На главную: Строительное дело
Вход
Строительное делоДеревянное строительствоСпособы и виды соединенияМетод расчета нагельных...
НЕ понравилась
2
Понравилось

Метод расчета нагельных соединении

Советские ученые проделали большую работу по изучению свойств нагелей и изысканию методов их расчета.

До последнего времени применялся метод расчета нагелей, основанный на теории упругой работы древесины и нагеля. Этот метод не позволял учесть особенности работы нагельного соединения при напряжениях, превышающих предел пропорциональности, и поэтому не получил достаточного подтверждения при испытаниях.

Новый метод, исходящий из общих положений расчета по предельному состоянию, учитывает упруго-пластическую работу древесины на смятие и нагеля на изгиб.

Формулы для расчета нагельного соединения, выведенные по этому методу для основного случая, когда действующее усилие направлено вдоль волокон элементов (рис. 74, а), принимаются и для случая действия усилия под углом к волокнам (рис. 74,6) с поправками за счет влияния угла смятия на расчетную несущую способность соединения.

Схема загружения нагелей

Рис. 74. Схема загружения нагелей: а-направление усилия Мр совпадает с направлением волокон древесины; б-направление усилия Ар не совпадает с направлением волокон древесины

В табл. 10 приведены данные о расчетной несущей способности цилиндрического нагеля Т в соединениях элементов, выполненных из сосны и ели при направлении усилий, передаваемых стальными и дубовыми цилиндрическими нагелями вдоль волокон элементов; для гвоздя - под любым углом, при расчете защищенных от увлажнения и нагрева конструкций на воздействие постоянных и временных нагрузок.

Расчетная несущая способность цилиндрических нагелей (по НиТУ-122-55)

Расчетное условие Расчетная несущая способность 7 в кг на один срез
гвоздя стального цилиндрического нагеля лубового цнлннлрического нагеля
а) Смятие в средних элементах 50 cd 50 cd 30 cd
б) Смятие в крайних элементах 80 ad 80 ad 50 ad

Симметричное соединение

Метод расчета нагельных соединении

а) Смятие во всех элементах равной толщины, а также в более толстых элементах одно срезных соединений 35 cd 35 cd 20 cd
б) Смятие в более тонких крайних элементах 80 ad 80 ad 50 ad

Несимметричное соединение

Метод расчета нагельных соединении

Симметричные и несимметричные соединении Изгиб нагеля 250 d2 + аг. но не более 400 d2 180 d2 + 2аг. но не более 250 d2 45 d2 + 2аг. но не более 65 d2

Расчетная несущая способность пластинчатого нагеля Т = 14*bплlпл (см. НиТУ-122-55, п 95).

Примечания. 1. Расчетная несущая способность нагеля в рассматриваемом шве из условия смятия принимается равной меньшему из двух значений, полученных для прилегающих к этому шву элементов.

2. Обозначения: с - толщина средних элементов, а также равных и более толстых элементов односрезных соединений; а - толщина крайних элементов, а также более тонких элементов односрезных соединений; d - диаметр нагелей.

Величины а, с и d принимаются в см.

3. В таблице термин «срез» принят условно, поскольку соединение на нагелях разрушается от смятия древесины или изгиба самого нагеля, но не от его среза.

При направлении передаваемого нагелем усилия под углом к волокнам элементов расчетная несущая способность нагеля умножается при расчете на смятие древесины в нагельном гнезде на коэффициент ka (см. табл. 11), а при расчете на изгиб нагеля - на коэффициент корень(ka).

Таблица 11. Значения коэффициентов ka для разных углов а

Угол а в градусах Для стальных нагелей при d в см Для дубовых нагелей
1,2 1,6 2,0 2,4
30 0,95 0,9 0,9 0,9 1,0
60 0,75 0,7 0,65 0,6 0,8
90 0,7 0,6 0,55 0,5 0,7

Примечание. Значение коэффициента ka для промежуточных углов определяется по интерполяции.

Кроме учета коэффициентов ка, при определении расчетной несущей способности нагеля, для конструкций, находящихся в условиях повышенной влажности, повышенных температур, монтажных нагрузок и других факторов, необходимо вводить аналогичные поправки, учитывающие действие указанных факторов по табл. 4, 5 и б (§ 10, глава II, раздел II).

При определении расчетной длины защемления конца гвоздя а, не учитывается: заостренная часть гвоздя ~ 1,5d и все зазоры между соединяемыми элементами в каждом шве по 2 мм. Если расчетная длина защемления конца гвоздя а1 получится меньше 4d, то работа конца гвоздя не учитывается.

При наличии в односрезных соединениях стальных накладок в качестве нагелей, работающих на сдвиг, допускается применение винтов-глухарей и шурупов, которые должны завинчиваться в предварительно просверленные в металле и древесине отверстия. Несущая способность винтов-глухарей и шурупов определяется по правилам, принятым для стальных цилиндрических нагелей. Расстояния между ними те же, что и для стальных цилиндрических нагелей.

Если заглубление в древесину ненарезанной части винтов - глухарей и шурупов менее двух диаметров в неослабленном резьбой сечении, то расчет винтов и шурупов производится, как для нагелей, на сдвиг по внутреннему диаметру ослабленного резьбой сечения.

Пример I. Рассчитать стык растянутого пояса фермы, защищенной от увлажнения, из сосновых брусьев на стальных нагелях.

Сечение пояса - 12x16 см.

Усилие в растянутом брусе: от постоянной нагрузки NНР = 1,8m и от снега - NCP =3,8 m (рис. 74,а).

Диаметр нагелей принимаем d = l,8 см, что меньше 12/5 = 2,4; толщину 2

накладок принимаем 2/3*12 = 8 см.

В таком случае несущая способность для одного среза симметричного нагельного соединения по табл. 10 определится одним из следующих трех значений:

Ta = 80*8*1,6 = 1024 кг; Тс = 50*12*1.6 = 960 кг;

Тu = 180*1,62 + 2*82 = 589 кг.

Расчетное усилие в поясе с учетом коэффициентов перегрузки по табл. 9 равно:

Np = 1,7*1,1 +3,8*1,4 = 7,19 m.

В таком случае требуемое число нагелей при наименьшем усилии на один срез нагеля 589 кг равно:

nH = 7190/2*589= 6 шт.

Принимаем прямую расстановку нагелей (рис. 72, а и 74, а). Длина нагеля в данном случае будет равна

lн = 2*8 + 12 = 28 см > 10d = 10*1,6= 16 см.

Определяем расстояние между осями нагелей вдоль и поперек волокон и от кромки (рис. 72, а):

S1 = 7*16 = 12 см; S2 = 3,5*1,6 = 5,6 см; S3 = 3*1,6 = 4,8 см.

Ослабление сечения пояса равно

Fht = 12*(16-2*1,6) = 153,6 прим. 154 см2

и тогда по формуле (6) получим несущую способность пояса:

Np = 0,8*100*154 = 12320 > 7190 кг.

где mр = 0,8 согласно указанию табл. 7.

Если принять толщину каждой накладки равной половине ширины стыкуемого элемента (6 см). то при аналогичном расчете стыка получим то же число нагелей и некоторое уменьшение длины нагеля и веса стали.

Пример 2. Рассчитать растянутый стык из двух сосновых досок сечением каждая 5x16 см на гвоздях. Стык с двумя накладками и одной прокладкой сечением 5x16 см.

Принимаем гвозди dгв = 0,5 см и длиной 1гв = 15 см. Тогда длина защемления конца гвоздя а1 в прокладке, согласно указанию на стр. 103, равна

а1 = 15 - (2*5 + 2*0,2 + 1.5*0,5) = 3,85 см > 4dze.

Расчетное усилие Nр =7,19 m берем из предыдущего примера. На основании табл. 10 имеем:

Та = 80*3,85*0,5 = 154 кг; Тc = 50*5*0,5 = 125 кг;

по изгибу для a1 = 3,85 см

Ти = 250*0,52 + 3*852 = 77,32 кг

и для а = 5 см

Ти = 250*0.52 + 52 - 87,5 < 400dгв = 200 кг.

Расчетное усилие двухсрезного гвоздя, забитого с одной стороны стыка, будет равно: 77,324 + 87,5 = 165 кг и число гвоздей, необходимое для забивок с двух сторон, равно

Пгв = 7190/165 = 44 шт.

Принимаем общее число гвоздей, равное 50; с каждой стороны забиваем по 25 гвоздей.

Принимаем прямую расстановку гвоздей в 5 рядов, по 5 в одном ряду. Расстояние между гвоздями определяется из условия lгв гв = 10*0.5 = 5 см; в данном случае с = 5 см. В таком случае имеем:

S1 = 15*0,5 = 7,5 см; S2 = S3 = 4*0,5 = 2см;

принимаем расстояние крайних гвоздей до кромки доски в 3 см и расстояние S2=2,5 см.

Площадь сечения, ослабленного гвоздями,

FHT =2 [5 * (16 - 5*0,5)] = 135 см2 несущая способность стыка будет:

Np = 0,8*100*135 = 10800 > 7190 кг.

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

Смотрите также

 
 
 
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 (0.04213)
Rambler's Top100