древесины по стоимости по сравнению с клееной делает целесообразным ее применение практически во всех случа­ях, где позволяют запасы природной древесины или возможно ее использование на обычных (не клееных) соединениях.

Применение дощато-клееных конструкций рационально в тех случаях, когда требуется большое попереч­ное сечение элементов, когда необходимо свести к минимуму количество металлических вкладышей, для увеличения огнестойкости, уменьшения воздействия химически агрессивных сред или в случае, когда предъявляют­ся особые требования к архитектурной выразительности сооружения.

Соединения элементов деревянных конструкций по способу передачи усилий разделяются на следующие виды:

1) соединения, в которых усилия передаются непосредственно упором контактных поверхностей соединяе­мых элементов, например, примыканием в опорных частях элементов, вруб­кой и т.д.;

2) соединения на механических связях;

3) соединения на клеях.

Механическими в соединениях деревянных конструкций называют рабочие связи различных видов из твердых пород древесины, стали, различ­ных сплавов или пластмасс, которые могут вставляться, врезаться, ввинчи­ваться или запрессовываться в тело древесины соединяемых элементов. К механическим связям, наиболее широко применяемым в современных дере­вянных конструкциях, относятся шпонки, нагели, болты, глухари, гвозди, шурупы, шайбы шпоночного типа, нагельные пластинки и металлические зубчатые пластинки.

Передача сил в соединениях с механическими связями происхо­дит от одного элемента другому через отдельные точки (дискретно). Распре­деление силы по поверхности контакта и в глубину элемента зависит от ви­да механических связей.

2. Требования, предъявляемые к соединениям

Несущая способность и деформативность деревянных конструкций зависит от применяемых соединений. Соединения следует конструировать так, чтобы компенсировать природную хрупкость древесины соединяемых элементов при растяжении и скалывании, вязкой работой их соединений.

При проектировании к соединениям предъявляются опре­деленные требования.

1. Вязкость соединения. В соединениях деревянных конст­рукций наиболее опасными видами напряженного состояния являются скалывание и разрыв поперечных волокон (раскалы­вание) древесины, особенно в тех случаях, когда они суммируются с напряжениями усушки. В отличие от строительной ста­ли, в древесине не происходит пластического выравнивания напряжений. Поэтому проекти­ровать соединения нужно таким образом, чтобы хрупкая рабо­та древесины на скалывание сочеталась с вязкой работой её на смятие. При этом в первую очередь должна быть максимально использована несущая способность древесины на смятие, преж­де чем произойдет хрупкое разрушение от скалывания или рас­калывания.

Для придания вязкости в растянутых соединениях, как пра­вило, используют принцип дробности (рис. 6.1).

В многонагельных соединениях исключается опасность од­новременного выключения из работы всех связей.

Несущая способность многонагельного соединения выше при одинаковом расходе стали.

При работе одного нагеля остается неиспользованным вы­сокий предел прочности стали на изгиб и древесины на смя­тие, вследствие предшествующего скалывания и раскалывания древесины.

2. Плотность соединений. Соблюдение этого требования по­зволяет предотвратить появление нерабочих, рыхлых началь­ных деформаций. Поверхность соединенных элементов долж­на быть тщательно подготовлена.

2. Указания по расчету

Расчетное усилие, действующее на соединение (с учетом коэффициента надежности), не должно превышать расчетной несущей способности соединения (с учетом породы, условий эксплуатации).

Разгружающее действие сил трения при расчете соединений не учитывается. Разгружающее действие трения, создаваемое начальной болтовой стяжкой при расчете также не учитывает­ся, так как усушка древесины поперек волокон с течением вре­мени ослабляет действие начального обжатия.

Усушечные и температурные деформации вдоль волокон древесины при проектировании не учитываются. Деформации поперек волокон (усушка) при необходимости могут учитывать­ся в зависимости от начальной и конечной влажности.

Дата добавления: 2014-01-05