Цилиндрические нагели
Цилиндрические нагели из круглой стали или древесины твердых пород вставляются в сквозные или глухие гнезда, просверленные в направлении, перпендикулярном шву (плоскости сплачивания); гвоздевые нагели малых диаметров забиваются в цельную древесину хвойных и мягких лиственных пород без предварительного сверления гнезд.
В отличие от пластинчатых нагелей цилиндрические нагели применяются в соединениях не только односрезной, кососимметричной схемы, для которой момент, изгибающий нагель равен нулю.
Таблица 1. Основные расчетные схемы работы цилиндрических нагелей; несущая способность одного «среза» нагеля
из круглой стали Tст из дубовой древесины Тдуб и гвоздя Тгв в защищенных деревянных конструкций
вдоль волокон сосновой и еловой древесины (формулы применимы лишь при условии соблюдения норм расстановки нагелей)
| Односрезные | Двусрезные симметричные | Двусрезные несимметричные |
|
1)Т2=0; Мшв=0
Тст≤ 35cd; Тгв≤ 35cd |
2)T2/T1=+1; Мшв=0
Тст≤50cd; Тгв≤50cd |
3)T2/T1=-1; Мшв=0
Тст≤25cd; Тгв≤20cd |
|
4) Мшв=0
Тст Тдуб Тгв ≤35cd ≤20cd ≤35cd |
5)
Тст Тдуб Тгв ≤50cd ≤30cd ≤50cd |
6)
Тст Тдуб Тгв ≤35cd ≤20cd ≤35cd |
|
7)
Тст Тдуб Тгв ≤35cd ≤20cd ≤35cd ≤80cd ≤50cd ≤80cd |
8)
Тст Тдуб Тгв ≤50cd ≤30cd ≤50cd ≤80cd ≤50cd ≤80cd |
9)
Тст Тдуб Тгв ≤25cd ≤12cd ≤20cd ≤80cd ≤50cd ≤80cd |
В табл. 1 приведены односрезные и двусрезные, симметричные и несимметричные (относительно середины длины нагеля) расчетные схемы соединений на нагелях деревянных элементов с деревянными или с тонкими стальными накладками или шайбами. Слева вверху показана обобщенная исходная расчетная схема. При Мшв =0 из этой обобщенной схемы получаются: схема 1 при Т2=0, схема 2 при T2/T1 = + 1 и схема 3 при Т2/Т1 = —1. Эти схемы соответствуют прикреплению к деревянному элементу тонких стальных накладок или шайб нагелями из круглой стали, глухарями, шурупами или гвоздями при шарнирном соединении каждого нагеля с тонкой стальной пластинкой.
|
Тнаг = Ти (≤Тсм а или с) при достаточной глубине с защемляющего нагель гнезда (подставляется а≤0,6с) |
|||
| d/a | Tcт≤ 180d2 + 2а2, но ≤ 250d2 | Tдуб≤< 45d2 + 2a2, но ≤ 65d2 | Тг≤ 250d2 +a2, нo ≤ 400 d2 |
| 1/2 | ≤ l88d2 | ≤ 53d2 | - |
| 1/3 | ≤ 198d2 | ≤ 63d2 | - |
| 1/4 | ≤ 212d2 | ≤ 65d2 | ≤ 266 d2 |
| 1/5 | ≤ 230d2 | ≤ 65 d2 | ≤ 275 d2 |
| 1/6 | ≤ 250d2 | ≤ 65 d2 | ≤ 286 d2 |
| 1/7 | ≤ 250d2 | ≤ 65 d2 | ≤ 299 d2 |
| 1/8 | ≤ 250d2 | ≤ 65 d2 | ≤ 314 d2 |
| 1/9 | ≤ 250d2 | ≤ 65 d2 |
≤ 331 d2 |
| 1/10 | ≤ 250d2 | ≤ 65 d2 | ≤ 350 d2 |
| 1/11 | ≤ 250d2 | ≤ 65 d2 | ≤ 371 d2 |
| 1/12 | ≤ 250d2 | ≤ 65 d2 | ≤ 394 d2 |
| 1/13 | ≤ 250d2 | ≤ 65 d2 | ≤ 400 d2 |
| 1/14 | ≤ 250d2 | ≤ 65 d2 | ≤ 400 d2 |
Под каждой из схем выписаны формулы для определения расчетной несущей способности (в кг) одного «среза» нагельного соединения вдоль волокон сосновых элементов из условия смятия древесины в деревянных конструкциях нормально эксплуатируемых постоянных сооружений: Тст — для нагеля из круглой стали диаметром d см в сверленом гнезде того же диаметра; Тдуб —для нагеля из дубовой древесины и Тгв — для гвоздевого нагеля диаметром d≤ 0,6 см, забитого в цельную древесину.
При относительно малых размерах диаметра цилиндрического нагеля достижение предела текучести материала самого нагеля и значительные неупругие деформации поперечного изгиба могут проявиться раньше, чем будет исчерпана несущая способность соединения по смятию древесины. В табл. 1 слева приведены формулы для определения несущей способности нагельного соединения из условия предельного использования сопротивления изгибу самого нагеля.
Конкретное значение расчетной несущей способности одного «среза» нагеля по нормам принимается равным наименьшему из значений Ти, Тсм по а и Тсм по с, полученных для данной расчетной схемы нагельного соединения по формулам табл. 1 и умноженных в случае необходимости на соответствующие поправочные коэффициенты.