Г. Н. Шмелев М. А. Дымолазов

Учет породы древесины

По таблице 5[1] или 2,3 пособия для березы и для напряженного состояния «смятие вдоль волокон» определяем коэффициент m_п=1,1.
Учет срока производительности – по таблице 13[1] или 2.10 пособия, итог – 50 лет; 𝑚_𝑐𝑐=1.



Рис. 6.2. Нагельное соединение двух брусьев накладками

2. Назначение диаметра болтов

Определяем максимально допустимый диаметр болтов по нормам расстановки. При расстановке болтов в два ряда на широкой пласти размером h должно разместиться два ряда болтов. По нормам расстановки расстояния между ними не менее S₂, а расстояния между кромкой и осью ближайшего болта – S₃. Следовательно, (см. рис. 6.1 и 6.2),h=S₃+S₂+S₃. Для стальных цилиндрических нагелей S₂ = 3,5d, S₃ = 3d. Следовательно, h=S₃+S₂+S₃ = 3d+3,5d+3d=9,5d. Отсюда максимальный диаметр болта не должен быть больше: d=h/9,5=200/9,5=21мм.
Ближайший меньший диаметр болта – 20 мм. Принимаем болт диаметром 20 мм (d=2 см, т.к. в таблице 18[1]или 2.19 пособия подставляемые величины толщин и диаметров должны быть выражены в см).

3. Определение несущей способности соединения

Соединение классифицируется как симметричное, с двумя швами сплачивания (n_ш=2), усилие действует вдоль волокон (k_α=1). Толщина среднего элемента с=b=15,0см (в таблице 18[1] или 2.19 пособия обозначение толщины среднего слоя принято за «с»), следовательно
с=15 см. Толщина крайнего элемента (накладка) а=b₁=8,0см (в таблице 18[1]или 2.19 пособия обозначение толщины крайнего слоя принято за «а»), следовательно, а=8см.
Базовая несущая способность одного шва болта равна (таблица 18[1] или 1.19 пособия):
- по изгибу болта [Т_и] = 2,2*d² + 0,025*a² = 2,8*2² + 0,025*8² = 10,4кН, но не более3,1*d² = 3,1*2² = 12,4кН;

• 
  по смятию крайнего элемента [Т^кр_см] = 0,8*a*d = 0,8*8*2 = 12,8 кН;
  
• 
  по смятию среднего элемента [Т^ср_см] = 0,5*с*d = 0,5*15*2 = 15 кН.
  

Несущая способность одного шва болта равна с учетом породы древесины (береза) и температурно-влажностных условий (эксплуатация на открытом воздухе в нормальной зоне , до 50 лет):

• 
  по изгибу болта:
  

T_и [Т_и ]
10,4
 9,45 кН _;

• 
  по смятию крайнего элемента Т^кр_см = [Т^кр_см]* т_п*т_в*𝑚_сс= 12,8*1,1*0,75*1 = 10,56кН;
  
• 
  по смятию среднего элемента Т^ср_см = [Т^ср_см] * т_п*т_в*𝑚_сс= 15*1,1*0,75*1 = 12,375кН.
  

Расчетная несущая способность – наименьшее значение из приведенных трех:
Т = Т_min = 9,45кН.