Соединения пластмасс

А-впритык, б-внахлестку, в-нахлестку с подгибанием концов, г-впритык с 1-й накладкой, д-притык с 2-мя накладками

Механическими в соединениях деревянных конструкций называют рабочие связи различных видов из твердых пород древесины, стали, различ­ных сплавов или пластмасс, которые могут вставляться, врезаться, ввинчи­ваться или запрессовываться в тело древесины соединяемых элементов. К механическим связям, наиболее широко применяемым в современных дере­вянных конструкциях, относятся шпонки, нагели, болты, глухари, гвозди, шурупы, шайбы шпоночного типа, нагельные пластинки и металлические зубчатые пластинки. Использование механических связей усовершенствованного типа расширяет возможность применения конструкций из цельной древесины, а также упрощает сборку клееных конструкций на строительной площадке. Передача сил в соединениях с механическими связями происхо­дит от одного элемента другому через отдельные точки (дискретно). Распре­деление силы по поверхности контакта и в глубину элемента зависит от ви­да механических связей.

17. Нагельные соединения. Расчет и конструктивные требования

Средства соединений: врубки, нагели, МЗП, вклеенные стальные стержни, клеестальные шайбы, клеи. По способу передач нагрузки: соединения на механических связях соединения с использованием клея, клеевые соединения. Принцип дробности – позволяет избежать скалывание древесин, путем увеличения числа площадок скалывания, т.е. обеспечить вязкий характер разрушения древесины. Нагели. Выполняются из стали, стеклопластиков, твердых пород древесины. Наиболее распространенные соединения на болтах и гвоздях. Конструктивные требования к н.с.:

1)Диаметр сверла должен приниматься на 0,2-0,5 мм меньше, чем нагель. Диаметр болтов не более 24 мм.

2)В растянутых стыках из брусьев и досок ц.н. размещают в 2 или 4 ряда, симметрично оси действия усилия. Располагать нагели в 1 или 3 ряда не рекомендуется потому, что средний ряд при этом попадает в сердцевину плоскость, где вероятнее всего возникновение усушенных трещин. В бревнах допускается расположение в шахматном порядке в два ряда.

3)Расстояние между осями ц.н. принимается с учетом исключения возможности скалывания.

4)Диаметр гвоздей следует принимать не более 0,25 толщины пробиваемого элемента.

5)При определении длины защемления не учитывается заостренная часть гвоздя (1,5d), а также из длины гвоздя следует вычесть по 2 мм на каждый шов между неструг. эл.

6)Если гвоздь пробивает элемент насквозь, то толщина последнего элемента уменьшается на 1,5d, т.к. происходит местное выкалывание древесины.

Гвозди S1=15d, S2=S3=4d Болты S1=7d, S2= 3,5 d, S3=3d. Расчет н.с. нагеля на один условный шов сплачивания определяется из условия смятия древесины и изгиба нагеля. Из условия смятия: Тс=50сd Тс=35сd с=а; Тс=80аd Тс=25сd с>а; симметричное соед. Тс=80аd с<а.Из условая изгиба: Ти=250 d²+а² для гвоздей; Ти=180 d²+2а² болты; где а,с-толщины соединяемых элементов, d-диаметр болт.Количество нагелей n=N/(Tmin*nш), где N-усилие действующие на соед.эл-т, Tmin-миним нес сп-ть, nш-кол. Швов Понятие о принципе дробности. К наиболее вязким видам работы древесины относится смятие. Требование вязкости, предъявляемое к работе соединений всех видов «цементов деревянных конструкций, сводится к требованию обеспечения Выравнивания напряжений в параллельно работающих брусьях или досках Путем использования вязкой работы древесины на смятие, прежде чем могло бы произойти хрупкое разрушение от разрыва или скалывания.

Для придания вязкости соединениям растянутых деревянных элементов, как правило, используют принцип дробности, позволяющий избежать опасности скалывания древесины увеличением площади скалывания. К примеру, применение вместо одной сосредоточенно установленной связи (чрезмерно жесткой для досок толщиной 5 см) нескольких рассредоточен­ных (дробно) установленных вязко-податливых связей при одинаковой затрате стали увеличивают эксплуатационный ресурс соединения.

18. Клеи и клеевые соединения. Клеестальная шайба.

Клеевые соединения – это наиболее прогрессивные виды соединений при заводском изготовлении клееных деревянных конструкций. Их основой являются конструкционные синтетические клеи. Эти соединения имеют ряд важных достоинств. Склеивание дает возможность из досок ограниченных размеров сечений и длин изготовлять клеедеревянные элементы несущих конструкций практически любых размеров и форм.

Они могут быть прямыми и изогнутыми, постоянного, переменного и профильного сечений, высотой, измеряемой метрами, а длиной десятками метров.

Клеевые соединения являются не менее прочными, чем реальная древесина и имеют столь малую податливость, что ее можно не учитывать при расчетах и считать клеедеревянные элементы как цельные. Клеевые соединения являются водостойкими. Они не подвержены загниванию и стойки против воздействия ряда химически агрессивных сред

1. Склеивание дает возможность из досок, ограниченных сортаментом на пиломатериалы изготовлять конструкции любых размеров и форм. Они могут быть прямолинейными, гнутоклееными, постоянного и переменного сечений, длиной измеряемой десятками метров и высотой до 2-2,5 метров.

2. В отличие от соединений на механических связях клеевое соединение обеспечивает жесткое сплачивание деревянных элементов и образует монолитное сечение.

3. Склеивание повышает механические свойства клееной древесины за счет рассосредоточения пороков при наборе клееного пакета.

4. Клеевые соединения являются стойкими к воздействию агрессивной среды, что обеспечивает долговечность конструкций.

Клеями принято называть такие составы, которые при определенных условиях химических реакций или от нагрева, или от охлаждения обладают свойством затвердевать и прочно соединять различные или однородные материалы.

Основу клея составляют связующие вещества, которые могут быть животного(мездровый, казеиновый), растительного(крахмал), минерального (силикатные, битумные) или синтетического происхождения (смолы).

Производство клееных деревянных конструкций должно осуществляться только на специализированных предприятиях. Особые требования по температурно-влажностному режиму предъявляются к цеху клееных конструкций, где необходимо поддерживать температуру 18-20 С и влажность воздуха 50-60%. Допускается производство и при температуре 16-25 градусов и влажности до 70%, но при этом должны корректироваться режимы склеивания.

Интересной разновидностью клееных конструкций являются разработанные в ЦНИПС соединения и конструкции на клеестальных шайбах. Склейка тонкой металлической полосы с деревом дает возможность усилить концы соединяемых деревянных элементов металлом, повысить несущую способность соединений и получить весьма удобные в монтаже сборно-разборные конструкции. В области мостостроения появились новые типы мостовых ферм с соединениями на нагелях преимущественно на гвоздях. Наиболее надежным вариантом гвоздевых ферм большого пролета явились комбинированные арочные фермы, усиленные балкой жесткости, применяемые для автодорожных мостов.