Презентация на тему:
Клеевые соединения
Клеевые соединения -
- Основной вид соединений при заводском изготовлении конструкций.
- При обеспечении прочности клеевого шва не менее прочности древесины: соединение неподатливое – клееные элементы рассчитываются как элементы цельного сечения.
Соединение на «ус»
Горизонтальный зубчатый шип
Вертикальный зубчатый шип
а — поперечные стыки; б,в — продольные стыки; г — угловой стык;
1 — стык по пластам;
2 — стык по кромкам; 3 — по
пласти и кромке; 4 — вертикальный
зубчатый шип; 5 — горизонтальный
зубчатый шип; 6 — стык фанеры
на «ус»; 7 — угловой зубчатый
шип.
7
- Клеевые соединения используются:
а) для стыкования
отдельных слоев клееного пакета
по длине на зубчатом шипе;
б) для образования
сплошного сечения, сплачивая слои
по высоте и ширине сечения;
в) для стыкования
клееных пакетов, сопрягаемых под
углом, на зубчатый шип по всей
высоте сечения.
- Толщину склеиваемых слоев следует принимать не более 33…34 мм.
- В прямолинейных элементах допускается толщина слоя до 42 мм при условии устройства в них пропилов.
dсл
dсл
≥dсл
- Величина внутреннего угла между осями сопрягаемых под углом элементов должна быть не менее 104
- Применение соединения на «ус» допускается для фанеры вдоль волокон наружных шпонов (слоев)
- Формирование клееного пакета:
1
2
3
4
Достоинства:
- Возможно рациональное размещение по высоте поперечного сечения пиломатериала различного качества (в соответствии с напряженным состоянием).
- Применение мелкоразмерного материала позволяет создавать конструкции больших пролетов, различного очертания по пролету и различных форм сечения.
- Снижается влияние пороков из-за их дробного расположения по сечению.
- Снижаются внутренние усушечные напряжения и растрескивание элементов сводится к минимуму.
- Клеевые соединения рассматриваются как неподатливые – рассчитываются как элементы цельного сечения.
4.5. Соединения на вклеенных стержнях
- Область применения вклеенных стержней: в узловых соединениях для сплачивания и наращивания элементов, для ремонта и усиления, для армирования.
- Используют очищенную от ржавчины и обезжиренную стальную арматуру периодического профиля классов А300…А400 диаметром 14…25 мм. Допускается использовать арматуру А240 со сплошной нарезкой резьбы по длине вклеивания.
- Вклеиваются в прямоугольные или круглые пазы составом на основе эпоксидной смолы ЭД20 с наполнителем молотым песком (маршалитом).
- Предпочтительно наклонное расположение стержней. Продольное вклеивание необходимо сочетать с поперечным расположением стержней.
- Допускается применять в условиях эксплуатации А1, А2, Б1, Б2.
- Стержни могут располагаться:
вдоль волокон поперек волокон под углом к волокнам
а) как связи в
составных элементах
б) для повышения
прочности на сдвиг клееной
балки
- в) для анкеровки закладных деталей
г) в опорных узлах
конструкций
д) в коньковых узлах
конструкций
- е) в симметричных жестких стыках сжатых, растянутых, изгибаемых элементов
- з) в сжатых стыках с полимербетоном
- и) в несимметричных узлах полигональных элементов (карнизные узлы трехшарнирных рам)
- к) для защемления стоек в фундаменте
- Правила расчета и конструирования соединений на вклеенных стержнях приведены в пунктах:
7.30 – 7.52 СП 64.13330.2011 «Деревянные
конструкции»
- Рассматривают 3 расчетных случая:
- 1 – соединения на стержнях, вклеенных вдоль волокон древесины;
- 2 – соединения на стержнях, вклеенных под углом к волокнам;
- 3 - соединения на вклеенных стальных нагелях.
Расчетная несущая
способность вклеиваемого стержня
на выдергивание или продавливание
вдоль и поперек волокон в
соединениях из сосны и ели
где:
n – количество стержней;
R – расчетное сопротивление
древесины выдергиванию
вклеенного стержня,
принимается равным 4,5 МПа.
d1 – диаметр отверстия, м;
L – длина заделываемой
части, м;
d – диаметр вклеиваемого
стержня, м;
kс – коэффициент, учитывающий неравномерность
напряжений сдвига, kс=0,6;
md – коэффициент, учитывающий зависимость
расчетного сопротивления от диаметра
стержня. md = 1,12 – 10d.
Требуемая площадь
стержней
- Общие указания по конструированию:
- влажность древесины 12 %;
- диаметр отверстий на 5 мм больше диаметра стержней;
- Расстояние между осями стержней, вклеенных вдоль волокон, не менее:
S2 = 3d;
до наружных граней
S3 = 2d.
- Расстояние между осями вклеенных нагелей, не менее:
S1 = 8d; S2 = 3d;
от кромки элемента
не менее
S3 = 3d
- Для увеличения длины или сечения деревянные конструкции выполняют составными.
- Отдельные брусья или доски соединяют с помощью связей, которые могут быть:
- жесткими (клеевые соединения, обеспечивающие монолитность сечения)
- или податливыми.
- Податливость – способность связей при деформации конструкций давать возможность соединяемым элементам сдвинуться относительно друг друга.
4.6. Учет податливости связей при расчете составных элементов ДК
- Податливость связей ухудшает работу составного элемента:
- уменьшается несущая способность;
- увеличивается деформативность;
- изменяется характер распределения сдвигающих усилий по длине элемента.
- При проектировании учитывается податливость связей – в СП приведены расчетные формулы, дающие приближенное решение.
4.6.1. Учет податливости связей при поперечном изгибе
- Для учета податливости вводятся коэффициенты к геометрическим характеристикам сечения:
kw – учитывает снижение прочности, вводится к моменту сопротивления сечения W;
kж - учитывает увеличение деформативности, вводится к моменту инерции сечения I.
L
q
Эп.Q
Эп.t
TL/2
TL/2
Iц = bh3/12
Wц = bh2/6
Iп = kж∙bh3/12 (kж=0,45…0,8)
Wп = kw∙bh2/6 (kw=0,7…0,9)
Io = 2∙b(h/2)3/12=0,25∙bh3/12
Wо =0,25∙bh2/6
Iц > Iп > Io
Wц > Wп > Wo
fц < fп < fo
- В составной балке на податливых связях значение полного сдвигающего усилия остается постоянным (как в цельной балке).
L
q
Эп.Q
Эп.t
TL/2
TL/2
TL/2 = t∙L/2
= t∙L/2
- Но из-за податливости связей изменится характер распределения сдвигающих усилий по длине балки.
- В результате эпюра Q из треугольной превратится в криволинейную, близкую к синусоиде.
Эп.Q
L
- Связи размещаются по длине балки равномерно.
- Расстояние между связями должно обеспечить прочность на скалывание.
- Количество связей на участке с эпюрой Q одного знака должно быть достаточно для восприятия полного сдвигающего усилия
T = Mmax S / I
Эп.Q
L
Tс=T1с·nс
Tс=T1с·nс
Тс – несущая способность соединения;
Т1с – несущая способность одной связи
nс – количество связей, nс = Тс/Т1с.
- Связи, поставленные около опор не должны быть перегружены
nc = 1,5∙T / T1с
T1с – несущая способность
одной связи.
Эп.Q
L
Tс=T1с·nс
Tс=T1с·nс
nc = 1,5∙Mmax S / I∙T1с; W=W·kw; I=I·kж
Элементы составного
сечения на податливых связях
при поперечном изгибе:
4.6.2. Учет податливости связей при продольном изгибе
- При потере устойчивости центрально-сжатым элементом (продольный изгиб) возможные сдвиги в швах значительно меньше, чем при поперечном изгибе.
- Как и в изгибаемых элементах, учет податливости связей сведен к расчету элементов цельного сечения с введение коэффициента, учитывающего податливость связей
- Этот коэффициент всегда больше единицы и вводится к гибкости (увеличивает расчетную гибкость элемента).
- kс – получен по опытным данным, значения приведены в табл.15 СП «Деревянные конструкции».
nш – расчетное количество швов в элементе
по которым суммируется взаимный сдвиг;
nс – расчетное количество срезов связей
в одном шве на 1 м длины элемента.
L0 – расстояние между связями
а) стержни с короткими
прокладками;
б) стержни-пакеты.