Крепежный комплект для соединения элементов деревянных конструкций Советский патент 1983 года по МПК E04B1/49 E04B1/38 

Изобретение относится к строител ству, в частности к деревянным конбтрукциям, и может быть использовано для соединения деревянных элемен тов . Известны узлы соединения дереJdянныx элементов при помощи пластин с прорезями и шпильками в сочетании с дополнительными связями (болтамиК Однако такие узлы крепления явля ются многодельными, имеют больиюй расход металла. Известны также соединения элемен тов конструкций посредством металлич ских пластин с зубьями профилированного сечения., смещенных относи тельно друг друга и имеющих в основ нии уширения с одииаковьвии плечамиГг. Однако известные соединения недо таточно прочны и надежны при деистВИИ изгибокрутящего момента в узле соединения, когда возникают попереч ные отрывающие усилия, а также .при возникновении усушечных деформаций в древесине и знакопеременных усилиях нарушается плотность обжатия ,зубьев волокнами древесины. Известно также крепежное устройство в виде металлической пласти ны с зубьями, причем последние имею на одной из наружных граней нарезкиСз,}. Известное устройство не надежно при действии изгибокрутящего момента. . , . Наи более близким к предлагаемому является крепежный кся тлект для соединения элементов деревянных конструкций, включающий соединительную де таль в виде металлической пластины с зубьями и тканевую прокладку 4. Однако при загружении конструкции внешней нагрузкой текучесть зубьев в древесине практически не исключена, а металлическая пластина недостаточно прлно включена в совместную работу с промежуточным элементом в виде прокладки и материалом стыкуе ых элементов. Плотность обжатия зубьев волокнами древесины не обеспечена. Надежность стыка от поперечных отрывающих сил недостаточна Целью изобретения является повьвое ние несущей способности и надежности стыка при действии изгцбокрутящи моментов и знакопеременных усилий. Поставленная цель достигается тем что в крепежном комплекте для соедин ния элементов деревянных конструкций включающем соединительную детгшь в виде металлической пластины с зубьям и тканеву прокладку, зубья вьшолнен с углублениями на наружной и внутренней- поверхностях по всей их длине, а тканевая прокладка выполнена многослойной. Кроме того, крепежный комплект может быть выполнен с осями углублений ,наклоннйМи в сторону острия зуба под углом 45-ЭО°к его боковой поверхности. При запрессовке соединительных деталей профилирова:нные зубья, прокалывая многослойную тканевую прокладку, покрытую клеем со всех соприкасаемых поверхностей, осуществляют нагнетание клея во внутрь древесины. После полимеризации клея в соприкасаемых с зубьями волокнах древесины происходит локальное упрочнение зоны древесины вокруг зуба. Затвердевший хлей В углублениях и нарезках работает как ишонка, создает расклинивающий эффект. Надежное приклеивание металлической пластины к прокладке и стыкуемым элементам обеспечивает 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 углублен ями и нарезками, в изометрии; на фиг.З - варианты фрагментов углублений на плоскости зуба; на фиг.6 разрез Б-Б на фиг.5; на фиг.7 - варианты нарезок на ребрах зуба; на фиг.8 - фрагмент локального упрочнения древесины путем модифицирования клеем, вводимом во внутрь зубьями. Крепёжный комплект для соединения элементов 1 включает соединительную деталь в виде металлической пласти- . ны 2 с профилированными зубьями 3,1 многослойную тканеаую прокладку 4, причем профилированные -зубья 3 снабжены углублениями 5 на вогнутой и выпуклой поверхностях по всей длине, а на ребрах - нарезками б. Крепление состыкованных элементов 1 осуществляют следующим образом. На поверхность стыкуемых элементов 1 наносится клей, накладывают на стык прокладки 4, выполненные из 2-5 слоев стеклоткани, покрытые (пропитанные ) обильно клеем со всех соприкасаемых поверхностей, устававливают соединительную деталь,2 на ; прокладку 4 и запрессовывают. Соединительная деталь 2 плотно, апрессовывает прокладку 4, зубья .3 , оединительной детали 2, пронизывая рокладку 4, втягивают клей во внутрь ревесины, тем самым осуществляя моификацию древесины зубьев 3. S результате адгезионной связи оединительной детали 2 с древесиной тыкуемых элементов 1 через многолойную прокладку 4 стык работает как диное целое: соединительная деталь - высокопрочная прокладка 4 - стыуемый элемент 1 .

При действии внешней нагрузки на конструкцию в элементах 1, объединенных совместно соединительной деталью 2, возникают сдвигающие усилия от нормальных растягивающих сил, ко воспринимаются зубьями 3. BI результате этого происходит частичный их изгиб, а древесина подвергается смятию неравномерно по длине зуба 3 . ,

От действия знакопеременных усиЛИЙ происходит ослабление плотности обжатия зубьев 3 волокнами древесины, а в случае возникновения поперечных .отрывакхоих усилий наблюдается разрушение узла.

Предлагаемое техническое решение исключс1.ет указанные недостатки, значительно пЬвшоается несущая способность и надежность стыка соединяемых элементов конструкций. Это дости гается в результате модифицирова ния древесины вокруг зубьев соединительной детали (фиг.6 - показано пунктирной линией и заштриховано ). Мтериал стыкуем элетлентов по высо;те и вокруг зубьев приобретает новое свойство - повышгиотся механические показатели прочности на смятие, это резко уменьшает деформативность соединения, зубья работают в стесненных условиях.

ботягиванне клея во внутрь древесины стыкуемых элементов осуществляется за , что зубья 3 соединительной детали 2 снабясены углублёниями 5 на поверхности,а нарезками б - на pedpax зуба 3. Причем углубления 5 могут выполняться разнообраз ными (фиг.5) например, в виде полу-. сферы, в виде усеченного параболо-г ида вращения, в виде трапеции и Т.д. а нарезки 6 на ребрйх зуба 3 выпол- ; няются также разнообразными фиг.7 и все зависит от вязкости связующего скорости запрессовки соединительной детали 2, породы древесины. Увеличение несущей способности стыка обеспечивается также за счет приклеива- ния пластины 2 соединительной детали к древесине -с помсядью прокладок 4

Преимущества предлагаемого изобретения заключаются в том, что локалное упрочнение древесины клееМ вокруг зубьев и-по высоте значительно уменьшает деформативность стыка от с игтяя древесины; более эффективно работает соединительная детёшь на сдвиг и выдергивание, углубление и нарезки на зуб;ьях; заполненные клеем затвердевшим, позволяют увеличить плотность обжатия зубьев всглокнами древесины, расклинивают их при выдергивании; надежное приклеивание пластин соединительных деталей к стыкуемым эл лентам при n.cmoi№ прокладок позволяет увеличить несущую способность стыка от внесших и внутренних усилий; стык является равнопрочным по отношению к соединявшим элементам; увели №вается надежность от изгибокру1:ящих моментов и .знакопеременных усилий.

1. КРЕПЕЖНЫЙ КОМПЛЕКТ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ, включающий соединительную деталь в виде металлической пластины с зубьями и тканевую прокладку, отличающийся 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, a тканевая прокладка выполнена многослойной. . 2. Крепежный комплект по п.1, о тличающийся тем, что оси углублений наклонены в сторону осГция зуба под углом 45-90°к его (Л боковой поверхности.

-6

-5

7

Фиг.З