Крепежный комплект для соединения элементов деревянных конструкций

(71) ВоронежскийКрасного Знамениный институтСавчен рдена Трудового нженерно-строите.44. тво СССР 1. 09.7 б.ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРПО елАм изОБРетений и ОтнРытий К АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) 1. КРЕПЕЖНЫЙ КОМПЛЕКТ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ, включающий соединитель- ную деталь в виде металлической пластины с зубьями и тканевую прокладку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения несущей способности и надежности стыка при действии изгибокрутящих моментов и знакопеременных усилий, зубья выполнены с углублениями на наружной и внутренней поверхностях по всей их длине, а тканевая проклаДка выполнена многослойной.2. Крепежный комплект по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что оси углублений наклонены в сторону ост сия зуба под углом 45-90 к его боковой поверхности.Изобретение относится к строитель-ству, в частности к деревянным конструкциям, и может быть использовано для соединения деревянных элементов,Известны узлы соединения деревянных элементов при помощи пластинс прорезями и шпильками в сочетаниис дополнительными связями (болтами)13Однако такие узлы крепления являются многодельными, имеют большой 10расход металла,Известны также соединения элементов конструкций посредством металлических пластин с зубьями профилированного сечения., смещенных относи.тельно друг друга и имеющих в основа-.нии уширения с одинаковыми плечами 23Однако известные соединения недостаточно прочны и надежны при действии изгибокрутящего момента в узлесоединения, когда возникают поперечные отрывающие усилия, а также .привозникновении усушечных деформацийв древесине и знакопеременных усилиях нарушается плотность обжатия,зубьев волокнами древесины.Известно также крепежное устройство в виде металлической пластины с зубьями, причем последние имеютна одной из наружных граней нарезки 3 .Известное устройство не надежнопри действии изгибокрутящего момента.Наиболее близким к предлагаемомуявляется крепежный комплект для сое"динения элементов деревянных конструкций, включающий соединительную деталь в виде металлической пластиныс зубьямии тканевуюпрокладку 4 . 40Однако при загружении конструк"ции внешней нагрузкой "текучестьзубьев" в древесине практически неисключена, а металлическая пластинанедостаточно прлно включена в совместную работу с промежуточньи элементом в виде прокладки и материаломстыкуемых элементов. Плотность обжатия зубьев волокнами древесины необеспечена. Надежность стыка от поперечных отрывающих сил недостаточна. Целью изобретения является повьюае. , ние несущей способноСти и надежности стыка при действии иэгыбокрутящих 55 моментов и знакопеременных усилий.Поставленная цель достигается тем, что в крепежном комплекте для соединения элементов деревянных конструкций, включающем соединительную деталь в .виде металлической пластины с зубьями 6 О и тканевуй прокладку, зубья выполнены с углублениями на наружной и внутренней поверхностях по всей их длине, а тканевая прокладка выполнена многослойной. 65 Кроме того, крепежный комплект может быть выполнен с осями углублений,наклонйыМи в сторону острия зуба под углом 45-90 ок его боковой поверхности.При запрессовке соединительных деталей профилированные зубья, прокалывая многослойную тканевую прокладку, покрытую клеем со всех сопри- касаемых поверхностей, осуществляют нагнетание клея во внутрь древесины. После полымериэации клея в соприкасаемых с зубьями волокнах древесины про-. исходит локальное упрочнение эоны древесины вокруг зуба. Затвердевший клей а углублениях и нарезках работает как шпонка, создает расклинивающий эффект. Надежное приклеивание металлической пластины к прокладке и стыкуемым элементам обеспечйвает увеличение несущей способности стыка.На фиг.1 показан узел крепления состыкованных элементов, на Фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - фрагменты соединительной детали, вид сбоку; на Фиг.4 - Фрагмент зуба с углублениями и нарезками, в изометрии; на фиг.5 - варианты Фрагментов углублений на плоскости зуба на Фиг.б разрез Б-Б на фиг.5, иа фиг.7 - ва" рианты нарезок на ребрах зуба; на фиг,8 - фрагмент локального упрочнения древесины путем модифицирования клеем, вводиьым во внутрь зубьями.Крепежный комплект для соединения:элементов 1 включает соединительнуюдеталь в виде металлической пластины 2 с профилированными зубьями 3,1многослойную тканевую прокладку 4,причем профилированные зубья 3 снабжены углублениями 5 на вогнутой ивыпуклой поверхностях по всей длине,а на ребрах - нарезками б,Крепление состыкованных элементов 1 осуществляют следующим образом.На поверхность стыкуемых элементов 1 наносится клей, накладываютна стык прокладки 4, выполненные из2-5 слоев стеклоткани, покрытые(пропитанныеобильно клееМ СО всехсоприкасаемых поверхностей, устанав-ливают соединительную деталь,2 напрокладку 4 и запрессовывают.Соединительная деталь 2 плотно. запрессовывает прокладку 4, зубья,З соединительной детали 2, пронизывая прокладку 4, втягивают клей во вйутрь древесины, тем самым осуществляя мо дификацию древесины вокруг зубьев 3.В результате адгезионной связы соединительной детали 2 с древесиной стыкуемых элементов 1 через. многослойную прокладку 4 стык работает как единое целое: соединительная деталь 2 - высокопрочная прокладка 4 - стыкуемый элемент 1При действии внешней нагрузки.на конструкцию в элементах 1, объеди:ненных совместно соединительной деталью 2, возникают сдвигающие усилия от нормальных растягивающих снл, которые воспринимаются зубьями 3. 5 В. результате этого происходит частичный их изгиб, а древесина подвергается смятию неравномерно по длине зуба 3От действия знакопеременных уси лий происходит ослабление плотности обжатия зубьев 3 волокнами древесины, а в случае возникновения поперЕчных .отрывающих усилий наблюдается разрушение узла. 15Предлагаемое техническое решение исключает указанные недостатки, значительно повьзаается несуцая способность и надежность стыка соединяемых элементов конструкций. Это достигается в результате модифицирова, ния древесины вокруг зубьев соедини-тельной детали (фиг.в - показано пунктирной линией и заштриховано ), Иа: териал стыкуеваюх элементов по высо,те и вокруг зубьев приобретает новое свойство - пощвааются механические показатели прочности на смятые, это резко уменьшает дефориативность соединения, зубья работают в стесненных 30 условиях.Втягивание клея во внутрь древесины стыкуемых элементов осуществляется за счет того, что зубья 3 соединительной детали 2 снабжены углуб- З 5 лениями 5 на поверхности,а нарезками б - на ребрах зуба 3, Причем углубления 5 могут выполняться разнообраз ными (фиг.5 ) например, в виде полу- . сферы, в виде усеченного параболо-, ида вращения, в виде трапеции и т.д., а нарезки б на ребрах зуба,З.выпол-; няются .также разнообразными (фиг,7 1 и все зависит от вязкости связующего, скорости запрессовки соединительной детали 2, породы древесины, Увеличение несущей способности стыка обеспечивается также за счет приклеивания пластины 2 соединительной детали к древесине с помощью прокладок 4.Преимущества предлагаемого иэоб" ретения заключаются в том, что локальное упрочнение древесины клеем вокруг зубьев и по высоте значительно уменьшает деформативность стыка от смятия древесиныу более эффективно работает соединительная деталь на сдвиг и выдергивание; углубление и нарезки на зубьях; заполненные клеем затвердевшим, позволяют увеличить плотность обжатия зубьев волокнами древесины, расклинивают их при выдергивании; надежное нриклеивание пластин соединительных деталей к стыкуемым элементам при помощи прокладок позволяет увеличить несущую способность стыка от внешних, и внутренних усилий; стык является равнопрочна по отношению к соединяемым элементам; увеличивается надежность от изгибокрутяцих моментов и ,знакопеременных усилий.