На главную: Строительное дело
Вход
Строительное делоДеревянное строительствоСтроительные расчетыМеханические соединения
НЕ понравилась
0
Понравилось

Механические соединения

Для шпонок и стержнеобразных соединений подбор размеров включает расчет соответствия допустимых нагрузок и напряжений.

Одновременно следует также предусмотреть такое расположение средств соединения, чтобы были выдержаны минимальные расстояния между ними и от торца балки. Поскольку это только в исключительных случаях может быть доверено исполнителю, расчет стержней и соединений необходимо производить совместно и порядок исполнения должен быть указан в конструктивных чертежах. 

Прямоугольная шпонка

Соотношение нагрузок на прямоугольные шпонки

53 - Соотношение нагрузок на прямоугольные шпонки: 1 - линия скалывания

Напряжения внутренних поверхностей Ql, принимаемые равномерно распределенными по торцовой площади, вычисляются по формуле

Допускаемые напряжения внутренних поверхностей Ql Н/мм2, параллельно направлению волокон даны в таблице:

Отношение длины Число шпонок, расположенных друг за другом в направлении усилия
1 и 2 и в соединенных шпонками балках 3 и 4
ld / td >= 5 8,5 7,5
ld / td < 5 4,0 3,5

Для расчета длины шпонки ld определяющим является скалывающее напряжение доп Ta материала, из которого изготовлена шпонка:

Величина доп Ta для дуба и бука составляет 1 Н/мм2, а для металлических стержней необходим расчет.

Точно так же следует рассчитывать минимальный шаг шпонок при допускаемом напряжении на скалывание в соединяемых брусьях (доп Ta = 0,9 Н/мм2). Распор шпонки V воспринимают стяжные болты, располагаемые с обеих сторон и обеспечивающие устойчивость шпонки.

Шпонки особой конструкции. Допускаемые усилия на шпонку и минимальные расстояния между ними для хвойных пород древесины, отвечающих по качеству, по крайней мере, требованиям II класса, для шпонок различного вида даны в DIN 1052, ч. 2. Эти величины взяты из первоначальных условий допуска на основании испытаний нагрузкой. В табл. 54 приведены данные для используемых сейчас способов строительства.

Болты и нагели. Допускаемая нагрузка на болт или нагель (в ньютонах) при приложении усилия вдоль волокон независимо от класса качества древесины вычисляется по формуле

а максимальная

где доп Ql - допускаемое среднее напряжение стенки отверстия в древесине, Н мм: (табл. 55); а - минимальная толщина деревянного элемента, мм; Db.st - диаметр болта или стержня, мм.; А - константа. Н/мм2 (см. табл. 55).

где доп Ql - допускаемое среднее напряжение стенки отверстия в древесине, Н мм: (табл. 55); а - минимальная толщина деревянного элемента, мм; Db.st - диаметр болта или стержня, мм.; А - константа. Н/мм2 (см. табл. 55).

При косом приложении силы допускаемые величины доп N следует уменьшить,

54 - Допускаемые нагрузки на шнонки особой конструкции

Размеры шпонок. Болты Круглые шайбы, длинна стороны, толщина Минимальные размеры древесины b/a, см, при приложении силы в направлении волокон Минимальный шаг шпонок и длина концевою участка балки, см Допускаемая нагрузка на шпонку в случае нагрузки H, kH. При отклонении силы от направления волокон на угол
Внешний диаметр, мм Высота, h, мм Толщина, s, мм Число зубьев Площадь ослабления зубьев шпонки, дельта F Шестигранные винты DIN 601. Круглые шайбы, диаметр - толщина
от 0 до 30 от 30 от 60 до 60 до 90
Число шпонок, лежащих друг за другом, в направлении силы
от 0 до 30 от 50 до 90
1 или 2 3 или 4 5 или 6 1 или 2 1 или 2
Двух- или односторонние кольцевые шпонки системы «Аппель»
' 65 30 5   7.8 MI2 58/6 50/6 10/4 11/4 14 11.5 10.5 9 10 9
80 30 6 - 10.1 MI2 58/6 50/6 11/5 13/5 18 14 12.5 11 12.5 II
95 30 6 - 12.3 М12 58/6 50/6 12/6 15/6 22 17 15.5 13.5 14.5 12.5
126 30 6 - 17.0 М12 58/6 50/6 16/6 20/6 25 20 18 16 17 14
128 45 8 - 25.9 М12 58/6 50/6 16/6 20/6 30 28 25 22.5 23.5 19
160 45 10 - 32.2 М16 68/6 60/6 20/10 24/10 34 34 30.5 27 27.5 21.5
190 45 10 - 39.0 М16 68/6 60/6 23/10 28/10 43 48 43 38.5 38,5 29
Двух- или односторонние соединения системы «Гека»
50 27 3 8 2.8 М12 58/6 50/6 10/4 или 10/4 или 12 8 7 6.5 7.5 7
65 27 3 12 3.6 MI6 68/6 60/6 8/6 10/4 или 9/6 11/4 или 14 11.5 ГО 9 II 10
                9/6 10/6            
80 27 3 18 4.6 М20 80/8 70/8 11/5 13/5 17 17 15 13.5 16 14.5
95 27 3 24 5.6 М22 92/8 80/8 12/6 14/6 20 21 19 17 19.5 17.5
115 27 3 32 7.0 М24 105/8 95/8 14/6 17/6 23 27 24 21.5 24.5 21.5
Двух- или односторонние соединения системы «Бульдог»
50 10 1.3 12 0.9 М12 58/6 50/6 10/4 или 10/4 12 5 4.5 4 4.5 4.5
    1.3           8/6              
62 17   12 2.0 М12 58/6 50/6 10/4 или 11/4 12 7 6.5 5.5 6.5 6
                9/6              
75 19 1.3 12 2.6 M16 68/6 60/6 10/5 12/5 14 9 8 7 8.5 К
95 25 1.3 12 4.7 M16 68/6 60/6 12/5 14/5 14 12 11 9.5 II 10.5
117 30 1.5 12 или 6.9 М20 80/8 70/8 15/8 18/8 17 16 14.5 13 15 14
      13                        
140 31 1.5 16 8.7 М22 92/8 80/8 17/8 20/10 20 22 20 17,5 20 18.5
165 33 1.8 24 11.0 М24 105/8 95/8 19/8 23/10 23 30 27 24 27 24
Квадратные соединения системы «Бульдог»
100 100 15 1.4 28 2,7 М20 70'8 70/8 13/6 16/6 17 17 15 13.5 15.5 14.5
130/130 18 1.5 28 4.5 М22 80/8 80/8 16/6 19/8 20 23 20.5 18.5 21 19

где d - диаметр гвоздя, мм

В табл. 58 приведены характеристики только для гвоздей по DIN 1151. Допускаемая нагрузка рассчитана по приведенной выше формуле.

55 - Данные для расчета допускаемых нагрузок на болты и стержни для европейских хвойных пород древесины, дуба и бука

умножив на (1 - a/360), где a - угол между направлениями силы и волокон.

При соединениях «цельная древесина-листовая сталь», если обеспечены прочность стенок отверстий в стали, допустимая нагрузка на болты или нагели может быть увеличена на 25%.

При распределении болтов и штырей следует соблюдать минимальные расстояния между ними, данные на рис. 56 и 57.

Минимальные расстояния между болтами

56 - Минимальные расстояния между болтами

Минимальные расстояния между нагелями

57 - Минимальные расстояния между нагелями

Гвозди. Допускаемая нагрузка на гвоздь (в ньютонах) при приложении силы под прямым углом к направлению его стержня рассчитывается для хвойной древесины по площади среза без учета направления волокон древесины по формуле

где d - диаметр гвоздя, мм

В табл. 58 приведены характеристики только для гвоздей по DIN 1151. Допускаемая нагрузка рассчитана по приведенной выше формуле.

Минимальные расстояния между гвоздями при непросверленных отверстиях

59 - Минимальные расстояния между гвоздями при непросверленных отверстиях: цифры в скобках -для dn > 4.2 мм; при a < 30 гр. Sda(7da)

Допускаемая нагрузка на особые гвозди (винтовые или рифленые), а также на скобки, несущая способность которых равна несущей способности двух отдельных гвоздей, рассчитывается по той же формуле, если только для отдельных особых гвоздей нет строительных допусков, в которых даны более высокие значения.

В DIN 1052 приведены показатели для гвоздей с предварительно просверленными отверстиями.

Для определения размеров гвоздей, испытывающих кратковременные усилия выдергивания под действием ветра, следует исходить из показателей, приведенных в DIN 1052. В то же время для гвоздей опалубки 31 х 70 и 34 х 90 установлены твердые размеры, для гвоздей стропил и прогонов допускаемые нагрузки на 1 см длины забивки установлены для диаметров от 4,6 до 8 мм.

Шурупы. Как правило, соединения с помощью шурупов бывают односрезными

и работают по восприятию усилий, действующих иод прямым углом к направлению стержня:

но не более, чем

где ds - толщина древесины или плиты, мм; d - диаметр стержня шурупа, мм; доп N измеряется в Н.

Если диаметр стержня шурупа меньше 10 мм, то направление волокон древесины для допустимой нагрузки, как и при креплении гвоздями, не играет никакой роли.

При ds > 10 мм допускаемая нагрузка должна быть уменьшена путем умножения на (1 - а/360), где а - угол между направлением силы и направлением волокон.

При выдергивании можно считать, что:

но не более, чем

где доп N z - допустимая нагрузка в направлении стержня, Н; Sg - глубина ввинчивания резьбовой части, мм. минимум 4d.

можно ожидать, что прочность шва окажется выше сопротивления скалыванию древесины или древесного материала. В связи с этим

Крепления гвоздевыми плитами рассчитывают либо по числу рабочих стержней, либо по допустимой для этой площади нагрузке. Нагрузки на плиту не должны превышать допустимых сил на 1 см длины плиты брутто в расчетном поперечном сечении стальною листа гвоздевой плиты. Допустимые для большинства типов плит величины зависят от угла a между направлениями силы и плиты и угла B между направлениями силы и волокон. Для практического определения размеров нужно использовать строительные допуски, где приведены допустимые нагрузки, расстояния от края и размеры плит.

Клеевые соединения. Для стыков и креплений с накладками нельзя применять склеивание, показанное на рис. 51, поскольку из-за жесткости и незначительного сопротивления поперечному растяжению не может быть обеспечена прочность клеевого шва. Поэтому технология склейки ограничивается соединением отдельных элементов поперечного сечения в такие составные конструкции, как пакеты клееных досок, двутавровые балки и щиты, у которых клеевые швы подвергаются действию сдвигающих сил. Допускаемое напряжение среза клеевого шва равно допускаемому напряжению скалывания соединяемых элементов вдоль волокон, поскольку при доброкачественной склейке

58 - Толщина древесины, глубина забоя и допускаемая нагрузка на гвозди

Размер с гвоздей Минимальная толщина древесины а, мм. при отверстиях для гвоздей Минимальная Допускаемая нагрузка на «срез» гвоздя N1, Н
6ез предварительного просверливания с предварительным просверливанием 12 d 8 d для хвойной древесины для дуба и бука всегда с предварительным просверливанием
без предварительного просверливания с предварительным просверливанием
22 х 45 24 24 27 18 200 250 300
25 х 55 24 24 30 20 250 310 375
28 х 65 24 24 34 23 300 375 450
31 х 65 24 24 38 25 375 460 560
34 х 90 24 24 41 27 430 540 650
38 х 100 24 24 46 30 525 650 780
42 х 110 26 26 51 34 625 775 930
46 х 130 30 28 56 37 725 905 1090
55 х 140 40 35 66 44 975 1220 1460
60 х 180 50 35 72 48 1120 1400 1680
70 х 210 60 45 84 56 1450 1800 2170
76 х 230 70 46 91 61 1640 2050 2460
88 х 260 88 53 106 70 2060 2575 3090

и расчет ведется по допускаемым напряжениям скалывания соединяемых элементов.

Продольные стыки брусьев осуществляются в настоящее время практически исключительно зубчатым соединением в соответствии с DIN 68140. Поскольку благодаря малому наклону шипов изломы в результате среза или поперечного растяжения при доброкачественной склейке исключаются, расчет ограничивается определением напряжений в ослабленном поперечном сечении

где fHT - площадь поперечною сечения нетто; v - коэффициент ослабления, с = b/t.

Напряжение в ослабленном поперечном сечении не должно быть выше допускаемого напряжения древесины.

t - расстояние между шинами; b - ширина основания шипа

У соединяемых зубчатым стыком слоистых материалов коэффициент ослабления учитывать не нужно.

{nb_link}
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.

Смотрите также

 

Лучшее в этом разделе

Многопролетные балкиМногопролетные балки 02 авг 1021771
Подбор сечений элементовПодбор сечений элементов 02 авг 107644
ФермыФермы 02 авг 107218
Несущие конструкцииНесущие конструкции 02 авг 107055
Технические строительные... 02 авг 106851
 
 
 
Регистрация | Забыли пароль? | Контанкты | Правила
Последние комментарии | Теги | Каталог ссылок
О сайте | Карта сайта | Наша команда | Список пользователей
Статистика | RSS | RSS отзывов
2009 © DeloStroika.ru - Сайт представляет Вам материалы по строительной тематике: строительство домов, коттеджей, ремонтные работы в доме и ремонт в квартире. Самостоятельно Вы сможете научиться строить гараж, построить баню, построить бассей и другие хоз. постройки. Видео раздел предлагает к просмотру материалы внутренней отделки и интерьера помещений Вашей квартиры.
* При полном или частичном использовании материалов сайта, активная (dofollow) гиперссылка на страницу материала обязательна.
Запросов: 2 (0.00399)
Rambler's Top100