Расстояние от гвоздя до края доски
Обновлено: 18.05.2024
ГОСТ Р 56711-2015
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СОЕДИНЕНИЯ НАГЕЛЬНОГО ТИПА ДЛЯ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Pin type connection for wooden structures. Specifications
Дата введения 2016-05-01
1 РАЗРАБОТАН Центральным научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом им.В.А.Кучеренко (ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко), отделением ОАО "НИЦ "Строительство"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
1 Область применения
1.1 Настоящий стандарт устанавливает технические требования к соединениям нагельного типа (далее - соединения), используемым для крепления элементов деревянных конструкций, а также устанавливает правила по методам испытаний, приемки готовых соединений и дает рекомендации по их применению.
1.2 Стандарт распространяется на соединения с использованием цилиндрических нагелей из металла, дерева и пластмасс (болты, шпильки, нагели, гвозди, шурупы, глухари, винты и т.п.), работающих преимущественно на сдвиг.
1.3 В настоящем стандарте установлены критерии по оценке соответствия нагельных соединений действующим требованиям, а также оценке их несущей способности и деформативности при действии эксплуатационных нагрузок.
1.4 Данный стандарт не распространяется на соединения, в которых в качестве механических связей используют шпонки, шайбы шпоночного типа, металлические зубчатые пластины (МЗП) и др.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 427-75 Линейки металлические измерительные. Технические условия
ГОСТ 2140-81 Видимые пороки древесины. Классификация, термины и определения, способы измерения
ГОСТ Р ИСО 3951-1-2007 Статистические методы. Процедуры выборочного контроля по количественному признаку. Часть 1. Требования к одноступенчатым планам на основе предела приемлемового качества для контроля последовательных партий по единственной характеристике и единственному AQL
ГОСТ 6449.4-82 Изделия из древесины и древесных материалов. Допуски расположения осей отверстий для крепежных деталей
ГОСТ 24454-80 Пиломатериалы хвойных пород. Размеры
ГОСТ 33080-2014 Конструкции деревянные. Классы прочности конструкционных пиломатериалов и методы их определения
ГОСТ 33081-2014 Конструкции деревянные клееные несущие. Классы прочности элементов конструкций и методы их определения
ГОСТ 33082-2014 Конструкции деревянные. Методы определения несущей способности узловых соединений
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 нагельное соединение: Соединение элементов конструкций, выполненное с использованием цилиндрических или пластинчатых нагелей из различных материалов, плотно установленных в предварительно подготовленные отверстия или прорези и работающих на сдвиг, сопровождающийся изгибом нагеля и смятием древесины.
3.2 несущая способность соединения: Предельные величины усилия (нагрузки) и деформаций, при которых не происходят разрушение или недопустимые деформации соединения.
3.3 деформативность соединения: Зависимость взаимного смещения соединяемых элементов соединения от величины нагрузки.
3.4 нагель: Механическая связь цилиндрической или пластинчатой формы для восприятия сдвигающих усилий.
3.5 цилиндрический нагель: Нагель цилиндрической формы, изготовленный из металла, пластмасс или древесины, - нагель, болт, шпилька, винт, гвоздь.
3.6 пластинчатый нагель: Нагель в виде пластинки, изготовленный из металла, пластмасс или древесины.
3.7 винт: Крепежная деталь, представляющая собой стержень с головкой и спиральной нарезкой, служащий для соединения деталей путем ввинчивания.
3.8 шуруп: Винт со стержнем конической формы и прорезью в головке для завинчивания его в деревянные элементы.
3.9 глухарь: Шуруп большого диаметра с квадратной или шестигранной головкой.
3.10 саморез: Винт, ввинчиваемый непосредственно в деревянный элемент без предварительного сверления.
3.11 гвоздь: Крепежная деталь, представляющая собой стержень, заостренный на одном конце, устанавливаемый в соединяемые элементы путем забивания.
3.12 болт: Крепежная деталь, представляющая собой стержень, имеющий на одном конце головку, а на другом конце - резьбу, на которую навинчивается гайка.
3.13 шпилька: Крепежная деталь, представляющая собой стержень, имеющий на обоих концах резьбу, на которую навинчиваются гайки.
4 Сокращения
В настоящем стандарте приняты сокращения, приведенные в таблице 1.
Таблица 1 - Сокращения
Обозначение по настоящему стандарту
шаг расстановки нагелей вдоль волокон древесины
шаг расстановки рядов нагелей поперек волокон древесины
расстояние оси нагеля от кромки соединяемого элемента
толщина среднего соединяемого элемента
толщина крайнего соединяемого элемента
свободная длина образца
нагрузка при испытании соединения
5 Общие положения
5.1 Нагельные соединения являются наиболее распространенным видом соединений элементов деревянных конструкций и относятся к соединениям на механических связях.
Они предусматривают использование нагелей в качестве связей сдвига при их работе преимущественно на изгиб, а сами соединения являются безраспорными.
5.2 Для работы нагельных соединений характерна их вязкая податливость, связанная с работой древесины на смятие, что за счет выравнивания напряжений (усилий) в элементах соединений исключает преждевременное их хрупкое разрушение от разрыва или скалывания древесины.
5.3 Основными условиями надежности используемых соединений должны быть контроль качества нагелей и соединяемых элементов, а также применяемые методы их расчета и методы испытаний соединений, подтверждающие результаты расчетов.
5.4 Основными конструктивными размерами соединений, которые должны учитываться при их изготовлении и расчете, являются расчетные размеры нагелей, размеры посадочных отверстий, а также регламентированные схемы их расстановки.
5.5 На практике использования нагельных соединений применяют следующий диапазон размеров нагелей:
- диаметр гладких цилиндрических нагелей и болтов: от 8 до 24 мм;
- диаметр гвоздей: от 2 до 6 мм;
- диаметр винтов, шурупов или саморезов: от 6 до 16 мм;
- диаметр глухарей: от 12 до 20 мм;
- толщина и высота пластинчатых нагелей: соответственно, 12 и 50 мм.
5.6 Посадочные отверстия для гвоздей, а также винтов, шурупов или саморезов диаметром до 6 мм, как правило, не устраивают.
Для гладких цилиндрических нагелей и болтов сверлят отверстия такого же диаметра, как у нагелей, а в отдельных случаях, для увеличения плотности их посадки, диаметр отверстия выбирают на 0,2-0,5 мм меньше диаметра нагеля.
5.7 Основные размеры расстановки нагелей: шаг, расстояние между рядами и минимальное расстояние оси нагеля до края соединяемого элемента, как правило, обосновываются экспериментально-теоретическими методами и регламентируются нормами с целью предотвращения преждевременного разрушения соединений при их работе от скалывания или разрыва древесины.
5.8 Конструктивные требования к расстановке нагелей изложены в СП 64.13330.2011 (раздел 7).
5.9 Качество соединений должно быть обеспечено современным уровнем технологии их изготовления и системой приемочного контроля в процессе их производства.
6 Виды нагельных соединений
6.1 В качестве основного вида нагелей в соединениях используют цилиндрические нагели*.
* В нагельных соединениях также могут быть использованы пластинчатые нагели. Однако, ввиду их не технологичности и редкого использования в современных условиях, в настоящем стандарте они не рассматриваются.
6.2 Наиболее распространенными соединениями с применением цилиндрических нагелей являются соединения на:
- гладких цилиндрических нагелях - стержнях, болтах, шпильках;
- шурупах, саморезах, глухарях.
6.3 Нагели применяют преимущественно для устройства различных видов узловых соединений элементов из цельной древесины хвойных пород, клееной древесины, LVL или перекрестно клееной древесины типа CLT и др. для сплачивания в поперечном направлении элементов конструкций, сращивания элементов в продольном направлении, а также для крепления к таким элементам деталей из металла, фанеры, пластика и других материалов.
1.1. Длина гвоздя и длина ножки скобы определяются суммой толщин соединяемых деталей с добавлением 6-11 мм на загиб гвоздя при его длине до 60 мм и 11-25 мм при длине гвоздя 60 мм и более, на подгиб концов скоб - 6-10 мм.
1.3. Выступающие концы гвоздей должны быть загнуты и утоплены в древесину, концы скоб должны быть подогнуты и плотно прижаты к древесине.
Допускается прибивать детали без загиба гвоздей, если это не влияет на прочность ящика, сохранность груза и не опасно для рук работающего.
1.4. При прибивании поясов из стальной ленты, угольников, накладок длина гвоздей или шурупов не должна превышать суммы толщин деревянных деталей в этом сечении.
1.5. Диаметр болтов и шпилек при креплении торцовых и крепежных брусьев дна к полозьям в зависимости от массы груза выбирают по табл. 26.
1.6. Диаметр болтов для сборки разборных ящиков должен быть не более 12 мм, диаметр шурупов должен быть не более 16 мм.
2.1. Доски дна и подполозные доски должны прибиваться к полозьям гвоздями: к крайним полозьям доски дна шириной до 130 мм прибивают двумя гвоздями, шириной более 130 мм - тремя, к средним полозьям доски дна прибивают двумя гвоздями.
Подполозные доски прибивают к наружной пласти полозьев гвоздями, расположенными в шахматном порядке на расстоянии 150-180 мм между ними.
2.2. Торцовые и крепежные брусья дна должны крепиться к полозьям болтами или шпильками. Допускается торцовые и крепежные брусья дна прибивать к полозьям гвоздями: при массе груза до 1000 кг и ширине ящика до 1500 мм - размером 4x100 мм; при массе груза до 2000 кг - размером 5x150 мм: к крайним полозьям - тремя гвоздями в каждый конец, к средним полозьям - двумя гвоздями в каждое соединение.
2.3. Сборка торцовых щитов боковых стенок ящиков, дна и крышки производится гвоздями или проволочными скобами из светлой, термически необработанной проволоки.
При сборке щитов гвозди и скобы должны располагаться на расстоянии не менее 15 мм от торцов и кромок планок и раскосов.
2.4. Брусья, стойки и раскосы должны быть соединены между собой гвоздями под углом - по два гвоздя в каждое соединение. Допускается скреплять их за счет досок обшивки.
2.5. Доски обшивки к продольным брусьям, стойкам и раскосам боковых, торцовых щитов, а также к продольным брусьям крышки должны прибиваться гвоздями, расположенными в шахматном порядке, на расстоянии не менее 20 мм от кромок и торцов деталей каркаса и досок обшивки: при толщине деталей каркаса до 50 мм - с загибом в доступных местах концов гвоздей, более 50 мм - без загиба.
К продольным брусьям доски шириной до 125 мм прибивают двумя гвоздями, более 125 мм - тремя гвоздями, к раскосам - двумя гвоздями.
Допускается доски обшивки в ящиках типов II и III прибивать металлическими скобами с загибом их концов.
2.6. Боковые щиты через доски обшивки в ящиках типов II, IV, V крепят к полозьям так, чтобы концы досок перекрывали 2/3 высоты полозьев, но не более чем на 70 мм, при этом гвозди забивают под углом.
При установке бокового щита на полозья в ящиках типов II и V-1 его прибивают к доскам дна через дополнительную продольную планку дна гвоздями с шагом 150 мм.
2.7. Боковые щиты к стойкам торцовых щитов и торцовые щиты к торцовым брусьям должны быть прибиты гвоздями, расположенными на расстоянии 100-150 мм друг от друга и 25 мм от торца обшивки.
2.8. Продольные брусья крышки должны быть прибиты к поперечным брусьям двумя гвоздями в каждое соединение.
2.10. Листовой материал к планкам, продольным брусьям, стойкам должен прибиваться гвоздями с шагом не более 150 мм.
Допускается сборка щитов скобами с шагом 100 мм. Скобы прибивают под углом 30°-45° к волокнам прибиваемой детали или под углом 90° к продольной оси планки.
Планки должны прибиваться гвоздями со стороны наружных планок во внутренние по одному гвоздю в каждое соединение с загибом концов гвоздей на внутренних планках.
При прибивании листового материала, состоящего из двух или более кусков, гвозди располагают на промежуточных стойках или дополнительных горизонтальных брусьях в шахматном порядке с шагом 180 мм.
2.11. В ящиках типа VIII-1 боковые щиты прибивают к доскам дна и торцовые щиты - к торцовым брусьям дна гвоздями с шагом 180-200 мм; боковые щиты, кроме того, прибивают через облицовочные доски к полозьям, при этом гвозди с шагом 180-200 мм располагают под углом в промежутке между гвоздями, которыми боковые щиты крепятся к доскам дна.
2.12. В ящиках типа VIII-1 боковые щиты к стойкам торцовых щитов через облицовочные доски прибивают гвоздями с шагом 100-150 мм.
2.14. Доски крышки прибивают к поперечным брусьям двумя гвоздями в каждое соединение, к боковым и торцовым стенкам гвоздями с шагом 150 мм.
2.15. Поперечные планки крышки в ящиках типа VI-3 прибивают к доскам крышки, а в ящиках типа VII-1 - к продольным деталям рамы двумя гвоздями в каждое соединение.
Расстояние между болтами или шурупами не должно превышать 1000 мм, при этом каждый щит должен соединяться с другим не менее чем двумя болтами или шурупами.
а) при расчете нагельного соединения из условия смятия древесины в нагельном гнезде умножением на коэффициенты и делением на ;
б) при расчете нагельного соединения из условия изгиба нагеля умножением или делением на корни квадратные из этих коэффициентов;
7.16 Нагельное соединение со стальными накладками и прокладками на болтах или глухих цилиндрических нагелях (рисунок 9) допускается применять в тех случаях, когда обеспечена необходимая плотность постановки нагелей.
Глухие стальные цилиндрические нагели должны иметь заглубление в древесину не менее 5 диаметров нагеля и не менее 12,5 диаметров нагеля при установке в торец. В последнем случае диаметр отверстия должен быть на 0,5 мм меньше диаметра нагеля.
Нагельные соединения со стальными накладками и прокладками следует рассчитывать согласно указаниям 7.13-7.15, причем в расчете из условия изгиба (поз. 3 таблицы 20) следует принимать наибольшее значение несущей способности нагеля.
, но не более
, но не более
, но не более
, но не более
, но не более
, но не более
, (60)
Стальные накладки и прокладки следует проверять на растяжение по ослабленному сечению и на смятие под нагелем в соответствии с указаниями СП 16.13330.
7.17 Несущую способность соединения на цилиндрических нагелях из одного материала, но разных диаметров следует определять как сумму несущих способностей всех нагелей, за исключением растянутых стыков, для которых вводится снижающий коэффициент 0,9.
7.18 Расстояние между осями цилиндрических нагелей вдоль волокон древесины , поперек волокон и от кромки элемента (рисунок 10) следует принимать не менее:
для стальных нагелей ; ; ;
для алюминиевых и стеклопластиковых нагелей ; ; ;
для дубовых нагелей ; ; .
При толщине пакета b меньше 10d (см. рисунок 10) и для клееных элементов, включая LVL, с расположением нагелей перпендикулярно клеевым швам следует принимать:
для стальных, алюминиевых и стеклопластиковых нагелей ; ; ;
для дубовых нагелей ; .
 | |
| 1050 × 1169 пикс. Открыть в новом окне | |
 | |
| 1863 × 1431 пикс. Открыть в новом окне | |
7.19 Нагели в растянутых стыках следует располагать в два или четыре продольных ряда; в конструкциях из круглых лесоматериалов допускается шахматное расположение нагелей в два ряда с расстоянием между осями нагелей вдоль волокон , а поперек волокон - .
Коэффициент
Подкладки, составные по высоте. Нижнюю часть подкладки прибивают к полу необходимым количеством гвоздей, аналогичным образом прибивают верхнюю часть к нижней. Допускается части подкладки прибивать к полу необходимым количеством гвоздей, проходящих через обе части подкладки.
Подкладки, составные по ширине и составные по длине. Составные части соединяют между собой гвоздями, болтами, скобами в количестве, обеспечивающем их неподвижность друг относительно друга при укладке на вагоне. Каждую часть подкладки прибивают к полу гвоздями, количество которых должно составлять не менее 75% количества, необходимого для крепления подкладки.
4.17. Стойки деревянные окоренные и неокоренные, применяемые для бокового и торцового ограждений штабельных грузов, изготавливают из круглых лесоматериалов либо из пиломатериалов с прямыми волокнами в соответствии с ГОСТ 8486 и ГОСТ 2695. Толщина стоек из круглого лесоматериала должен быть 120-140 мм в нижнем отрубе и не менее 90 мм в верхнем. Сечение стоек из пиломатериалов должно быть не менее 90х120 мм.
Толщина стоек, устанавливаемых в полувагон, должна быть не менее 100 мм на уровне верхнего обвязочного пояса полувагона. Боковые стойки должны устанавливаться следующими способами:
Способ 1. Стойку устанавливают на пол полувагона, пропуская ее через лесную скобу, и крепят к нижнему увязочному устройству увязкой из проволоки диаметром не менее 5 мм в две нити (рисунок 16 а).
 | |
| 1406 × 1135 пикс. Открыть в новом окне | |
Способ 3. В полувагонах, оборудованных лесными скобами, развернутыми под углом 30°, стойку в наклонном положении вставляют в лесную скобу и устанавливают вертикально; нижний конец стойки устанавливают вплотную к нижнему увязочному устройству и крепят к нему увязкой из проволоки диаметром не менее 5 мм в две нити (рисунок 16 в).
На рис. 1 приведены нормы расстановки гвоздей. Основная норма продольной расстановки s1≥15dгв рассчитана на применение гвоздей, диаметр которых не превышает толщины доски. Эта норма сохраняется для более тонких досок только в случаях, когда такие доски не пробиваются гвоздями насквозь. Расстояние от торцового обреза доски до оси гвоздей первого ряда назначается по норме S1 >= 15dгв независимо от толщины досок (но, конечно, при а> 4dгв).
Рис. 1. Нормы расстановки гвоздей (в осях)
При сквозной прошивке гвоздями досок толщиной aгв продольное расстояние между гвоздями увеличивается в соответствии с графиком рис. 1.
В многослойных соединениях досок под углом приведенные нормы расстановки гвоздей должны соблюдаться для каждого из слоев.
При встречной несквозной забивке гвоздей разрешается перепускать их концы на 1/3 толщины средней доски без учета их взаимного захода даже в том случае, если оси этих гвоздей на чертеже совмещены (рис. 1).
Площадь ослабления рабочего сечения растянутых досок во всех случаях следует определять с учетом суммарной площади диаметрального сечения каждого из встречных гвоздей. При шахматной или косой расстановке полностью учитывается ослабление рабочего сечения гвоздями смежных рядов, расположенных в пределах 20 см длины доски.
При условии соблюдения норм расстановки гвоздей расчетную несущую способность соединений на гвоздях принимают, умножая табличные значения Тгв (в случае необходимости) на соответствующие поправочные коэффициенты. От угла αсм между направлением сдвигающего усилия Тгв и направлением волокон древесины расчетная несущая способность гвоздевого соединения не зависит.
В случае необходимости более тесной расстановки гвоздей, приближающейся к нормальной расстановке стальных цилиндрических нагелей, следует предварительно просверливать гнезда на всю глубину забивки гвоздя электродрелью точно по диаметру гвоздя. Расчетная несущая способность такого гвоздевого нагеля не снижается. В практике проектирование возможности свободного выбора диаметра гвоздей ограничено, поскольку конструкция узла или стыка обычно уже предопределяет длину гвоздей, а, следовательно, и их диаметр по нормальному сортаменту, ограниченному из условия устойчивости стержня гвоздя при забивке его молотком в цельную древесину.
Рис. 2. Пример расстановки гвоздей в узле Б нижнего пояса дощатогвоздевой фермы
(А и В — смежные узлы того же пояса, подверженного изгибу вследствие внецентренного примыкания раскосов)
На рис. 2 показан пример размещения гвоздевых нагелей в узле дощато-гвоздевой фермы. Общий принцип размещения нагелей в узловых соединениях сводится к следующему: наносятся параллельные линии на расстояниях, равных расстояниям между нагелями при их нормальной поперечной расстановке для каждого из слоев, и на пересечениях линий, образующих сетку, в косом или шахматном порядке размещают нагели с соблюдением норм продольной расстановки.
Читайте также: