Соединения на гвоздях

Соединения на гвоздях, забиваемых в направлении, перпендикулярном плоскости сдвига деревянных элементов без предварительного сверления гнезд, также относятся к нагельным соединениям. Возможности упрощенного и ускоренного изготовления д. к. из пиломатериалов доступных сечений при малом расходе металла привели к широкому применению гвоздевых соединений. Еще в годы первых пятилеток была выявлена эффективность использования гвоздевых соединений не только в качестве временных монтажных связей в опалубке, подмостях и т. п., но и в качестве основных конструктивных связей в большепролетных покрытиях, мостах и т. п. Вязкость и совершенная плотность гвоздевых соединений обеспечивают надежность параллельной работы большого количества гвоздей в дощато-гвоздевых балках с перекрестной стенкой, в складках, сводах-оболочках и т. п.

Проникание гвоздя в древесину и формирование нагельного гнезда происходит за счет местного уплотнения трубчато-волокнистой ткани; гвозди свободнее забиваются в древесину с более тонкими стенками древесных клеток.

В древесину, имеющую в сухом состоянии объемный вес не более 0,5 г/см³ (1/3 древесинного вещества и 2/3 пустот), гвозди диаметром до 6 - 7 мм легко забиваются и не вызывают растрескивания древесины.

В древесину твердых лиственных пород гвозди строительного сортамента забиваются лишь при помощи специальных оправок. Вовсе не забиваются гвозди в мокрую замороженную древесину, в которой полости клеток заполнены льдом. В древесину лиственницы (γ≥0,65) гвозди проникают с трудом; при этом образуются длинные трещины, даже если соблюдаются нормы расстановки гвоздей. В деревянных конструкциях из лиственницы гвоздевые соединения могут быть использованы лишь при условии забивки гвоздей в сверленые гнезда.

Рис. 1. Нормы учета глубины а₂ защемления конца гвоздя

(сквозное проникание гвоздей по схеме б не рекомендуется)

При определении несущей способности гвоздевого соединения длина заостренного конца гвоздя, равная l,5d_гв, не включается в длину защемленной части стержня гвоздя,. Из общей длины гвоздя вычитаются также возможные зазоры между сплачиваемыми досками; при нормальной плотности сшивки величина этих зазоров после усушки досок не превышает 0,2 см. Во избежание отщепления древесины гвоздь, как правило, не должен пронизывать насквозь пакет досок (рис. 1, а). Если конец гвоздя выходит за пределы крайней доски, считается, что он защемлен в неполной толщине этой доски; толщина зоны вероятного отщепления принимается равной l,5d_гв (рис. 1,б).

Гвоздь, забиваемый в цельную древесину, создает в ней раскалывающие напряжения. Опасность образования трещин тем больше, чем теснее размещены гвозди, особенно при сквозном проникании гвоздя. Чем больше диаметр гвоздя и чем (относительно) тоньше сплачиваемые доски, тем больше опасность раскалывания их, поэтому диаметр гвоздя подбирают так, чтобы он не превышал 1/4 толщины доски.