Классификация и основные требования, предъявляемые к соединениям элементов деревянных конструкций.
Цельные деревянные элементы ограничены по сортаменту размерами поперечного сечения и длинами. При конструировании крупноразмерных элементов и конструкций применяют различные способы соединения: сплачивание, применяемое для увеличения размеров поперечного сечения; сращивание, применяемое для увеличения длины элементов; узловое, применяемое для скрепления элементов под углом.
Соединения деревянных элементов выполняются при помощи: клея; вкладышей в виде нагелей, шпонок и других деталей, заложенных между соединяемыми элементами; врубок; стальных растянутых связей (болтов, хомутов, накладок, листовых шарниров и др.).
По производственному признаку различают заводские и построечные соединения.
Все соединения, кроме клеевых, обладают податливостью, т. е. дают при расчетных нагрузках значительные смещения соединяемых элементов (от 0,2 до 2 мм). Податливость соединений обусловливается происходящими в них деформациями. Кроме упругих и пластических деформаций, свойственных древесине, в соединениях наблюдаются остаточные деформации, происходящие в пределах несущей способности соединений. Значительную часть их составляют начальные деформации, происходящие в начале нагружения, величина которых зависит от точности пригонки элементов и постановки связей в соединении.
При проектировании и изготовлении соединений необходимо, чтобы начальные деформации были как можно меньшими (избежать их полностью невозможно), поскольку этим обеспечивается важное в работе соединений свойство — их плотность.
Большое значение для работы конструкций имеет характер разрушения соединения. Если разрушение происходит постепенно, с сильным развитием пластических деформаций, то оно называется вязким. При отсутствии пластических деформаций происходит хрупкое разрушение. Такое разрушение наблюдается в тех соединениях, которые разрушаются от скалывания, раскалывания или разрыва древесины, а вязкое — там, где прочность зависит от смятия.
Диаграммы вязкой и хрупкой работы соединений показаны на рис. 46, б. Соединения с вязким характером разрушения имеют большую удельную площадь диаграммы работы (Aв/Pв>Ax/Px) по сравнению с хрупкими. Поэтому вязкость соединения является гарантией надежности сопротивления конструкции повторным загружениям.
Расчетные связи в соединении должны быть однотипными и иметь одинаковую жесткость. Связи должны размещаться симметрично относительно оси элемента и не вызывать в нем дополнительных усилий (изгибающего или крутящего моментов). Кроме того, следует стремиться к минимальному ослаблению соединяемых элементов.
Из производственных соображений следует отдавать предпочтение тем соединениям, которые допускают их механизированное изготовление, просты в сборке и доступны для контроля.