Пластинчатые нагели
Пластинчатые нагели (пластинки Деревягина), сделанные из дуба или иных твердых пород древесины, закладываются в гнезда (рис. 94), прорезаемые электродолбежником поперек шва после окончательной плотной стяжки сплачиваемых брусьев и придания им строительного подъема (производственного выгиба). Применение пластинчатых нагелей целесообразно для сплачивания брусьев только в составных балках или сжато-изгибаемых поясах, работающих на поперечный изгиб с ясно выраженным направлением действия поперечной нагрузки.
Большое значение имеет стерилизующая сушка черновых заготовок для пластинчатых нагелей. Влажность древесины пластинчатых нагелей при сборке балок должна быть существенно ниже эксплуатационной влажности древесины сплачиваемых брусьев, чтобы последующее разбухание пластинок поперек волокон способствовало уплотнению соединения.
Механическое заклинивание нагелей, подобное заклиниванию поперечных натяжных шпонок, недопустимо. Волокна деревянных пластинок-нагелей должны быть направлены перпендикулярно шву сплачивания. Набор пластинок забивается легким деревянным молотком не в торец, а в кромку пластинки.
На рис. 1 показаны основные нормы расстановки пластинчатых нагелей. При условии соблюдения этих норм расчетная несущая способность Тпл одного пластинчатого нагеля (или двух «полунагелей» при b>15 см), сделанного из сухой дубовой древесины и примененного при сплачивании сосновых или еловых брусьев в составных балках для нормальных условий эксплуатации в постоянном сооружении, определяется меньшим из двух значений (в кг):
Tпл≤ 14 lплbпл (из условия смятия древесины пластинчатого нагеля) и Тпл< 63 δпл и bпл (из условия его изгиба),
где lпл, δпл и bпл—длина, толщина и ширина пластинчатого нагеля в см.
При нормальном соотношении lпл = 4,5 δпл обе формулы дают одно и то же значение Тпл; отклонения от этого соотношения не должны превышать ±10%. Особенно опасна избыточная глубина врезки пластинчатого нагеля, приводящая к недопустимым отдирающим напряжениям в основании скалываемого зуба. Поэтому глубина врезки (hвр=1/2(lпл) + 0,1 см) в сплачиваемых брусьях должна быть одинакова и расстояние между осями пластинок должно быть не менее s ≥ 2lпл ≥ 9δ.
В результате замены деревянных пластинчатых нагелей жесткими стальными нагелями или нагелями из других несминаемых материалов несущая способность соединения не повышается, поскольку решающее значение имеет скалывание зубьев. В многорядовых соединениях на жестких пластинчатых нагелях приходится опасаться уменьшения общего сопротивления сдвигу, поскольку в них не обеспечена вязкая податливость, свойственная деревянным пластинчатым нагелям, способствующая уравнивающему распределению сдвигающих сил.
Рис. 1. Геометрические характеристики нормальных соединений на дубовых пластинчатых нагелях
Нормальные размеры толщины (σпл ) и длины (lпл) пластинчатого нагеля (пластинки Деревягина) 1,2×5,4 или 1,6×7,2 см; соответственные размеры гнезда: 1,2×5,6 или 1,6 ×7,4 см (большие размеры — для сплачивания брусьев высотой более 20 см).