Мод 9. Соединения на нагелях

Нагели – это элементы (гвозди, шурупы, болты, пластинки, глухари), которые препятствуют взаимному сдвигу (реже отрыву) соединяемых деталей, а сами в основном работают на изгиб.

Соединения нагельного типа – какие-то соединения, которые в основном работают на изгиб.

Типы нагелей

1. Болт d_m >3,5d_б – смысл шайбы: распределить нагрузку на большую поверхность

t_m ≥0,25d_б

Недостатки болтов:

Древесина у болтов разрушается хрупко от раскалывания вдоль волокон. Для прямоугольного леса болты не менее 2 рядов, для крупного – в 1 ряд.

2. Гвозди ≥ Ø 3 мм

Распространены круглые проволочные гвозди.

Обычно гвозди забивают без образования отверстия, но если d_гв> 6 мм – сосна

d_гв> 5 мм – пихта

сверлят отверстия d₀ = 0,9 d_гв

Особенность: при забивке гвоздя вдоль волокон несущая способность равна 0. При динамической нагрузке вдоль гвоздя несущая способность = 0.

3. Глухие болты (глухари)

Глухие болты (глухари) – используются для крепления металлических деталей к древесине и накладок большой толщины

Два отверстия

1) d₀ = (0,7 – 0,8) d_гл

l₀ = l_гл

2) d₀ = d_гл

l₀ = 0,4 l_гл

4. Шурупы

5. Трубки и стержни

Трубки и стержни – используются в соединениях часть болтов можно заменить на трубки или стержни.

Материал: любой твердый материал

6. Пластинки

ширина пластинки

в_пл = ширине элемента

Для балок: стандартные пластины толщиной 12 – 16 мм – пластинки из дуба.

В зависимости от количества соединяемых элементов и характера движущих сил -

два вида соединений:

1. Симметричное соединение:

2. Несимметричное соединение:

Работа симметричного соединения на цилиндрических нагелях

1. Нагель большой EI

Достоинство: требуется малое количество болтов.

Недостаток: характер разрушения очень хрупкий.

Построим эпюру давления со стороны древесины на нагель.

Срез условный потому, что нагель практически никогда не разрушается от среза.

2. Уменьшим изгибную жесткость нагеля EI

увеличится напряжение смятия древесины возле условного среза.

3. Нагель малой EI – гвоздь.

Гвоздь после разрушения

Расчетный допуск ≤ 2мм.

Разрушение – вязкое. Деформация при испытании достигает 10 мм.

Нагель работает как упруго-пластическая балка на упруго-пластическом основании.