рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Соединения на врубках

Соединения на врубках - раздел Строительство, Дерево как материал инженерных сооружений. Расчет элементов конструкции цельного сечения. Соединения элементов деревянных конструкций. Простейшие стропильные конструкции. Пространственное крепление плоскостных деревянных конструкций Общая Характеристика. Сопряжения При Помощи Врубок Являются ...

Общая характеристика. Сопряжения при помощи врубок являются наиболее старым и распространенным способом соединения деревянных элементов. Врубки применяют для соединения массивных элементов из бревен или брусьев, преимущественно в конструкциях построечного изготовления. Врубки могут обеспечить передачу только однозначных сжимающих усилий, вследствие чего область их применения ограничена устройством сжатых стыков и присоединением сжатых элементов под углом.

Соединения на врубках изготовляют простейшими средствами без применения специального оборудования. Все рабочие поверхности современных врубок образуют сквозным пропилом без долбления гнезд.

В связи с отсутствием рабочих стальных частей соединения на врубках вызывают небольшой расход стали в виде нерасчетных (конструктивных) стяжных болтов, скоб или штырей, необходимых для предотвращения взаимного сдвига соединяемых элементов во время перевозки или в процессе монтажа. По расчету во врубках ставят «аварийные» болты, о которых сказано ниже.

Соединения на врубках открыты и доступны осмотру, вследствие чего легко осуществляется контроль за качеством изготовления и работой врубок во время эксплуатации.

Отрицательными свойствами врубок являются: значительное местное ослабление элементов; сравнительно большая трудоемкость при изготовлении; необходимость привлечения для изготовления врубок рабочих высокой квалификации.

Наибольшее распространение имеют врубки лобовым упором, лобовые врубки с одним зубом, лобовые врубки с двумя зубьями и врубки с подушками.

Лобовой упор. Врубки лобовым упором осуществляют в сжатых стыках или пологих сопряжениях с передачей усилий непосредственно «торец в торец» – без промежуточных деревянных подушек или элементов с поперечным направлением волокон (рис.3.1.а,б).

Рис. 3.1. Сопряжения деревянных элементов:

а – стык сжатого пояса фермы,

б – коньковый узел фермы

 

 

Для предотвращения смещения сопрягаемых элементов из плоскости системы с двух сторон стыка ставят накладки, соединенные с элементами стяжными болтами d=12-16 мм, в количестве не менее двух болтов с каждой стороны стыка. Длина накладок не должна быть меньше трех высот соединяемых брусьев.

Сопряжение лобовым упором является весьма мощным, надежным в работе и простым в изготовлении. Достоинством его является также отсутствие работы на скалывание.

Расчет сопряжений при помощи лобового упора производят на смятие под действием сжимающей силы с учетом угла смятия.

Лобовая врубка с одним зубом. Является наиболее распространенным видом соединения круглых и брусчатых элементов под углом. Рекомендуемый вариант такой врубки применительно к решению опорного узла ферм на врубках представлен на рис.3.2.

Рис. 3.2. Лобовая врубка с одним зубом: 1 – плоскость

смятия, 2 – плоскость скалывания, 3 – подбалка,

4 – опорная подушка

 

Верхний сжатый элемент упирается частью своего торца в вынутое для этой цели гнездо в нижнем растянутом элементе. Площадка смятия а-б располагается перпендикулярно к оси верхнего сжатого элемента, центр площадки смятия должен совпадать с осью верхнего элемента. Площадка б-в в работе врубки участия не принимает. Площадка б-г работает на скалывание.

Глубина лобовой врубки hвр в опорных узлах должна быть не более 1/3 диаметра бревна или высоты бруса нижнего элемента h. В промежуточных узлах сквозных конструкций, решаемых на лобовой врубке, глубина врубки не должна быть более 1/4d или h. Наименьшую глубину врубки принимают в бревнах – 3см и в брусьях – 2см. Длина плоскости скалывания должна быть не менее 1,5h, где h-полная высота сечения скалываемого элемента.

Для связи верхнего и нижнего элементов должен быть поставлен стяжной болт диаметром 16-25мм, обеспечивающий необходимую плотность сопряжений. В случае скалывания площадки б-г болт может предотвратить обрушение фермы или замедлить его, вследствие чего эти стяжные болты иногда называют «аварийными». Болты располагают перпендикулярно к оси сжатого элемента, иногда при очень больших углах наклона сжатого элемента к нижнему растянутому элементу возможна постановка болтов перпендикулярно к биссектрисе угла наклона.

Упором для нижней шайбы болта служит скошенная плоскость деревянной опорной подкладки - подбалки, прибиваемой к нижнему элементу гвоздями. Подбалку опирают на опорную подушку, которая распределяет опорное давление на большую площадь стены. Постановка подбалок в опорных узлах ферм совершенно обязательна. Помимо создания упора для закрепления стяжного болта, подбалка усиливает ослабленное сечение растянутого пояса и своим уступом (высотой примерно 2-4 см) фиксирует положение опорной подушки, чем облегчает и ускоряет правильную установку ферм на место. Толщину подбалки принимают не менее глубины врубки hвр. Размеры опорной подушки принимают обычно примерно следующие: ширина 16-22 см, толщина 8-12 см, длина не менее трёхкратной ширины подбалки.

В фермах из брусьев для предотвращения появления значительных изгибающих моментов, возникающих вследствие несимметричного ослабления растянутого элемента, рекомендуется центрировать опорные узлы по оси, проходящей через середину ослабленного сечения нижнего пояса (рис.3.3.а).

При разметке врубки с площадкой смятия, расположенной симметрично относительно оси сжатого элемента, наиболее простое графическое её построение может быть получено следующим образом (рис.3.3.б). На расстоянии 0,5hвр от верхней кромки нижнего пояса проводят прямую линию, параллельную этой кромке, до пересечения с осью сжатого элемента. Через точку пересечения затем проводят прямую , перпендикулярную к оси сжатого элемента.

На рис.3.3.в приведен другой вариант лобовой врубки, он отличается от основного тем, что в нем осевая линия сжатого бруса не совпадает с серединой площадки смятия, вследствие чего в сжатом элементе возникает изгибающий момент М=Nc×e. Такое решение не рекомендуется для основных узлов ферм, но оно иногда допускается в промежуточных узлах подкосных конструкций с обязательным учетом дополнительных напряжений, возникающих в сжатом элементе от эксцентричного приложения сжимающего усилия.

Рис. 3.3. Конструирование врубок с одним зубом:

а – центрирование, б – разметка, в – врубка с нецентрированной площадкой

 

Расчет лобовых врубок с одним зубом. В лобовых врубках с одним зубом проверяют прочность рабочих поверхностей на смятие и скалывание. Проверку на смятие проводят по формуле:

,

где Ncm=Nc – усилие смятия, равное усилию в примыкающем сжатом элементе верхнего пояса и направленное перпендикулярно к плоскости смятия, Асм- площадь смятия.

Для ферм из брусьев:

,

где hвр-глубина врубки,

- угол между направлениями сминающего усилия и волокон сминаемого элемента,

b - ширина бруса.

Проверку на скалывание проводят по формуле:

где Nck=Np=Nc×сos- скалывающее усилие, равное усилию в нижнем поясе или (что все равно) проекции усилия в верхнем поясе на ось нижнего,

Аск=lck×b – площадь скалывания,

lck – длина площадки скалывания, lck <10hвр

b – ширина бруса,

- расчетное среднее по площадке скалывания сопротивления древесины скалыванию вдоль волокон.

Расчетное сопротивление определяют как:

=

где Rck – расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон,

e – плечо сил скалывания, принимаемое равным 0,5h при расчете элементов с несимметричной врезкой в соединениях без зазора между элементами (рис.3.3.) и 0,25h при расчете симметрично загруженных элементов с симметричной врезкой,

h – полная высота поперечного сечения элемента,

- коэффициент, принимаемый 0,25.

Отношение должно быть не менее 3.

Стяжной болт рассчитывается как «аварийный». Аварийная связь должна полностью включиться в работу лишь при скалывании зуба растянутого пояса.

Растягивающее усилие в болте с учетом сил трения находят из выражения:

Необходимая площадь болта в месте, ослабленном резьбой:

 

 

,

 

где Rbt – расчетное сопротивление стали болта растяжению

Необходимое количество гвоздей, крепящих подбалку:

 

nгв= ,

 

где Тгв – расчетное усилие на один срез несимметрично работающего гвоздя, определяемое по общим правилам расчета нагельных соединений (см. ниже),

Т – сдвигающее усилие, возникающее при наступлении аварийного состояния, Т=Nb×sin

Расчет опорной подушки сводится к проверке напряжений смятия по площади соприкасания подбалки с опорной подушки по формуле:

 

 

,

 

 

где А – опорная реакция,

b и bпод – ширина подбалки и опорной подушки соответственно.

Рис. 3.4. Сопряжение на врубке с подушкой

 

 

Врубки с подушкой. Во врубке с подушкой усилие от примыкающего элемента передают основному элементу не непосредственно, а через подушку, которую врезают в основной элемент (рис.3.4.)

Глубина врезки hвр по-прежнему должна быть не менее 2см в брусьях и 3см в бревнах. В соединениях – две площадки смятия а-б и г-д , более опасной является площадка г-д и именно здесь проводится расчет на смятие. Площадку в-б рассчитывают на скалывание.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Дерево как материал инженерных сооружений. Расчет элементов конструкции цельного сечения. Соединения элементов деревянных конструкций. Простейшие стропильные конструкции. Пространственное крепление плоскостных деревянных конструкций

Древесина как строительный материал известна с незапамятных времен В старину древесина применялась в простых конструктивных формах в виде стоек и.. В нашей стране при изобилии лесных богатств древесина всегда являлась.. Страницы летописи повествуют о том что еще в г при Владимире Мономахе в Киеве был построен большой деревянный..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Соединения на врубках

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Строение и химический состав
Древесина имеет резко выраженное анизотропное строение, вследствие чего физические и механические ее свойства неодинаковы в различных направлениях. Древесина – соединение растительных клеток или кл

Физические свойства древесины
Влажность. Влажность древесины измеряется в процентах и определяется по формуле: где G1 – вес

Механические свойства древесины
Механические свойства древесины, являющейся природным полимером, изучаются на основе реологии – науки об изменении свойств веществ во времени под действием тех или иных факторов, в данном случае на

Работа древесины на различные виды силовых воздействий
Растяжение. Предел прочности при растяжении вдоль волокон в стандартных чистых образцах высок – для сосны и ели он в среднем 1000 кгс/см2. Наличие сучков и присучкового

Достоинства и недостатки древесины как строительного материала
К положительным свойствам древесины можно отнести: 8 Прочность и легкость. 8 Простота заготовки и обработки. 8 Производственные особенности – строительство из древ

Основы расчета по предельным состояниям
Элементы конструкций рассчитывают по методу предельных состояний. Предельным называют такое напряженное состояние конструкции, за пределами которого эксплуатация ее невозможна. Рассматрива

Центральное растяжение
Деревянные элементы, работающие на центральное растяжение, рассчитывают по наиболее ослабленному сечению. Условие прочности (1-я группа предельных состояний) выглядит так:

Центральное сжатие
Пластические свойства древесины при центральном сжатии проявляются значительно сильнее, чем при растяжении, поэтому при расчете ослабление учитывают только в рассчитываемом сечении. Центрально сжат

Изгибаемые элементы
Изгибаемые элементы рассчитывают по первому и второму предельным состояниям, или иначе на прочность и жесткость. Рис. 2.2. Распред

Сжато-изгибаемые элементы
Сжато-изгибаемыми элементами называют элементы, которые испытывают одновременно воздействие продольных осевых сил и изгибающего момента. Изгибающий момент могут создавать: поперечные нагрузки, внец

Растянуто-изгибаемые элементы
В растянуто-изгибаемых элементах кроме изгибающего момента действует центрально приложенное усилие, которое растягивает стержень, т.е. направлено в обратную сторону по сравнению со сжато-изгибаемым

Соединения на механических связях
Общие сведения. Механическими всоединениях деревянных конструкций называют рабочие связи различных видов из твердых пород древесины, стали, различных сплавов или пластмасс, которые

Настилы
Конструирование настилов.Конструкции деревянных настилов зависят от вида кровли. Настилы могут состоять из отдельных досок, уложенных плашмя вплотную или с зазорами, и из брусков,

Стропильные ноги
Конструктивные особенности. Стропильные ноги в крышах с наслонными стропилами выполняют преимущественно из бревен, реже из пластин или досок, поставленных на ребро. Сечения стропил

Прогоны
Общие требования. Для прогонов, как и для стропильных ног, может быть применим лес хвойных пород 1 и 2-го сортов. Отличительной особенностью прогонов покрытий является их многопрол

Выбор схемы и типа деревянных ферм
Экономичность ферм определяется прежде всего расходом древесины и металла, а также трудоемкостью изготовления и монтажа конструкции. При оценке типов деревянных ферм в отношении расхода др

Статический расчет ферм. Определение узловых нагрузок
  Статический расчет ферм начинают с определения нагрузок. При определении усилий в стержнях фермы принимается, что все нагрузки (включая собственный вес фермы) приложены к у

Подбор сечения верхнего пояса
Поперечные сечения верхних поясов треугольных и полигональных ферм делаются постоянными по всей длине фермы. Расчет ведется по наиболее напряженным стержням: в треугольной ферме – в первой панели о

Расчет растянутых стоек
Растянутые стойки – тяжи выполняются из стали круглого поперечного сечения диаметром 12-40 мм (рис.5.4.). Рис. 5.4. Детал

Опорный узел на натяжных хомутах
Если усилия в элементах фермы настолько велики, что врубка с высотой hвр=1/3hнп будет недостаточной для их восприятия, то тогда опорные узлы могут быть решены на стальных хому

Расчет опорного узла на натяжных хомутах
В опорном узле на хомутах из круглой стали должны быть сделаны следующие проверки: 1) опорного вкладыша на смятие по плоскости примыкания верхнего пояса (или опорного раскоса в случае поли

Промежуточные верхние и нижние узлы
Сопряжения элементов брусчатых ферм в промежуточных узлах осуществляют на лобовых врубках с одним зубом непосредственным лобовым упором или на врубках с подушками.

Подвесные чердачные перекрытия
  Основные сведения. При устройстве покрытий по фермам на врубках часто применяют подвесные чердачные перекрытия (подвесные потолки). Устройство подвесных чердачных п

Противогнилостные и противопожарные мероприятия
Для сохранности и обеспечения длительного срока службы деревянных несущих конструкций необходимо при их проектировании и возведении соблюдать следующие основные правила. 1. Все части дерев

Пространственные связи в покрытиях
Нарушение устойчивости ферм может произойти в условиях эксплуатации или монтажа под влиянием внешних сил, действующих перпендикулярно к плоскости системы, например давление и отсос ветра, тормозные

Диагностирование дефектов деревянных конструкций
Наблюдение за условиями эксплуатации и состоянием деревянныхконструкций складывается из элементов: · надзор за нагрузками на деревянные конструкции, · надзор за температурно-влажн

Усиление деревянных конструкций
Основные принципы усиления деревянных конструкций заключаются в следующем: Ø усиленные деревянные конструкции должны либо полностью выполнять свои прежние функции, либо частично. В

Методы усиления без изменения прежней схемы их работы
Основные методы: u установка дополнительного числа крепежных изделий (болтов, гвоздей, шурупов и т.д.); u установка дополнительного числа самостоятельно работающих конструкций, ра

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги