04 марта 2016г.
Нагельные соединения композитных элементов встречаются достаточно часто, поэтому определение их несущей способности является важной задачей. В настоящее время не существует какой-либо общепринятой методики, позволяющей установить величину предельной нагрузки на шуруп или винт, соединяющий две части строительной композитной конструкции друг с другом. Известны только результаты испытаний декинга различных производителей на выдергивание и условный срез нагеля [2]. Так, например, гвозди 2,5х65 со спиральной нарезкой выдергиваются из доски «GeoDesk» усилием около 11 килограммов, а при работе на сдвиг могут выдержать вес в 129кг.
Распространим полученные в диссертационной работе [1] на базе методики В.М. Коченова расчетные зависимости для оценки несущей способности соответствующих соединений элементов из древесины на иные материалы.
Распределение напряжений смятия по длине нагельного гнезда в предельном состоянии зависит от величины и соотношений сил и моментов, действующих на нагель. Если краевые напряжения в нагельном гнезде элемента не превышают сопротивления материала смятию Rсм, то, пренебрегая влиянием искривления нагеля, получим изменение напряжений по линейному закону. В пределе же пластически напряженные участки могут образовываться у обеих граней элемента (Рисунок 1). Подобное распределение напряжений возможно, если вслед за [3] принять идеализированную (спрямленную) диаграмму s см - dсм , показанную на Рисунке 1.
Обозначив диаметр нагеля через dн, найдем сумму внешних сил Т, действующих нормально к оси нагеля, а также сумму моментов этих сил относительно нулевой линии напряжений смятия М0:
Рассуждая аналогично, можно получить и другие
выражения
для
несущей
способности
нагельных соединений. Опуская процесс вывода,
приведем их окончательный вид:
1. Несимметричное
соединение двух элементов равной толщины
а
Предлагаемые формулы являются
универсальными и могут применяться для расчета нагельных соединений элементов, выполненных из различных
композитных материалов, что позволяет
рекомендовать их к включению в нормы проектирования.
Список литературы
1. Кавелин А.С. Несущая способность гвоздевых соединений элементов деревянных стеновых панелей: Дис… канд. техн. наук.
- Ростов н/Д.: РГСУ,
2004. - 126 с.
2. Клесов А.А. Древесно-полимерные композиты. - СПб.:
Изд-во НОТ, 2010. - 735 с.
3. Коченов В.М. Несущая
способность элементов и соединений деревянных конструкций. - М.: Госстройиздат, 1963. - 320 с.
4. СП 64.13330.2011.
Деревянные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-25-80. - М.: Изд-во стандартов, 2011. - 70 с.