Расчет самореза на вырыв

Расчет самореза на вырыв

Работа гвоздей на выдергивание

Гвозди сопротивляются выдергиванию только благодаря поверхностному трению между ними и древесиной. При появлении трещин (при раскалывании) сила сцепления снижается. Чтобы гарантировать сцепление и исключить раскалывание, необходимо соблюдать те же конструктивные требования при расстановки гвоздей, что и при работе на сдвиг.

a>4dгв , где dгв – диаметр гвоздя

lзащ>2a , где lзащ – длина защемления.

Несущая способность гвоздя на выдергивание:

где Rгв выд – расчетное сопротивление выдергиванию на единицу поверхности соприкосновения гвоздя с древесиной.

n – количество сопряжений в соединении.

Сопротивление гвоздей выдергиванию разрешается учитывать во второстепенных элементах: в подшивках потолков, настилах, а также в конструкциях где выдергивание гвоздя сопровождается одновременной работой его на сдвиг.

Нельзя учитывать работу гвоздя на выдергивание:

1) забитых в ранее просверленное отверстие

2) забитых в торец элемента(вдоль волокон)

3) при наличии динамических воздействий

Работа винтов на выдергивание

Шурупы удерживаются в древесине за счет трения и упора винтовой нарезки в прорезаемых в древесные винтовых желобках.

Под винты выполняются отверстия диаметром

dотв= db-(2 до 3) мм, или 0,8 от диаметра гладкой части винта.

Чаще винты используют для крепления к брусьям металлических накладок, хомутов, шайб.

Если крепят деревянные или фанерные элементы, работающие на отрыв, то определяющим может быть сопротивление древесины смятию головкой винта.

Чтобы этого не произошло, под головку необходимо поставить шайбу размером 3,5d ×3,5d×0,25d.

Настилы

Настилы из досок или брусков применяются в покрытиях в виде основы под кровли различных типов, либо в качестве самостоятельных кровельных щитов заво­дского изготовления. На рис. 5.1 показана конструкция кровельного дощатого щита, применяемого в покрытиях большепролетных складов минеральных удобрений, на рис. 5.2 — общий вид кровельного щита и на рис. 5.3 — монтаж этих щитов на одном из скла­дов. Щиты изготавливаются из "продороженных" досок — одновременно с острожкой досок на пласти выбираются две полукруглые выемки, которые служат для лучшего стока воды по доскам защитного слоя, а в досках рабочего слоя — для вентиляции.

Настилы участвуют в обеспечении пространственной жесткости и устойчивости покрытий зданий и сооружений. Вместе с тем, они относятся к менее ответственным конструкциям, для изготовления которых допускается использовать древесину 3 сорта, при этом расчетное сопротивление древесины изгибу принимается равным 13 МПа.

Различают два типа настилов (рис. 5.4, 5.5): продольный — доски рабочего слоя на­стила располагаются перпендикулярно коньку кровли; поперечный — доски рабочего слоя настила располагаются параллельно коньку кровли.

Поперечные настилы конструируют однослойными: сплошными или разряжен­ными, в виде обрешетки (под кровлю из штучных материалов: оцинкованных стальных листов, волнистых асбестоцементных листов, черепицы и других аналогичных мате­риалов) или в виде двойного перекрестного настила (под мягкую, рулонную кровлю).

Двойной перекрестный настил состоит из двух слоев: нижнего — рабочего и верх­него — защитного. Защитный косой слой выполняется из досок толщиной 16. 32 мм, шириной не менее 100 мм, укладываемых под углом 45. 60° к рабочему слою. Защит­ный слой обеспечивает совместную работу всех элементов настила, защищает рулон­ную кровлю от разрывов при короблении и растрескивании более толстых досок рабо­чего слоя.

Толщина и шаг досок рабочего настила определяются расчетом и типом кровли. Доски рабочего настила должны иметь длину, достаточную для перекрытия двух про­летов. При стандартной длине досок по существующему сортаменту до 6,5 м такой на­стил может применяться только при шаге несущих конструкций не более 3 м.

Рис. 1 — Кровельный щит заводского изготовления:

а — конструкция щита; б — продольный стык щитов (1 — распределительные бруски; 2 — доски рабочего слоя; 3 — доски защитного слоя;4 — брусок для создания продольного стыка щитов; 5 — диагональный подкос для повышения жесткости шита; 6 — рубероид; 7 — нащельник)

Рис. 2 – Продольный настил: а – схема приложения нагрузок; б – расчетная схема (1 – верхний пояс несущей конструкции; 2 – прогон; 3 –рабочий настил, защитный слой условно не показаны)

Рис.3 – Поперечный настил: а – схема приложения нагрузок; б – расчетная схема (1 – верхний пояс несущей конструкции; 2 –рабочий настил; 3 — защитный косой настил, кровля условно не показаны)

Читайте также:  Морозильная камера атлант горит восклицательный знак

Особенности расчета настилов

Настилы условно рассматриваются как двухлролетные неразрезные балки. Схемы приложения нагрузок и расчетные схемы настилов приведены на рис. 2, 3. Расчет ведется для полосы настила, шириной 1 метр с учетом числа досок рабочего слоя на этой ширине, (доски защитного слоя учитываются только при сборе нагрузок). При уг­лах наклона кровли более 10° считается, что:

— постоянная нагрузка от покрытия (включая собственную массу настила) — рав­номерно распределена по поверхности кровли;

— снеговая нагрузка — зависит от формы покрытия и распределяется на горизон­тальную проекцию кровли;

— ветровая нагрузка, при углах наклона кровли до 30°, разгружает настилы и в расчетах не учитывается;

— временная от сосредоточенного груза Р = 1х1,2 = 1,2 кН. При разряженном на­стиле с шагом досок а >15 см нагрузка от сосредоточенного груза передается на одну доску (брусок); при сплошном настиле — на две доски; при двойном настиле (рабочем и защитном) этот груз считается распределенной на ширину 0,5 м настила (Р = 2,4 кН).

Настилы рассчитываются на два сочетания нагрузок:

I сочетание: постоянная + временная снеговая

II сочетание: постоянная + временная от сосредоточенного груза

,

где Р’ — расчетная нагрузка от сосредоточенного груза;

lр — расчетный пролет настила.

На первое сочетание нагрузок расчет ведется по формулам:

на прочность

расчетный изгибающий момент от I сочетания нагрузок;

Wнт- момент сопротивления нетто,

b — ширина досок рабочего настила;

δ — толщина досок рабочего настила;

n- число досок на расчетной ширине 1 м, n=100 / b+с;

С — расстояние между досками в свету.

на жесткость

При втором сочетании нагрузок проверяется только прочность:

где М II р — расчетный изгибающий момент при II сочетании нагрузок;

mн— коэффициент, учитывающий кратковременность действия нагрузки(mн = 1,2).

Продольный (см. рис. 2) и поперечный настилы (см. рис. 3) рассчитываются только на составляющие нагрузок, перпендикулярные скату кровли. Считается, что скатные составляющие нагрузок воспринимаются жесткой основой крыши, что должно обеспечиваться конструктивными мероприятиями, или косым настилом.

Порядок конструктивного расчета настилов:

— по величине Мmах (от 1-го или 2-го сочетания нагрузок) определяется требуемый момент сопротивления рабочего слоя Wтр;

— принимается по сортаменту толщина досок рабочего слоя δ;

— вычисляется требуемая общая ширина досок В на расчетной ширине 1 м по фор­муле . В результате расчета может получиться три варианта конструкции настила: 1) при В = 100 см — сплошной настил; 2) при В 100 см — несущей способности настила недостаточно, необходимо увеличить толщину досок рабочего настила или изменить конструкцию настила.

Варианты конструктивного решения прогонов.

Конструирование и расчет деревянных прогонов

Прогоны покрытий неотапливаемых зданий проектируются по разрез­ной, консольно-балочной и неразрезной схемам.

Разрезные прогоны выполняются из брусьев, стыкуемых на опорах (рис. 1.10, а). Они просты в изготовлении и монтаже, но расход лесомате­риалов на них больше, чем для других типов прогонов. С экономической точки зрения выгоднее использование неразрезных прогонов, т.к. в них значение изгибающих моментов меньше, чем в прогонах, работающих по схеме однопролетной балки.

Обратимся к рассмотрению особенностей неразрезных прогонов.

Эпюра моментов неразрезных прогонов имеет нулевые точки, т.е. такие места, значение момента в которых равно нулю. Положение нулевых точек вполне определенное. Расположение шарниров желательно принимать встреч­ным, что характерно для консольно-балочных прогонов (рис. б), т.к. вы­ход из строя одного из пролетов не влечет за собой разрушения всей систе­мы прогонов.

Одним из самых популярных крепежных материалов уже давно являются саморезы. Они удобны и просты в монтаже, обеспечивают высокую прочность соединения и подходят для самых различных поверхностей. Саморез можно ввернуть даже без сверления.

Особенности и типы саморезов

Сегодня существует огромное количество строительных материалов, а значит, и разновидностей саморезов. Например, они различаются по типам поверхностей, для которых предназначаются. Есть классификация по нагрузке и другим параметрам.

Саморез представляет собой приспособление для крепежа в форме стержня. Он имеет головку для завинчивания и резьбу. Одновременно с передачей крутящего момента происходит нарезка резьбы в соединяемых материалах.

Читайте также:  Ася емельянова и ольга скобеева сестры

Изготавливают саморезы из латуни, а также нержавеющей или углеродистой стали. С учетом особенностей скрепляемых материалов и уровня нагрузки саморезы подбирают по шагу резьбы:

  • средний шаг характерен для универсальных изделий
  • частый шаг (резьба в 2 захода) служит для прикрепления к металлу не более 0,9 мм толщиной, дюбель при этом не требуется
  • редкий шаг подходит для материалов, отличающихся мягкостью вроде асбеста или пластика
  • средний шаг с профилем-елочкой используют при забивании в дюбеля, установленные в кирпич или бетон
  • ассиметричный шаг – это вариант для современных мебельных конструкций из разнообразных материалов
  • переменный шаг с насечкой обеспечивает прикрепление к кирпичу или бетону без монтажа дюбеля
  • винт-саморез вида конфирмат позволяет крепко соединять мебельные детали из древесины либо ДСП с высокой точностью

Саморезы отличаются огромным запасом прочности как на изгиб, так и на срез. Основная задача заключается в надежном креплении к стенам. Здесь нужно учитывать, что для материалов более пористой структуры требуются длинные и толстые дюбеля. Это дает возможность обеспечить большую площадь зацепления.

Возможно применение в нагруженных соединениях, где в качестве древесных материалов, фиксируемых между собой или же с металлическими деталями, выступают:

— LVL брус (брус из клееного шпона) – саморезы подлежат вкручиванию строго перпендикулярно склеенным слоям;

— CLT панели (панели из поперечно клееной древесины).

К перечисленным выше древесным материалам конструкционными саморезами INFIX возможно производить монтаж плитных материалов, толщиной не менее 1.2 X D (внешний диаметр резьбы), таких как:

— фанера (древесно-слоистая плита);

— ОСП (ориентированно-стружечная плита), толщиной не менее 8мм;

— ДСП (древесно-стружечная плита), толщиной не менее 8мм;

— ДВП (древесноволокнистая плита);

— ЦСП (цементно-стружечная плита), толщиной не менее 8мм;

— массивная древесная плита, толщиной не менее 12мм.

Перечисленные плитные материалы при монтаже должны располагаться со стороны головки самореза.

Толщина скрепляемых деревянных элементов должна составлять не менее 30 мм для саморезов с внешним диаметром резьбы D=6 и 8 мм, не менее 40 мм для D=10 мм и не менее 100 мм для D=12 мм.

Конструкционными саморезами INFIX возможно производить крепление термоизоляции к древесным материалам при утеплении кровли (настил поверх стропил) и фасадов. Саморезы могут быть использованы в соединениях, испытывающих статические и квазистатические нагрузки.

Конструкционные саморезы INFIX вкручиваются в древесные материалы без предварительного просверливания. В случае монтажа металлических деталей, диаметр предварительно просверленного отверстия в них должен превышать внешний диаметр резьбы самореза.

При таком методе утепления кровли, как настил термоизоляции поверх стропил, саморез должен вкручиваться сквозь рейку и термоизоляцию в стропила без предварительного засверливания.

Монтаж высоконагруженных соединений производится минимум двумя саморезами.

Саморезы предназначены для монтажа конструкционного деревянного массива, клееного бруса, бруса из клееного шпона и прочих подобных клееных материалов, выполненных из ели, сосны, пихты.

Надлежащая установка предусматривает плотное прилегание головки самореза к монтируемому древесному материалу. Потайная головка самореза должна утапливаться заподлицо с поверхностью прикрепляемого материала. Минимальная глубина утапливания самореза в материал основания составляет 4 x D (внешний диаметр резьбы), а при монтаже стропил, не менее 40мм. При работе с CLT-панелями внутренний диаметр резьбы самореза должен превышать максимальную ширину зазоров между слоями панели.

Саморезы успешно переносят изгиб без признаков разрушения тела, при изгибании в следующих пределах:

для D 6 мм – до 33°

для D 8 мм – до 30°

для D 10 мм – до 29°

для D 12 мм – до 28°

НОРМАТИВНАЯ НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ

Внешний диаметр резьбы самореза, мм

6

8

10

12

Нормативный момент пластической деформации, Нм

Нормативная прочность на растяжение, кН

Нормативная прочность на скручивание, Нм

Поперечное нагружение саморезов

При расчете несущей способности самореза при силах, действующих перпендикулярно его продольной оси, необходимо использовать внешний диаметр резьбы D, в качестве эффективного диаметра согласно EN 1995-1-1.

Нормативный момент пластической деформации самореза при D=6; 8 мм (Нмм):

при D=10; 12 мм (Нмм):

где D – внешний диаметр резьбы самореза, мм.

Осевое нагружение саморезов

Модуль осевого проскальзывания для резьбового участка самореза рассчитывается независимо от угла его установки по отношению к древесным волокнам (Нмм):

где D – внешний диаметр резьбы самореза, мм

lef – глубина утапливания самореза в деревянное основание.

Читайте также:  Кэт 1а схема подключения

Нормативное сопротивление выдергиванию

Нормативная несущая способность соединения на вырыв, действующая под углом α к волокнам древесины (Н):

где – расчетное число саморезов;

– нормативная прочность на выдергивание перпендикулярно волокнам, Н/мм 2 , определяется опытным путем и при плотности дерева 350 кг/м 3 составляет:

= 11 Н/мм 2 при D = 6,8 мм

= 10 Н/мм 2 при D = 10,12 мм;

– коэффициент, зависящий от угла α между осью самореза и направлением древесных волокон.

=1 при 45° ≤ α ˂ 90°

при 30° ≤ α ˂ 45°;

– длина вкрученной резьбовой части, мм;

– нормативная плотность, кг/м 3 ;

α – угол между направлением древесных волокон и осью самореза, °;

D – внешний диаметр резьбы, мм.

Комбинированное нагружение саморезов в осевом и поперечном направлении

где Fax,Rd и FV,Rd — расчетная несущая способность соединения на действие соответственно осевой и поперечной нагрузок.

Нормативное сопротивление протаскиванию головки

Нормативная несущая способность соединения при протаскивании головки под углом α ≥ 30° по отношению к древесным волокнам (Н):

где – расчетное число саморезов;

– нормативная прочность на протаскивание головки, Н/мм 2 , которая в случае фиксации деревянных деталей и плитных материалов, толщиной от 20 мм, составляет:

= 12 Н/мм 2 при dh ≤ 21мм

= 10 Н/мм 2 при 21 ˂ dh ≤ 35мм

В случае фиксации деревянных деталей и плитных материалов, толщиной от 12 мм до 20 мм:

= 8 Н/мм 2

В случае фиксации плитных материалов, толщиной менее 12 мм (минимальная толщина плитных материалов всегда должна быть не менее 1,2 * D, где D – внешний диаметр резьбы самореза):

= 8 Н/мм 2 и ограничивается = 400 Н;

– нормативная плотность древесины, кг/м 3 ; для плитных материалов = 380 кг/м 3

Межосевые и краевые расстояния

Для саморезов, нагруженных в поперечном и/или продольном направлении:

Минимальные расстояние между саморезами и гранями элементов приведены в Таблице 1, где (см. рисунок 1):

а1 – шаг саморезов в ряду, параллельном волокнам;

а2 – шаг рядов саморезов, измеряемый в направлении, перпендикулярном волокнам;

а3,с – расстояние между саморезом и незагруженным торцом;

а3,t – расстояние между саморезом и загруженным торцом;

а4,с – расстояние между саморезом и незагруженной гранью;

а4,t – расстояние между саморезом и загруженной гранью;

α – угол между направлением силы и направлением волокон

Таблица 1 — Минимальные расстояния для соединений на саморезах

Расстояния (см. рисунок 1)

Без предварительного рассверливания

≤ 420 кг/м 3

420 кг/м 3 ≤ ≤ 500 кг/м 3

Шаг а1 (параллельно волокнам)

Шаг а2 (перпендикулярно волокнам)

Расстояние а3,t (загруженный торец)

Расстояние а3,с (незагруженный торец)

Расстояние а4,t (загруженная грань)

Расстояние а4,с (незагруженная грань)

(1) – загруженный торец; (2) – незагруженный торец; (3) – загруженная грань; (4) — незагруженная грань 1 – саморез; 2 – направление волокон

Рисунок 1 – Размеры для соединений на саморезах:

b – расстояние от саморезов до граней и торцов

Для саморезов с внешним диаметром резьбы D ≥8, минимальное расстояние до нагруженного или ненагруженного торца скрепляемой детали должно составлять 15*D при толщине деревянной детали t ≤ 5*D.

Если в направлении волокон древесины расстояние между саморезами и до торца деревянного элемента составляет не менее 25*D (при толщине деревянной детали t ≤ 5*D), то расстояние до ненагруженной кромки поперек волокон может быть сокращено до 3*D.

Для саморезов, нагруженных только в продольном направлении:

Таблица 2 — Минимальные интервалы и расстояния для саморезов под действием осевой нагрузки

Минимальный интервал саморезов в плоскости, параллельной волокнам

Минимальный интервал саморезов в плоскости, перпендикулярной волокнам

Минимальное расстояние от торца до центра тяжести резьбовой части самореза в элементе

Минимальное расстояние от кромки до центра тяжести резьбовой части самореза в элементе

Ссылка на основную публикацию
Расход мела на 1м2 при побелке потолка
Одним из самых недорогих и простых в работе материалов для отделки потолка является побелка. Побелить поверхность не составит особой сложности,...
Размеры коробки ps4 pro
Что внутри у PS4 и PlayStation Pro. Что под крышкой? Название продукта PlayStation®4 Код продукта Серия CUH-2000 Главный процессор Специальный...
Расход алебастра на 1м2
Как правильно замешать алебастр Иногда возле новостроек можно наблюдать целые залежи застывшего алебастра. Материал не успели выработать, и он превратился...
Расчет самореза на вырыв
Работа гвоздей на выдергивание Гвозди сопротивляются выдергиванию только благодаря поверхностному трению между ними и древесиной. При появлении трещин (при раскалывании)...
Adblock detector