Соединения элементов деревянных конструкций

Дата: 14.03.2018

Для соединений элементов в составных деревянных конструкциях применяют различные рабочие связи. По характеру работы различают связи, работающие в соединениях на сдвиг (клеи), изгиб (цилиндрические и пластинчатые нагели), смятие и скалывание (врубки, призматические И кольцевые шпонки) и растяжение (тяжи, болты, хомуты и т. п.). Все это применяется при строительстве дома из профилированного бруса.

В целях повышения экономичности и снижения трудоемкости изготовления конструкций следует отдавать предпочтение связям, вызывающим меньшее ослабление рабочих сечений соединяемых элементов и допускающим изготовление их в заводских условиях преимущественно механизированным способом.
Для повышения надежности конструкций и устранения возможности хрупкого разрушения связей соединения должны обладать достаточной вязкостью, способствующей выравниванию усилий между параллельно работающими связями и элементами составных сечений. Наряду с этим связи не должны быть излишне податливыми, что приводило бы к снижению жесткости составных элементов и конструкций. Повышению вязкости соединений способствует применение принципа дробности связей, заключающегося в передаче сосредоточенных усилий элементов в узловых соединениях через большее количество связей.
Постановка связей должна обеспечивать надлежащую плотность соединений, способствующую более равномерной работе параллельно работающих связей и устраняющую дополнительные остаточные деформации конструкций за счет рыхлых деформаций в соединениях. Наконец, связи должны обладать малой ползучестью при длительных нагрузках.

Все соединения деревянных элементов (кроме клеевых) податливы и требуют ослаблений рабочих сечений соединяемых элементов. Соединения на клею, применяемые в дощатых и фанерных конструкциях, обеспечивают высокую прочность швов и монолитную работу всех элементов сечения (при отсутствии податливости соединений и ослаблений рабочих сечений), позволяют изготовлять самые разно
образные конструкции с различной формой поперечного сечения, раз личными высотами и пролетами. Клееные соединения должны выполняться на заводах в отапливаемых помещениях специально обученными рабочими при тщательном контроле качества работ.

Соединения на стальных цилиндрических и дубовых пластинчатых нагелях отличаются достаточно высокой прочностью, вязкостью и надежностью в работе, мало ослабляют рабочее сечение соединяемых элементов. В соединениях элементов, работающих на сдвиг, нагели дают безраспорные соединения с относительно малыми деформациями при расчетных величинах нагрузок и отличаются простотой изготовления. Гвозди обладают меньшей несущей способностью в сравнении с нагелями из круглой стали и большей ползу честью при длительных нагрузках. Нагельные соединения могут выполняться в построечных условиях.

Соединения на врубках могут передавать только сжимающие усилия и имеют Существенные недостатки — значительные ослабления рабочего сечения (обычно несимметричные), трудоемкость изготовления вследствие затруднительности применения механизации при их изготовлении. Соединения на продольных призматических шпонках и колодках, обладая теми же недостатками, весьма чувствительны к
дефектам изготовления и требуют высокой квалификации изготовителей. Менее чувствительные к дефектам изготовления поперечные натяжные шпонки обладают большой податливостью и меньшей несущей
способностью. Соединения на врубках и шпонках относятся к конструкциям построечного изготовления. Соединения на врубках целесообразно применять в несущих конструкциях из массивных элементов в покрытиях производственных помещений, где выделяются вредно действующие на стальные элементы газы. Соединения сжатых элементов лобовым упором торца в торец обладают большой несущей способностью
и малой деформативностью, а потому широко применяются в различных деревянных конструкциях. Лобовые упоры поперек волокон дают большие, возрастающие при длительном загружении, деформации и имеют меньшую несущую способность. Отличаясь надежностью в работе и простотой изготовления и контроля, упоры поперек волокон находят применение при небольших усилиях в примыкающих сжатых элементах.

Соединения на клеестальных шайбах, отличаясь большой несущей способностью и малой деформативностью, требуют специализированного заводского оборудования и особо тщательного контроля в производственном процессе выпуска продукции. Как дорогостоящее и металлоемкое соединение клеестальные шайбы применяются в узлах и стыках некоторых сборных и сборноразборных конструкций заводского производства. Когтевые шайбы, изготовление которых трудоемко, могут найти лишь весьма ограниченное применение в тех же конструкциях.

Соединения с помощью растянутых связей (болтов, хомутов и тому подобное) надежны в работе и применяются преимущественно, для подвески балок чердачных и междуэтажных перекрытий и других подвешиваемых элементов, а также в качестве дополнительных рабочих элементов в опорных узлах ферм, в составных балках на шпонках и колодках и тому подобное.