СОЕДИНЕНИЯ НА ЛОБОВЫХ ВРУБКАХ И УПОРАХ

 

Лобовые врубки и упоры применяют для сращивания и узловых сопряжений сжатых элементов, выполненных из бревен и цельных или клееных элементов прямоугольного сечения.

Узловые соединения выполняют с помощью лобовых врубок с одним (рис. 1, а, б) или двумя зубьями (рис 1, в), a также с при­менением подушек (рис. 13, е). Сращивание лобовыми упорами применяют при действии сжимающих усилий вдоль элемента (рис. 13, г, д).

Для предотвращения смещения соединяемых элементов при транспортировании и монтаже конструкций, а также фиксации положения их закрепляют болтами, скобами, накладками и т. п. В узловых соединениях из брусьев следует соблюдать центрировку элементов по ослабленному врезками сечению (рис. 13, а, в).

 

 

 

 

Рис. 1. Лобовые врубки и упоры.

а — лобовая врубка с одним зубом в брусьях; б — то же, в бревнах; в — то же, с двумя зубьями в брусьях; е — упор через подушку; 1 — сжатые элементы; 2 — то же, растянутые; 3 — болты; 4 — подбалки; 5 — опорные подушки; 6 — накладки; 7 — цилиндрические стержни (d=20…24 мм); 8 — подушка; 9 — стальной тяж.

В лобовых врубках рабочую плоскость опирания сжатого эле­мента, работающую на смятие, располагают перпендикулярно к действующему в нем усилию, т. е. перпендикулярно к его оси. Если элемент работает на сжатие с изгибом, рабочую плоскость распо­лагают перпендикулярно к равнодействующей сжимающего и по­перечного усилий.

Лобовые упоры и врубки рассчитывают на смятие по плоскостям примыкания элементов и на скалывание древесины.

Расчетную несущую способность соединений на лобовых вруб­ках и упорах определяют по формулам:

в лобовых врубках с одним зубом (рис. 1, а, б) и с подушками (рис. 13, е)

на смятие

 

 

на скалывание

в лобовых врубках с двумя зубьями (рис. 13, в):

на смятие

на скалывание по плоскости на глубине врубки верхнего зуба

 

то же, по плоскости на глубине врубки нижнего зуба

 

В этих формулах: — расчетное усилие в примыкающем элементе; — расчетная площадь смятия; — расчетное сопротивление материала смятию под углом к направлению волокон, определяемое по формуле (1) или гра­фику (рис. 2); —расчетная пло­щадь скалывания; , и , — соответственно площади смятия и скалывания на уровне первого и вто­рого зубьев; — расчетное сред­нее по площадке скалывания сопро­тивление материала скалыванию, вы­числяемое по формуле

 

— расчетная длина площадки ска­лывания, принимаемая не более и не менее ; — плечо пары сил скалывания, принимаемое: при несимметричной врезке (рис.2, а) и при симметричной врезке (рис. 2, б); при расчете на одностороннее скалывание растянутых элементов и при расчете на промежуточное скалывание сжатых элементов; значения коэффициентов даны при условии обжатия по плоскости скалывания и при отношении .

Независимо от положенной по расчету величины ее принимают: в брусьях ; в бревнах ; в промежуточных узлах сквозных конструкций ; в остальных случаях ;

Здесь — высота элемента, в котором произведена врезка (рис. 1).

 

 

Рис. 2. Схемы врезок в эле­ментах соединений: а — односторонняя несимметричная; б — двухсторонняя симметричная

 

 

Узловые соединения элементов из брусьев и круглого леса на лобовых врубках следует выполнять с одним зубом (рис. 7).

Рис. 7. Лобовая врубка с одним зубом

Рабочая плоскость смятия во врубках при соединении элементов, не испытывающих поперечного изгиба, должна располагаться перпендикулярно оси примыкающего сжатого элемента. Если примыкающий элемент помимо сжатия испытывает поперечный изгиб, рабочую плоскость смятия во врубках следует располагать перпендикулярно равнодействующей осевой и поперечной сил.

Элементы, соединяемые на лобовых врубках, должны быть стянуты болтами.

5.10. Лобовые врубки следует рассчитывать на скалывание согласно указаниям пп. 5.2 и 5.3, принимая расчетное сопротивление скалыванию по п. 5 табл. 3.

5.11. Длину плоскости скалывания лобовых врубок следует принимать не менее 1,5 h, где h - полная высота сечения скалываемого элемента.

Глубину врубки следует принимать не более ¹/₄ h в промежуточных узлах сквозных конструкций и не более ¹/₃ h в остальных случаях, при этом глубина врубок h ₁ в брусьях должна быть не менее 2 см, а в круглых лесоматериалах - не менее 3 см.

5.12. Расчет на смятие лобовых врубок с одним зубом следует производить по плоскости смятия (см. рис. 7). Угол смятия древесины a следует принимать равным углу между направлениями сминающего усилия и волокон сминаемого элемента.

Расчетное сопротивление древесины смятию под углом к волокнам для лобовых врубок следует определять по формуле (2) примеч. 2 к табл. 3 независимо от размеров площади смятия.