Соединения на зубчатых и нагельных пластинах
Соединения на металлических зубчатых пластинах используют для скрепления элементов под углом и для получения составных сечений. Соединения системы «Гэнг-нейл» представляют собой стальные оцинкованные пластины толщиной 1,3—2 мм с выштампованными в одну сторону зубьями. Пластины устанавливают попарно по обе стороны соединяемых в узлах или стыках элементов и запрессовывают в них. Система используется в основном для узловых соединений дощатых сквозных конструкций (ферм) покрытий пролетами до 20 м. Фермы устанавливают с шагом не более 1 м в зданиях различного назначения, но чаще в жилых и сельскохозяйственных.
В системе ЦНИИСК пластины имеют ряды выштампованных зубьев, развернутых в плане под углом 45°, образующих «елочку», и коротких зубьев по периметру круглых отверстий, существенно повышающих сдвиговую жесткость соединения. Ориентация зубьев под углом к главным осям повышает их устойчивость при запрессовке в узлы конструкций. На пластинах системы ЦНИИСК собирают фермы пролетом 12 и 18 м для покрытий сельскохозяйственных зданий, подстропильные решетчатые балки и фермы пролетом 5,5 и 6 м.
Пластины изготовляют из оцинкованной листовой стали марок 0,8 или 10 КП толщиной 1,2 и 2 мм. После штамповки наносят антикоррозионное покрытие. Конструкции на пластинах устанавливают в зданиях V степени огнестойкости и эксплуатируют при влажности воздуха не более 80%.
Соединения на металлических зубчатых пластинах рассчитывают из условия смятия древесины и изгиба зубьев при растяжении, сдвиге или сжатии. Саму пластину также проверяют на растяжение и срез. При расчете ферм с соединениями на пластинах учитывают неразрезность поясов. Расчет ведут в соответствии с «Рекомендациями ЦНИИСК по проектированию и изготовлению деревянных конструкций с соединениями на металлических зубчатых пластинах» (1985 г.).
Эффективно применение пластин для изготовления конструкций составного сечения,в том числе с использованием естественного сбега брусьев и бревен для рационального распределения древесины в соответствии с усилиями. Успешно применяют пластины в стыках каркасов панелей, в пространственных конструкциях. Недостаток соединений на зубчатых пластинах — сравнительно низкая огнестойкость.
Соединения на нагельных пластинах. В зависимости от ориентации нагелей относительно основы различают пластины-накладки — с односторонними расположением нагелей и пластины-прокладки — с двусторонним расположением нагелей (рис. 5.8). Конструктивные достоинства нагельных пластин заключаются в повышенной несущей способности отдельных нагелей, объединенных в самостоятельный крепежный элемент.
Пластины с цилиндрическими нагелями включают основу Из материалов различной жесткости, обеспечивающую совокупную работу нагелей при внедрении их в древесину. Различают Пластины жесткие (Т) — из стали, высокопрочных пластиков; гибкие (С) — из зигзагообразных стержней; мягкие (М) — из Древесных плит, пластиков, фанеры; армированные (А) — из Цементных или полимерных материалов, армированных каркасом с закрепленными на нем цилиндрическими нагелями. В зависимости от формы концевой части нагеля пластины подразделяются на гвоздевые (Г) — с заостренными нагелями; нагельные (Н) — с незаостренными нагелями; комбинированные (К) — с нагелями обоих типов.
Нагели изготовляют из стальной проволоки или стержней (возможны иные конструкционные материалы) диаметром 3—8 мм — для вдавливания в цельную древесину и 10—20 мм — для установки в рассверленные отверстия. На основе нагели закрепляют плотной посадкой в рассверленные или продавленные в материале отверстия (основа М или Т); приваривают к боковым граням пластин (основа Т, С, А), заделывают в пластину как часть арматурного каркаса (основа А). Для изготовления нагелей с двусторонним заострением концов используют арматурную сталь диаметром 5, 6 и 8 мм класса В1 и А1. Угол заострения нагелей диаметром 5 мм составляет 63°, диаметром 8 мм — 56°. Стальные пластины нарезают из листового или полосового металла толщиной 4—5 мм. Нагели на пластине приваривают контактным способом вручную или на полуавтоматической приставке к сварочным машинам МТ или МТР.
При помощи нагельных пластин можно сплачивать доски и брусья в элементы составного сечения, стыковать (наращивать) элементы по длине: одиночные — наружными .односторонними пластинами, спаренные — двусторонними. Для узловых сопряжений (в стропильных фермах, решетчатых балках и др.) используют односторонние и двусторонние нагельные пластины различных типов — жесткие, гибкие, мягкие. При расстановке нагелей с минимально допустимым шагом относительная прочность соединений на пластинах при сдвиге близка к расчетному сопротивлению цельной древесины на скалывание при изгибе (1,6—1,8 МПа). В нагельных соединениях с металлическими прокладками относительная сдвиговая прочность еще более высока, так как несущая способность на один срез нагеля увеличивается до 40%. Чтобы использовать нагельные пластины в монтажных соединениях (для пространственных и сборно-разборных конструкций), в них просверливают отверстия под монтажные болты по аналогии с клеестальными шайбами или оснащают фасонными фланцевыми деталями, позволяющими ориентировать монтажные связи (болты, винты, тяги) в нужном направлении.
При расчете, проектировании, изготовлении конструкций ориентируются, в основном, на пластины типа ТГк. Это базовый вариант соединения, позволяющий изготовлять весь комплекс строительных конструкций (панелей покрытий, панелей стен, стропильных ферм, составных колонн) из пиломатериалов с относительно небольшими размерами сечения.
Для узловых соединений цельнодеревянных брусчатых и дощатых конструкций рекомендуется использовать стальные накладки с зубьями-дюбелями.
По конструкции и схеме работы стальные зубчатые накладки близки к односрезным нагельным соединениям со стальным основанием. В качестве накладок используют листовую сталь толщиной 3—5 мм марки ВСт Зкп2 или ВСт 2пс6-1 с выштампо-ванными или просверленными отверстиями. Пластины крепят оцинкованными дюбелями длиной 60 мм, диаметром 4,5 мм. В стыках и узлах дюбели работают на изгиб, препятствуя взаимному смещению соединяемых элементов.
Соединения на накладках с зубьями-дюбелями используют в конструкциях из брусьев 100×180 или досок толщиной не менее 40 мм. Соединения выполняют путем запрессовки пластин на стационарном копре-прессе или подвесными гидравлическими скобами; при небольших объемах зубья-дюбели забивают в древесину ручным или механизированным инструментом. Применяют в треугольных фермах пролетом 6, 12, 18 м для сельскохозяйственных зданий.
Деревянные конструкции - Соединения на зубчатых и нагельных пластинах
Остались вопросы по теме - "Соединения на зубчатых и нагельных пластинах", задайте их на