лекции ч1
.pdf
Особенности работы гвоздевых соединений
Глухая забивка |
Сквозная забивка |
|
|||||
1 |
с |
а21 |
а1 |
с |
а |
2 |
|
аа1 |
с |
a |
|
|
|
Гвозди изготавливают из стальной проволоки, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
волоченной в холодном состоянии, поэтому она |
|
|
|
|
|
|
|
благодаря наклёпу имеет повышенный предел |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
текучести. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Длина защемления гвоздя a2 в последней доске |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
определяется за вычетом заостренной части и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
отщепа древесины. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Несущая способность гвоздя не зависит от угла |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
между направлением действия силы и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
направлением волокон. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если расчётная длина защемления конца гвоздя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dгв |
|||
2 |
|
|
|
2 1.5 dгв |
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
1.5 |
|
получается меньше 4d, его работу в примыкающем |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к нему шве учитывать не следует. |
|||||||||||||
|
|
|
Несущая способность одного среза гвоздя по смятию |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Тс•среднегом=элемента0.5cdТс=0.5сd, |
Тсм = 0.8а1d |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр гвоздей следует принимать не более 0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а2 а1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
толщины пробиваемых элементов. |
|||
|
|
|
•крайних элементов Т |
=0.8а d, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
• |
|
|
|
|
Тсм = |
0.8а2d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Та2=0.8а2d. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гвозди образуют более плотное соединение, чем |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шпильки. Недостатком гвоздевого соединения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
является значительная ползучесть при длительно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шпилька |
гвоздь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
действующих нагрузках. |
|
Расстояние вдоль волокон |
≥ 7d |
≥ 15d |
? |
|
Так как гвозди забиваются без предварительного сверления отверстий опасность раскалывания древесины при гвоздевом соединении выше за счёт уплотнения древесины вокруг гвоздя.
ПРОЧИТАЙ, ПОЛЕЗНО!
Гвозди ершённые обеспечивают прочное соединение между крепежом и поверхностью древесины. Используют, если конструкция требует особенно большой прочности крепления, для монтажа перфорированных крепёжных деталей конструкций. . Гвоздь ершёный имеет особый конусный подголовник, который при забивании анкеруется (расклинивается) в отверстии, диаметр которого специально подобран. Таким образом, достигается максимально плотная посадка гвоздя в перфорированный крепёж. На гвозде имеется поперечная насечка, за счёт которой крепление возрастает в 5 раз по сравнению с обычным гвоздём. После того, как такой гвоздь забит, его очень тяжело выдернуть. При попытке извлечь ершёный гвоздь, он чаще всего просто отламывается. Ершённые гвозди имеют плоскую или коническую (потайную) головку.
В гвоздевых соединениях необходимо естественно соблюдать правила расстановки гвоздей, но при этом может возникнуть несколько вариантов расстановки, которые не будут противоречить правилам.
Однако во втором случае в накладках остаются большие консольные свесы. При эксплуатации возможно коробление накладок.
Избежать коробление возможно, если обжать концы накладок, но при этом не нарушать правила расстановки (первые вариант). Этим следует руководствоваться при набивки вагонки и настиле дощатых
полов.
гвозди dгв
|
|
4dгв |
|
|
|
гв |
|
hн |
но,≥ 4d |
4dгв |
|
|
останется |
н |
|
|
отh |
|
|
|
что |
|
|
|
|
4dгв |
|
накладки
РАБОТА СВЯЗЕЙ НА РАСТЯЖЕНИЕ И ВЫДЁРНИВАНИЕ
Тяж работает на растяжение, его несущая способность должна быть не менее действующей на соединение нагрузки
Ry Aнт γc N.
γn
N
Требуемая площадь шайбы устанавливается из расчёта древесины на смятие поперёк волокон.
Гвозди работают на выдёргивание только за счёт сил трения, поэтому большей несущей способностью обладают гвозди с насечкой.
При статических нагрузках несущая способность гвоздя определяется по формуле T Rвыдπdгв защ,
|
где Rвыд –расчётное сопротивление выдёргиванию защемлённой |
|
части гвоздя ; защ – длина защемления , 1.5dгв защ 2δдоски. |
δдоски 4dгв |
При определении несущей способности диаметр гвоздя принимается |
не более 0.5 см. |
N
При определении несущей способности шурупов и саморезов защ
принимается равной длине нарезной части, диаметр принимается по ненарезной части.
Расстановка принимается как для обычных нагельных соединений.
Требования к соединениям
-плотность;
-вязкость сводится к максимальному использованию вязкой работы древесины на
смятие прежде чем произойдет хрупкое разрушение от скалывания; |
|
|||
-дробность это распределение действующего усилия на большее количество связей. |
|
|||
|
|
N ! |
Какое соединение надежнее? |
|
N |
a |
N N |
N |
|
|
|
|
|
|
b
N a N b
Чем меньше диаметр нагеля, тем меньше раскалывающие
усилия и чем больше поставлено нагелей малого диаметра, тем меньше вероятность совпадения одного из них с усушечной
трещиной или косослоем. 
Нагели должны размещаться симметрично относительно оси
элемента и не вызывать в нем дополнительного изгибающего момента. Рекомендуется ставить в соединении однотипные
связи и одинаковой жесткости.
Относительные деформации ε
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЛАСТИНЫ МЗП
|
|
В соединениях на МЗП отлично работает |
|
10-20 мм |
принцип дробности. За счёт общего основания |
||
достигается более равномерное распределение |
|||
|
|
||
|
1,2-2 мм |
усилия между зубьями. |
|
|
|
Требуемая площадь пластины из |
|
|
|
условия смятия древесины и изгиба нагеля |
|
|
|
при растяжении или сжатии, когда усилие |
|
|
|
направлено под углом к волокнам |
|
|
|
Fсоед=Nр/(2R) , |
|
Пластины системы «Генг-нейл» разработанные |
где R- расчётная несущая способность на 1см2 рабочей |
||
В США фирмой «Automated Billding Components» |
площади соединения. |
||
явились основой для новых отечественных и |
Требуемая ширина пластины из |
|
зарубежных разработок. |
||
условия работы на растяжение |
||
|
Используются МЗП в узловых соединениях сквозных конструкций.
МЗП изготавливаются из оцинкованной листовой углеродистой стали марок 08кп или 10кп (ГОСТ 1050-74 изм) выштамповкой зубьев в одну сторону.
Требования к пиломатериалу:
-влажность пиломатериала ≤25%;
-качество пиломатериала не ниже 2-го сорта;
-допуски пиломатериала по толщине
не более 1 мм.
b = Nр /(2Rр ),
где Rр расчётная несущая способность пластины на растяжение , кН/м.
N
р Fсоед N
c
мм |
|
200... |
60 мм |
|
100 |
Nр |
b |
|
10 мм |
|
|
40...60 мм |
min Fсое д 50см2 |
|
( 1 мм) |
|
ВАРИАНТЫ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ МЗП
система ЦНИИСК |
система ВНИИДрев |
разработано |
|
в Финляндии |
|
ВНИИДрев |
|
|
|
|
Повысить устойчивость зубьев при запрессовке в узлы конструкций возможно за счёт разворота зубьев в плане под углом к главным осям. Такой же эффект достигается когда из одного отверстия выштамповывается три зуба. Короткие зубья по периметру круглых отверстий позволяют повысить сдвиговую жёсткость соединения. Конструктивное решение МЗП с пилообразным профилем зубьев позволяет повысить несущую способность на выдёргивание.
Запрессовка пластин
УЗЛЫ И КОНСТРУКЦИИ НА МЗП (ООО «Зеленый дом» г. Томск)
Варианты конструктивных решений несущих конструкций с использованием МЗП
Исследование конструкции на МЗП в испытательном центре ТГАСУ
Бывают случаи, когда конструкции не могут быть смонтированы из-за дефектов изготовления и несоблюдения правил их хранения в предмонтажный период.
Дефекты изготовления и неправильного хранения ферм на МЗП