|
|
Нагелями называются стержни,
пластинки или иные вкладыши, которые, препятствуя взаимному сдвигу
сплачиваемых элементов д. к., сами работают в основном на изгиб ( 13).
Разрушение нагельного соединения может произойти и вследствие среза нагеля,
если он сделан из слабого материала ( 93, а), или вследствие скалывания и
отдирания древесины сплачиваемых брусьев ( 93,(9), если допущена слишком
частая расстановка нагелей. Однако для практически применяемых нагелей из стали
или твердой древесины расчетная несущая способность нагельного соединения
определяется по условию изгиба самого нагеля и по условию смятия древесины
нагеля или сплачиваемых брусьев ( 93, б, в, г), если соблюдены требования
нормальной расстановки нагелей. Обозначение «срез» сохранилось по аналогии с
обозначением, принятым для заклепочных соединений в металлических
конструкциях.
В отличие от шпоночных соединений «нагельные соединения не
распирают сплачиваемых брусьев или досок: повороту нагеля, защемленного в
гнезде, противодействуют продольные силы V и Т". Равнодействующая этих
сил совпадает по положению и по величине с -силой ТНЯГ, действующей вдоль
плоскости сдвига (шва), и отличается от нее только знаком. Поперечные связи
ло условиям равновесия нагеля не требуются. В нагельных -соединениях
нерасчетные, стяжные болты (приложение 8) требуются для обеспечения плотного
прилегания брусьев или досок, главным образом на время сборки и монтажа
конструкции.
С развитием производства инструментов для сверления
отверстий нагельные соединения стали основным, наиболее распространенным
видом соединения элементов в современых д. к. Применение дубовых или
березовых пластинчатых нагелей для сплачивания брусьев связано с
использованием электродолбежника, а цилиндрических нагелей в стыковых и
узловых соединениях элементов брусчатых и дощатых д. к. с использованием
электросверлилок.
К цилиндрическим нагелям относятся и гвозди, забиваемые в
цельную древесину (хвойных и мягких лиственных пород) без предварительного
сверления гнезд. Штыри (крупномерные гвозди) из круглой стали диаметром 12—20
мм можно применять в качестве расчетных связей, не вызывая раскалывания
древесины, лишь при условии сверления для них гнезд того же диаметра.
В дальнейшем в результате перехода к производству и
применению облегченных штырей и скоб на базе проката специального
«крестового» профиля можно будет избежать сверления гнезд и для штырей,
гГолучая вязкие и плотные соединения гвоздевого типа и при drB > 6 мм [5].
Для прикрепления стальных планок и шайб к элементам д. к.
иногда применяются нагели в виде глухарей и шурупов, завинчиваемых при помощи
электрогайковерта или электроотвертки в гнезда, просверленные в древесине
сверлом несколько меньшего диаметра. Глухари и шурупы, так же как и болтовые
нагели, целесообразно применять в тех случаях, когда они одновременно могут
быть использованы в качестве растянутых связей.
Расчетная несущая способность нагельных соединений
определяется при помощи упрощенных формул, выведенных на основе обширных экспериментально-теоретических
исследований и включенных в нормы и технические условия; принимается меньшее
из значений, полученных из условий изгиба самого нагеля и смятия древесины.
Расчетная несущая способность нагельного соединения относится к одному «срезу»
нагеля, т. е. к работе его в одной плоскости сдвига (в одном шве); при этом
учитывается меньшее из значений, полученных из условия смятия древесины
элементов, прилегающих к этому шву. Проверка прочности со противления срезу
самого нагеля в д. щ. не требуется, поскольку не только стальной, но и
деревянный нагель при отсутствии местного его ослабления в зоне шва не может
разрушиться от сре за, если обеспечена достаточная несущая способность его из
условия изгиба и смятия.
На эту предпосылку должно быть обращено внимание также и
при разработке и исследовании соединений на нагелях из стеклопластиков и
других новых строительных материалов, которые не подвержены коррозии и в
дальнейшем успешно смогут заменить стальные нагели.
В нормах не предусмотрена проверка несущей способности
нагельных соединений из условия скалывания и раскалывания древесины
соединяемых элементов. Достаточная равнопрочность их в этом отношении
обусловливается соблюдением обязательных норм расстановки нагелей. Не
допускается при этом совмещение плоскости скалывания или раскалывания с
плоскостью расположения сердцевинных лучей, т. е. с радиальной плоскостью, в
которой вероятнее всего образование усушечных трещин.
|