Меню разделаНа главную

СОЕДИНЕНИЯ
ДЕРЕВЯННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Соединения со связями, работающими на изгиб

К таким связям относятся цилиндрические нагели, металлические зубчатые пластины, болты, гвозди, шурупы и глухари.

На винтах

Саморезы, шурупы и глухари (далее, винты), используемые в соединениях элементов деревянных конструкций, изготавливливаются из оцинкованной углеродистой или нержавеющей стали как с полной, так и неполной резьбой по длине винта. Саморез отличается от шурупа тем, что под шуруп требуется сверление отверстия, а под саморез, нет. У шурупа конец тупой (скругленный), а у прокалывающего самореза — острый или с фрезой у самосверлящего. Винты (шурупы и саморезы) изготовливаются по ГОСТ 1144 и ГОСТ 1146. Винт большого диаметра с квадратной или шестигранной головкой называются глухарем.

Схемы некоторых типов винтов
Схемы некоторых типов винтов:
с полной резьбой и круглой головкой; с полной резьбой и потайной головкой; с полной резьбой и тарельчатой головкой; самосверлящий с полной резьбой и потайной головкой; самосверлящий с неполной резьбой (гладкой частью) и потайной головкой; прокалывающий с неполной резьбой (гладкой частью) и потайной головкой

Винты, работающие в соединениях на восприятие сдвиговых усилий между соединяемыми элементами, рассматриваются как нагели. Для определения несущей способности винта с неполной резьбой расчетное значение диаметра винта dрас принимают как диаметр гладкой части стержня dрас = ds. Для винтов с полной резьбой следует принимать dрас = 1,1d, где d — наружный диаметр резьбы винта. Если длина ввинченной в элемент части менее 5,8d, работу винта в шве учитывать не следует.

Несимметричные и симметричные винтовые стыки
рис. 15-2. Несимметричные и симметричные винтовые стыки

Расчетную несущую способность винта с неполной резьбой и диаметром d ≤ 6 мм на один шов сплачивания в соединениях элементов (рис. 15-2) следует определять, как для гвоздей по таблице 2. Расчетную несущую способность винта диаметром d > 6 мм следует определять по таблице 1, как для стальных цилиндрических нагелей.

Установку винтов диаметром d ≤ 6 мм в узловых соединениях элементов из древесины и плотностью древесины не более 500 кг/м³ осуществляют без предварительного сверления монтажных отверстий. В тех случаях, когда d > 6 мм, винты устанавливают в предварительно просверленные монтажные отверстия. Диаметр монтажных отверстий для установки винтов с неполной резьбой должен быть равным диаметру гладкой части стержня, а глубина — длине гладкой части стержня. Для нарезанной части винта диаметр монтажного отверстия принимают 0,7d. Для элементов из LVL установку винтов диаметром более 4 мм следует осуществлять в предварительно просверленные монтажные отверстия диаметром 0,7d.

Расстояние между осями винтов вдоль волокон древесины S1, поперек волокон S2, от торца элемента S3 (до нагруженного торца S3t, до ненагруженного — S3c) и от боковой грани S4 (до ненагруженной кромки S4c, до ненагруженной — S4c) следует принимать в соответствии с данными таблиц ниже.

Минимальные величины шага, расстояния до торца или кромки при использовании винтов диаметром d ≤ 6 мм в соединениях элементов, работающих на сдвиг
Эс­киз Угол α Ве­ли­чи­на ша­га ρ ≤ 420 кг/м³ 420< ρ≤ 500 кг/м³ Пред­ва­ри­тель­но про­свер­лен­ное от­вер­стие для ρ > 500 кг/м³
d <5 мм d ≥ 5мм
Про­доль­ный и по­пе­реч­ный шаг уста­нов­ки вин­тов в ин­тер­ва­ле 0° ≤ α ≤ 360°
Продольный и поперечный шаг установки винтов α = 0°, 180°, 360° S1 10d 12d 15d 4d
S2 5d 7d 4d
α = 30°, 150°, 210°, 330° S1 9,33d 11,06d 13,93d 4,87d
S2 5d 7d 4,5d
α = 45°, 135°, 225°, 315° S1 8,54d 9,45d 12,66d 4,71d
S2 5d 7d 4,71d
α = 60°, 120°, 240°, 300° S1 7,5d 8,5d 11d 4,5d
S2 5d 7d 4,8d
α = 90°, 270° S1 5d 5d 7d 4d
S2 5d 7d 5d
Рас­сто­я­ние до на­гру­жен­но­го тор­ца и до не­на­гру­жен­ной кром­ки в ин­тер­ва­ле -90° ≤ α ≤ 90°
Расстояние до нагруженного торца и до ненагруженной кромки α = 0°, 180° S3t 15d 20d 12d
α = 30°, 150° S3t 14,33d 19,33d 11,33d
α = 45°, 135° S3t 13,54d 18,54d 10,54d
α = 60°, 120° S3t 12,5d 17,5d 9,5d
α = 90° S3t 10d 15d 7d
-90° ≤ α ≤ 90° S4c 5d 7d 3d
Рас­сто­я­ние до на­гру­жен­ной кром­ки и до не­на­гру­жен­но­го тор­ца в ин­тер­ва­ле -90° ≤ α ≤ 90°
Расстояние до нагруженной кромки и ненагруженного торца α = 0°, 180° S4t 5d 5d 7d 7d 3d 3d
α = 30°, 150° S4t 6d 7,5d 8d 9,5d 4d 5d
α = 45°, 135° S4t 6,41d 8,54d 8,41d 10,54d 4,41d 5,83d
α = 60°, 120° S4t 6,73d 9,33d 8,73d 11,33d 4,73d 6,46d
α = 90° S4t 7d 10d 9d 12d 5d 7d
-90° ≤ α ≤ 90° S3c 10d 15d 7d
+
Минимальные величины шага, расстояния до торца или кромки при использовании винтов диаметром d > 6 мм в соединениях элементов, работающих на сдвиг
Эс­киз Угол α Ве­ли­чи­на ша­га Ми­ни­маль­ный раз­мер
Про­доль­ный и по­пе­реч­ный шаг уста­нов­ки вин­тов в ин­тер­ва­ле 0° ≤ α ≤ 360°
Продольный и поперечный шаг установки винтов α = 0°, 180°, 360° S1 5d
α = 30°, 150°, 210°, 330° S1 4,87d
α = 45°, 135°, 225°, 315° S1 4,71d
α = 60°, 120°, 240°, 300° S1 4,5d
α = 90°, 270° S1 4d
0° ≤ α ≤ 360° S2 4d
Рас­сто­я­ние до на­гру­жен­но­го тор­ца в ин­тер­ва­ле 90° ≤ α ≤ -90° и до не­на­гру­жен­ной кром­ки
Расстояние до нагруженного торца и до ненагруженной кромки α = 90° S3c 7d
α = 60° S3c 6,2d
α = 30° S3c 4d
30° ≤ α ≤ -30° S3c 4d
α = -30° S3c 4d
α = -60° S3c 6,2d
α = -90° S3c 7d
  180° ≤ α ≤ 360° S4t 3d
Рас­сто­я­ние до на­гру­жен­ной кром­ки в ин­тер­ва­ле 0° ≤ α ≤ 180° и до не­на­гру­жен­но­го тор­ца
Расстояние до нагруженной кромки и ненагруженного торца α = 0°, 180° S4t 3d
α = 30°, 150° S4t 3d
α = 45°, 135° S4t 3,41d
α = 60°, 120° S4t 3,73d
α = 90° S4t 4d
-90° ≤ α ≤ 90° S3c 7d или 80 мм (что больше)
+

Расчетное количество винтов получается путем деления общего срезающего напряжения на несущую способность одного винта. Несущую способность соединения на винтах из одного материала, но разных диаметров следует вычислять как сумму несущих способностей всех винтов.

Cоединения со стальными накладками на винтах
Cоединения со стальными накладками на винтах

Минимальные расстояния шага винтов для соединений стальной пластины с древесиной должны соответствовать данным в таблицах, умножая приведенные значения на 0,7.

Размеры шурупов (винтов) по ГОСТ 1144-80
Длина винта, мм Диаметр винта, мм
1.6 2 2.5 3 3.5 4 5 6 8 10
7 + + +              
10 + + + + +          
13 + + + + + + +      
16   + + + + + +      
18     + + + + + +    
20     + + + + + +    
22     + + + + + +    
25     + + + + + +    
30       + + + + +    
35         + + + +    
40         + + + +    
45           + + +    
50           + + + +  
60           + + + +  
70             + + +  
80               + + +
90               + + +
100               + + +