Приемы соединений: 4. Соединения деревянных конструкций (2). Нагели, скобы
Соединения на нагелях препятствуют взаимному сдвигу стыкуемых элементов, поэтому, рассмотренные в предыдущей статье гвозди и шурупы, в некоторой степени можно считать разновидностью нагелей. В нагельном соединении, находящемся под воздействием внешней нагрузки, сам нагель работает на изгиб, а древесина соединяемых элементов под нагелями подвергается смятию. Нагели бывают стальные, пластмассовые и деревянные, а по форме - цилиндрические и пластинчатые. В конструкциях, которые находятся в агрессивной среде, используют алюминиевые, пластмассовые и дубовые нагели.
Рис. 1 Соединения на нагелях:
1 - дубовый нагель; 2 - стальной нагель-болт; 3 - пустотелый нагель; 4 - стальной нагель без шляпки; 5 - нагель-гвоздь; 6 - пластинчатые нагели.
Древесина для нагеля подбирается из твердых пород, а ее влажность должна быть на 3-5% ниже, чем влажность основной древесины. В этом случае при достижении баланса влажности нагель плотно заклинивайся в гнезде, создавая прочное соединение. Если важность нагеля и основной древесины будет одинаковой, то при высыхании древесины плотность посадки нагеля уменьшается, и соединение может разрушиться. Выбор того или иного диаметра нагеля целиком и полостью зависит от толщины соединяемых деталей и от требований к прочности соединения. Расчетную несущую способность на один срез нагеля определяют исходя из трех условий:
- изгиба металлического нагеля;
- смятия древесины крайнего соединяемого, а также более тонкого элемента толщиной а;
- смятия древесины среднего соединяемого, а также более толстого элемента толщиной с.
Различают две группы соединения на нагелях: симметричные и несимметричные. Расчетную несущую способность цилиндрического нагеля на один шов сплачивания в соединениях сосны и ели принимают равному одному из значений, приведенных в таблице.
| Схемы соединений | Напряженное состояние соединений | Расчетная несущая способность на один шов сплачивания (условный срез) | |
| Гвоздя стального, алюминиевого, стеклопластикового нагеля | Дубового нагеля | ||
| Симметричные соединения | 1. Смятие в средних элементах 2. Смятие в крайних элементах |
0,5 cd 0,8 ad |
0,3 cd 0,5 ad |
| Нессиметричные соединения | 1. Смятие во всех элементах равной толщины, а также в более толстых элементах односрезных соединений 2. Смятие в более тонких средних элементах двусрезных соединений |
0,35 cd 0,8 ad |
0,2 cd 0,5 ad |
Скобы используются для соединения бревен и брусьев. Изготавливаются из стали круглого и квадратного сечения. Диаметр металла скоб и их длина выбираются в зависимости от толщины соединяемой древесины. На забиваемых концах скоб желательно сделать насечки для более прочного соединения с древесиной. Перед установкой скоб желательно просверлить направляющие отверстия небольшого диаметра для облегчения забивания скоб и во избежание раскалывания древесины.
