Лекции по деревянным конструкциям - часть 20

 
 

Несущую способность гвоздя в одном срезе по изгибу определяют по 

формуле 

2

2

и

25

а

d

T





 

но не более 40 d

2 

. 

Несущая способность  одного среза гвоздя по смятию среднего с и крайнего 

a  элемента  определяют  по  формулам (6), (7) и (8), в  которых 

1





к

.    Несущая 

способность одного среза гвоздя T является наименьшей из вычисленных. Общее 
требуемое количество гвоздей в соединении находят по формуле (6). 

Соединения  с  изгибаемыми  гвоздями  и  стальными  накладками  применяют  в 

узлах  некоторых  конструкций.  Гвозди  здесь  забивают  через  отверстия, 
просверленные в стальных листовых накладках. Это соединение по отношению к 
гвоздям является несимметричным и односрезным.  Несущую  способность  одного 
среза  гвоздя  по  смятию  древесины  определяют  по  формуле (5) с  учетом  глубины 
его защемления c

1

 а по изгибу с учетом его частичного защемления— по формуле 

2

и

40 d

T



. 

 

  (13) 

Соединения 

с 

винтами 

(рис. 6.8). Винты 

представляют 

собой 

стандартизованные  стальные  изделия  и  состоят  из  головки,  ненаре-занной  и 
нарезанной  частей.  Их  диаметр  d  измеряют  по  ненарезанной  части.  Винты 
диаметром  меньше 12 мм  называют  шурупами.  Они  имеют  сферические  или 
плоские головки с прорезями для завертывания их отверткой. Винты диаметром 12 
мм  и  более  называют  глухарями,  которые  имеют  шестигранные  или  квадратные 
головки для завертывания их ключом. 

Винты  применяют  для  крепления  стальных  накладок  и  деталей  к 

деревянным элементам в узлах конструкций. Они завертываются через отверстия 
в  накладках  в  отверстия,  просверленные  в  древесине.  Диаметр  отверстий  в 
древесине  должен  быть  равным 0,8d  ненарезанной  части  винта,  для  того  чтобы 
нарезка полностью врезалась в древесину. 

Винты расставляют в соединениях на больших расстояниях, чем болты. Вдоль 

волокон  между  их  осями  должно  быть  не  менее  10d,а поперек — 5d, поскольку 
уменьшенный  диаметр  отверстия  вызывает  дополнительные  напряжения 
растяжения  поперек  волокон.  Глубина  защемления  ненарезанной  части  винта  в 
древесине должна быть не менее 4d. 

 

 
 
 
 

Соединения с выдерги- ваемыми винтами относятся к классу соединений с 

растянутыми связями. Винты здесь сопротивляются отрыву от древесины 
накладок или деталей, в которых действуют растягивающие усилия. 
Выдергиванию винта сопротивляется главным образом древесина винтовых 
желобков нарезанной части длиной l

1

 работающая на смятие, благодаря чему 

расчетное сопротивление выдергиванию винтов выше, чем гвоздей, и составляет 

MПa

R

в

в

1

.



. Несущую способность винта на выдергивание определяют по 

формуле (8). 

Соединения  с  изгибаемыми  винтами  относятся  к  классу  нагельных 

соединений. Винты здесь сопротивляются смещению накладок по поверхности 

древесины  от  действия  сдвигающих  усилий.  Винты  работают  на  изгиб,  а 

окружающая древесина — на смятие, как в несимметричных болтовых соединениях 
со  стальными  накладками.  Несущую  способность  винта  определяют  как 
наименьшую из определенных по формулам (8), и (9). 

Соединения  с  хомутами  относятся  к  классу  соединений  с  растянутыми 

связями.  Они  охватывают  поверхности  соединяемых  элементов  и  применяются 
главным  образом  при  построечном  изготовлении  деревянных  конструкций. 
Хомуты бывают проволочными, полосовыми со стяжными болтами и болтовыми с 
подкладками  из  листовой  или  профильной  стали.  По  форме  хомуты  бывают 
круговыми  в  бревенчатых  конструкциях  и  прямоугольными  в  конструкциях  из 
пиломатериалов. Хомуты работают и рассчитываются на растяжение, а древесина — 
на местное смятие. 

Соединения  со  скобами  относятся  к  классу  конструктивных  соединений. 

Рисунок 8 - Винты и хомуты: 

а — винты; 1 — схема   работы изгибаемого винта;II — схема 

работы выдергиваемого винта; б — хомуты; / — глухарь; 2 — шуруп; 

3'— прямой хомут; 4 — полугнутый; 5—гнутый 

Скобы изготовляют из арматурной стали класса A-I диаметром 10—16 мм и имеют 
образную  форму  с  заостренными  и  зазубренными  концами.  Они  забиваются  в 
цельную  древесину  и  обеспечивают  проектное  положение  соединяемых 
элементов  при  построечном  изготовлении  деревянных  конструкций  из  бревен  и 
брусьев. 

Соединения с когтевыми шайбами относятся к классу соединений на шайбах 

шпоночного  типа.  Они  представляют  собой  стальные  пластинки,  в  которых 
методом  штамповки  образованы  многочисленные  односторонние  острия — когти. 
Шайбы  забиваются  или  впрессовываются  с  двух  сторон  в  древесину 
соединяемых элементов. Известны два основных типа когтевых шайб — Леннова и 
«ГЭНГ-НЕЙЛ». Шайбы Леннова имеют круглую форму и центральное отверстие 
для  болта.  При  сборке  конструкций  элементы  соединяются  стальными 
накладками,  прикрепляемыми  к  гайкам  болтами.  Шайбы  «ГЭНГ-НЕИЛ»  имеют 
прямоугольную форму, впрессовываются одновременно в соединяемые элементы 
при сборке и не требуют стальных накладок и болтов. Острия шайб работают на 
изгиб,  а  окружающая  древесина — на  смятие.  Несущую  способность  шайб 
определяют экспериментально. 

§ 4. Клеевые соединения 

Клеевые, соединения являются наиболее прогрессивными видами соединений 

элементов деревянных конструкций заводского изготовления. Их основой являются 
конструкционные  синтетические  клеи.  Эти  соединения  характеризуются  рядом 
важных  достоинств.  Склеивание  дает  возможность  из  досок  ограниченных 
сечений  и  длин  изготовлять  клееные  элементы  несущих  конструкций  любых 
размеров  и  форм.  Они  могут  быть  прямыми  и  изогнутыми,  постоянного, 
переменного  и  профильного  сечения,  длиной,  измеряемой  десятками  метров,  и 
высотой, измеряемой метрами. 

Клеевые  соединения  являются  прочными,  монолитными  и  имеют  такую 

малую податливость, что ее можно не учитывать при расчетах и считать клееные 
элементы  как  цельные.  Клеевые  соединения  являются  водостойкими,  стойкими 
против  загнивания  и  воздействия  ряда  химически  агрессивных  сред,  что 
обеспечивает  долговечность  клееных  элементов.  Эти  соединения  технологичны,  и 
их  осуществление  без  затруднений  механизируется  и  автоматизируется,  требуя 
ограниченных  трудозатрат.  Однако  склеивание  допускается  только  в  специально 
оборудованных  отапливаемых  цехах  с  приточно-вытяжной  вентиляцией  для 
удаления  вредностей  и  под  строгим  лабораторным  контролем.  При  склеивании 
имеется  возможность  использовать  древесину  маломерную  и  пониженного 
качества  путем  удаления  значительных  пороков  с  последующим  стыкованием. 
Клеевые соединения являются безметалльными. Это оправдывает экономическую 
целесообразность  применения  склеивания  и  является  причиной  быстрого  роста 
объемов производства клееных деревянных конструкций. 

 

 
 
 
 
 
 
 
 

Клеевые соединения применяют для склеивания досок из хвойной древесины 

толщиной  не  более 50 мм  и  влажностью  не  выше 12%. При  нарушении  этих 
ограничений  клеевые  соединения  могут  разрушиться  от  усилий,  возникающих  в 
результате  коробления  досок  при  высыхании.  По  качеству  древесины  доски 
должны  относиться  к  категориям,  соответствующим  условиям  их  работы  в 
клееных  элементах  и  значениям  действующих  в  них  напряжений.  Доски  до 
склеивания  должны  быть  остроганы  по  плоскостям  склеивания,  на  толщину  до 3 
мм  для  обеспечения  их  плотного  контакта  и  получения  прочного  клеевого  шва 
минимальной толщины с наименьшими непроклейками. 

Клееные элементы после склеивания должны быть остроганы по кромкам для 

получения гладкой поверхности. 

Клеевые  соединения  применяют  также  для  продольного  склеивания  цельных 

клееных элементов и для склеивания досок с фанерой и со стальными деталями. 

Для  клеевых  соединений  применяют  конструктивные  синтетические  клеи  на 

основе  термореактивных  смол  (см.  гл. 7). В  настоящее  время  в  отечественной 
практике  для  склеивания  древесины  и  фанеры  наибольшее  применение  находят 
фенолоформальдегидный клей КБ-3 и резорциновый клей РФ-12, а для склеивания 
древесины  с  металлом — эпоксидный  клей  ЭПЦ-1.  Клеевые  швы  должны  иметь 
минимальную толщину, измеряемую долями миллиметров, и высокую  прочность, 
превосходящую  прочность  древесины  на  сжатие  и  скалывание  вдоль  волокон. 
Прочность  швов  на  растяжение  ввиду  их  хрупкости  невелика  и  соответствует 
примерно  прочности  древесины  на  растяжение  поперек  волокон.  Адгезионная  и 
когезионная  связи  клеевых  швов  должны  быть  выше  прочности  древесины,  и 
клеевые  соединения  должны  разрушаться  при  нагружении  выше  предела 
прочности не по швам и граничным слоям, а по цельной древесине. 

Клеевые  стыки  по  их  расположению  и  особенностям  работы  могут  быть 

Рисунок 9 - Клеевые стыки: 

а — поперечные; б — продольные; в — фанеры; г — под углом; / — по 

пластям:, 2 — по коомкам; 3 — по пластн и кромке; 4 и 5 — зубчатый с 

выходом зубьев на кромки и пласти; 6 — усовое соединение фанеры; 7 — 

клееный элемент