Нагельних з'єднання - студопедія
З'єднання на нагелях володіють наступними перевагами: вимикаються з використанням механічних інструментів і спеціального обладнання (гвоздобойнимі пістолетами, свердлильним і довбальних інструментом, пресовим обладнанням). Т.ч. виробництво конструкцій з нагельного сполуками механізовано. В результаті механізації забезпечується висока продуктивність праці і необхідну якість робіт.
З'єднання на нагелях досить просто контролюється і досить надійні. У нагельних з'єднаннях дію розподіляється між великим числом піддатливих в'язко працюють нагелів, що істотно підвищує надійність, і руйнування, як правило, відбувається від сколювання деревини, а про вигину нагелів і зім'яло нагельних гнізд. Постановка нагелів мало слабшає з'єднані елементи, що дає можливість зменшити розміри їх поперечних перерізів (наприклад, конструкції на грунтах). Міцність нагельних з'єднань, що так само підвищує їх надійність з'єднання на нагелях з твердих порід деревини, скло і деревні пластики, є корозійностійких, немагнітними і Радіопрозорий сполуками.
Недоліки: Працюючи на вигин нагель, сприймає на себе порівняно невелике зусилля. У ряді випадків цей недолік може бути відшкодована за рахунок многорядной постановки нагелів, однак, для більшості з'єднань під кутом такий прийом виявляється непридатним, тому в вузлових сполученнях нагелі використовують лише тоді, коли зусилля з'єднуються відносно невеликі. Сталеві нагелі уражаються корозією, що вимагає їх антикорозійний захист.
Нагельного сполуками називаються всі зв'язки, що працюють на вигин в з'єднаннях працюють на зрушення, що не створює зусилля розпору.
а) Циліндричні нагелі, можуть бути у вигляді гладких стрижнів круглого перетину зі сталі, алюмінію, твердих порід деревини і з пластмас.
1.Болти - шпильки d = 10,12 мм 30 [мм]
2.Гвозді, цвяхи дюбелі з високим розрахунковим опором, цвяхи з односпрямованого склопластику, цвяхи хрестоподібного перетину, цвяхи з профільної поверхнею.
У зарубіжній практиці переважно застосовують калібровані цвяхи (d 3, 3.5, 4 ... .6 мм).
Якщо діаметр нагеля більше 6 мм, то попередньо перед його установкою з'єднуються попередньо необхідно просвердлювати отвори.
б) Пластинчасті нагелі можуть бути з деревини дуба, берези, зі сталі, склопластику і т.д.
в) Зубчасті системи Ганг-Нейл з зубами з дюбелів цвяхів, з загостреними циліндричними нагелями. З'єднання елементів за допомогою зубчастих пластинок виконують, як правило, за допомогою пресового устаткування.
Нагельних з'єднання ділять на симетричні і несиметричні.
При конструюванні з'єднань на сталеві циліндричні нагелі враховується можливість руйнування з'єднання від сколювання вздовж волокон і розколювання поперек волокон. Несуча здатність з'єднання по сколювання деревини між отворами і розколюванням залежать від відношення розмірів S1 S2 S3 до діаметру нагеля.
Мінімальні розміри S1 S2 S3 призначаються таким чином, щоб несуча здатність нагеля по сколювання і розколювання деревини свідомо перевищувала його несучу здатність з умови вигину нагеля і зминання деревини нагельного гнізда.
Мінімальні відстані S1 S2 S3 відповідно до СНиП для сталевих циліндричних нагелів слід приймати S1 7d, S2 3,5d, S3 3d. При цьому врахована можливість відведення свердла при свердлінні, що в середньому дорівнює 2,5-3%.
У зв'язку з цим дозволяється, якщо товщина просвердлюваного пакета менше 10d Нагель, то
Виділяють пряму і шахову розстановку нагелів.
Нагелі розташовують в 2 або в 4 поздовжніх рядах, але не по осі з'єднувальних елементів, це пов'язано з тим, що при усушку тріщини і тим самим нагелі розташовані по цій осі просто включаються з роботи. З міркувань обтиску з'єднуються 25-40%.
З'єднання під кутом:
При забиванні цвяхів, небезпека розколювання елементів збільшується, тому що занурення цвяха в деревину супроводжується розклеюванням волокон і утворенням тріщин. Це залежить від ставлення а / d. Тому відстань S1 необхідно збільшувати в порівнянні з циліндричними нагелями:
S1 15d, при а 10d
S1 25d, при а = 4d
Проміжки приймають по інтерполяції.
Використовують 2 розстановки цвяхів.
f1 15d, при а≤10d
S1 25d, при а = 4d
S2 4d, косими рядами (шахова розстановка), S3 4d.
У 1953 році була розроблена методика нагельних з'єднань. Ця методика заснована на бокові для з'єднання стані. Нагелі розглядаються у вигляді стрижня в пружно пластичної середовищі. У зв'язку з цим з'єднання розрізняються на заснованих системи:
1) Для НЕ семетрічной односрезную схеми;
2) Для косо симетричною двухсрезная схеми;
3) Для симетричною двусрезной схеми.
Для спрощення розрахунку введені такі передумови:
1) Діаграма деформації матеріалу для того, що зім'яло деревини прийнята ідеальною.
2) В межах пластинчастого ділянки напруги в деревині постійні і рівні розрахункового опору на зминання Rсм деревини, а для Нагель - розрахункового опору на вигин Ru і прирівнюється до межі плинності стали.
3) Несуча здатність нагеля визначається не руйнуванням з'єднання, а розрахункової придельной деформації.
4) Розрахункову поздовжню деформацію обмежують ставленням повної деформації до пружної деформації і приймається # 948; Л / # 948; УП = 2
5) Ось Нагель до утворення в ньому пластинчастого шарніра счітае6тся прямолінійною.
38.Расчётние формули для нагельних з'єднань.
Нагельних з'єднання розраховують виходячи з 2-х умов:
1) з умови з, де
- розрахункова несуча здатність нагеля.
- розрахунковий опір на вигин Нагель.
- розрахунковий опір на зминання деревини
У деяких випадках характер епюри згинальних моментів Нагель залежить від товщини елементів. При збільшенні цих товщин, а тим самим збільшенням довжини Нагель, максимальний зменшується, тоді:, де а - найменша з товщин, що з'єднуються.
2) З умови зминання деревини: ТЗ = kC × c × d × RCM. де с - максимальна товщина.
, , kC. kа - коефіцієнти емпіричні,
- умовно приймається постійною при всіх діаметрах Нагель, = const.
- умовне опір Нагель вигину.
Кількість нагелів в з'єднанні:
, де - число розрахункових швів Нагель, - найменша несуча здатність.
У з'єднаннях під кутом розрахунок несучої здатності необхідно множити на:
1) нам коефіцієнт kd - при розрахунку на зминання деревини.
2) нам корінь з kd - при розрахунку на вигин Нагель.
Примітка: при розрахунку цвяхових з'єднань несучу здатність на коефіцієнт kd і корінь з kd не говоріть, оскільки в даному випадку несуча здатність не залежить від кута сполучення елемента.
. - розрахунковий опір склопластику АГ-4С.
Розрахунок пластин МЗП (металеві зубчасті пластини).
За умовами того, що зім'яло деревини і вигину зубів, при розтягуванні, стисненні, зсуві, зусилля під кутом до волокон знаходять: NСЖ = 2RFР,
де R - розрахункова несуча здатність на 1 см 2 робочої площі з'єднання МЗП,
FР - розрахункова площа площині за вирахуванням смуг поза зоною розтягування МЗП.
де b - розмір пластини в напрямку перпендикулярному напрямку зусилля.
RР - розрахункова несуча здатність на розтягнення пластини.
Qср = 2 × Lср RР. де Lср - довжина зрізу перетину пластини без урахування ослаблення.