ЛЕКЦИЯ 5 4. Соединения элементов ДК

Длина стандартных пиломатериалов до 6,5 м, размеры поперечных сечений брусьев до 27,5 см. При создании строительных конструкций возникает необходимость: увеличивать длину элементов увеличивать поперечное сечение соединять деревянные элементы под углом. - наращивание; - сплачивание;

Соединения являются наиболее ответственными частями деревянных конструкций. При изготовлении многих соединений в элементах конструкций делаются отверстия и врезки, ослабляющие их сечения и повышающие деформативность. Разрушение деревянных конструкций в большинстве случаев начинается в соединениях.

4.1. Требования к соединениям Соединения должны обладать следующими качествами. 1. Достаточной несущей способностью при ограниченной податливости податливость соединения – возможность смещения элементов относительно друг друга.

2. Надежностью надежность – способность выполнять свои функции при заданных условиях. 3. Долговечностью. 4. Экономичностью затраты труда, материалоемкость, энергоемкость.

5. Должны соответствовать специфике эксплуатации: химическая стойкость, немагнитность, радиопрозрачность. 6. Местные деформации в соединениях должны отсутствовать или быть минимальными.

Возможные деформации в соединениях: A. Рыхлые – происходят до восприятия соединением полной нагрузки (обминка). Величина носит случайный характер. Значительная величина этих деформаций снижает качество конструкции. А B C N

B. Упругие – пропорциональны росту нагрузки. А B C N

C. Пластические – растут под нагрузкой без её увеличения. Позволяют своевременно выявить дефекты конструкции и организовать ремонт. Пластические деформации отдельных соединений позволяют выровнять работу группы соединений, работающих на одно усилие. При отсутствии пластических деформаций происходит хрупкое разрушение. А B C N

Классификация средств соединений ДК По характеру работы все основные соединения деревянных конструкций могут быть разделены на следующие группы: 1) без специальных связей, требующих расчета лобовые упоры и врубки; 2) с механическими связями.

Соединения с механическими связями по характеру работы подразделяются: а) шпоночные связи работают на сжатие и скалывание (шпонки и колодки); б) нагельные со связями, работающими на изгиб (болты, стержни, гвозди, винты и пластинки); г) на растянутых связях со связями, работающими на растяжение (болты, винты и хомуты, скобы и т.п.); д) клеевые работающие на сдвиг-скалывание; е) на вклеенных стержнях.

Наиболее просто и надежно решаются соединения сжатых деревянных элементов, в которых усилия передаются непосредственно от элемента к элементу и не требуется специальных рабочих связей. Сложнее решаются соединения изгибаемых элементов, в которых для передачи усилий необходимы рабочие связи. Наиболее сложно осуществляются соединения растянутых элементов, так как в них возможно хрупкое разрушение древесины по ослабленным сечениям, скалывание и растяжение поперек волокон.

4.2. Конструирование и расчет врубок и упоров При расчете соединений должно выполняться условие: действующее на соединение (связь) усилие не должно превышать расчетной несущей способности соединения (связи) Т. N T

В соединения без механических связей усилие с элемента на элемент передаётся непосредственно через площадки смятия. 1) В соединении возможны рыхлые деформации. 2) Работает только на сжатие. 3) Разрушение врубок хрупкое. 4) Болты применяют только в качестве конструктивных связей. 5) Применяют при изготовлении конструкций на строительной площадке Лобовой упор Лобовая врубка Лобовой упор

Лобовые упоры: а продольный вдоль волокон древесины; б поперечный поперек волокон; в наклонный под углом к волокнам; 1 элементы; 2 стяжные болты; 3 накладки; 4 стальные крепления; 5 опора; 6 штырь; 7 эпюры напряжений смятия.

Лобовые врубки в узловых сопряжениях ферм Трехлобовой упор

Упоры работают на смятие, врубки – на смятие и скалывание. Расчетная несущая способность соединений, работающих на смятие и скалывание: а) из условия смятия древесины N см T см N см – действующее усилие, T см – несущая способность. – расчетная площадь смятия, – расчетное сопротивление древесины смятию под углом к направлению волокон. N см А см

б) из условия скалывания древесины N ск T где: – расчетная площадь скалывания, – расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон среднее по площадке скалывания. Эп. ск

Конструирование опорного узла на «Лобовой врубке»