Нагельные соединения

Содержание

1.Нагельные соединения.........................................................................................3

1.1.Общие сведения.................................................................................................3

1.2.Напряженно-деформированное состояние нагельного соединения.............4

1.3.Расчет нагельных соединений.................................................................4

Список использованной литературы

1.Нагельные соединения

1.1.Общие сведения

Нагелем называется длинный гибкий стержень (пластинка), который, соединяя элементы деревянных конструкций между собой, препятствует их взаимному сдвигу. Нагель является по существу крепёжным элементом строительных конструкций, нагеля также называют шипами или шкантами.

Сам нагель работает преимущественно на поперечный изгиб. Нагели используются в стыках растянутых элементов, в составных стержнях и балках на податливых связях, в узлах деревянных ферм. Нагельные соединения отличаются податливостью: усилия распределяются между нагелями достаточно равномерно, что способствует повышению надежности таких соединений. Простота изготовления и надежность нагельных соединений обеспечили их распространение и в современном строительстве.

Классификация нагелей:

-по материалу: стальные(С245, С255);деревянные ( из твердых пород древесины: дуба, березы); пластмассовые( из конструкционных стеклопластиков, типа АГ-4с);

-по форме поперечного сечения: цилиндрические ( болты, штыри, гвозди, шурупы, глухари-шурупы большого диаметра с головкой под ключ ); пластинчатые ( нагели Деревягина);

-по способу постановки: собственно нагели, устанавливаемые в предварительно просверленные отверстия, при этом диаметр отверстия равен диаметру нагеля (d отв=dнаг); нагели, завинчиваемые в предварительно просверленные отверстия, при этом dотв=0,8dнаг 9шурупы и глухари); нагели менее 6 мм (гвозди) забиваемые в древесину без предварительного сверления отверстий;

-по способу приложения внешних сил и числу швов, пересекаемых одним нагелем, различают два вида нагельных соединений: симметричные (двух- и многосрезные ) и несимметричные (одно-, двух, и многосрезные).

Срезом нагеля в соединениях деревянных конструкций условно называется каждое рабочее пересечение нагеля с плоскостью сдвига ( по аналогии с заклепками).

При изготовлении нагельных соединений отверстия сверлятся перпендикулярно плоскости сплачивания в собранном пакете, соблюдение этого условия обеспечивает плотность соединения. Соединения на нагелях должны быть обжаты стяжными болтами, которые устанавливаются в количестве 25% от общего числа нагелей ,но не менее 3 болтов с каждой стороны стыка. Диаметр болтов dб принимается по расчету. Размер сторон шайбы ( диаметр ) принимается не менее 3,5 dб, а толщина – не менее 0,25 dб.

1.2.Напряженно-деформированное состояние нагельного соединения

Под действием нагрузки элементы начинают двигаться и стремятся опрокинуть нагель, который после некоторого поворота упирается в древесину и начинает ее сминать вначале – по краям гнезда. С увеличением нагрузки поверхность контакта нагеля с древесиной увеличивается, в результате чего в других появляется неравномерное напряжение смятию по всей длине нагеля, а сам нагель изгибается. Напряженно-деформированное состояние нагельного соединения характеризуется изгибом самого нагеля, смятием древесины нагельного гнезда, скалыванием древесины между нагелями, раскалыванием древесины поперек волокон.

Опасность скалывания и раскалывания древесины устраняется правильной установкой нагелей.

Минимальное расстояние между нагелями назначается таким образом, чтобы несущая способность нагеля по скалыванию и раскалыванию древесины превышала несущую способность нагеля по прочности на изгиб самого нагеля и прочности древесины нагельного гнезда на смятие .

1.3Расчет нагельных соединений

Точный расчет несущей способности нагеля с учетом всего комплекса взаимосвязанных напряжений смятия и изгиба довольно сложен.Проведенные исследования позволяют упростить расчет при введении следующих допущений:

- предельная деформация нагельного соединения - 2 мм;

-нагель рассматривается как балка малой изгибной жесткости на упругопластичном основании;

-силы трения не учитываются ввиду возможности появления зазора между соединяемыми элементами при усушке из поперек волокон.

С учетом этих допущений несущая способность нагеля [Тн] на один срез определяется, исходя из трех условий: изгиба самого нагеля; смятия древесины в крайних элементах; смятия древесины в средних элементах.

Список использованной литературы:

1.Калугин А.В. Деревянные конструкции. Учеб. пособие (конспект лекций ).-М.: Издательство АСВ,2003.-224 с., с илл.

2.Зубарев Г. Н. Конструкции из дерева и пластмасс. Высшая школа, М., 1990.

3. СНиП П-25-80. Деревянные конструкции. Нормы проектирования.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федерального Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования

Ижевский государственный технический университет им.М.Т.Калашникова

кафедра: «Промышленное и гражданское строительство»

Контрольная работа

по предмету «КДП»

тема: «Нагельные соединения»

Выполнил:

студент группы 5-69-1т(з)

Гавшина М.Н.

Проверил :

Стукач В.Н.

Ижевск 2013