Во всех системах сопряжения деревянных частей, где встречаются болты, роль болтов сводится или к тому, чтобы своими продольными поверхностями производить подобно штис|)ту смятие, опирающихся на эти поверхности, волокон дерева, и тогда болты работают на изгиб И на срез, или же болты стягивают сопрягаемые части, чтобы они не разошлись при упоре в шпонки, надрезы, кольца, вкладыши, штифты и т. п. При этом главными силами сопротивления сдвигу является сопротивление смятию и скалыванию дерева, сила же бокового смятия, создаваемая болтами в случае их изгиба вопреки расчетам, является второстепенной и в расчет не принимается.
Между тем металлические стержни, вводимые в сопрягаемые деревянные части, должны удовлетворять следующим требованиям: 1) главным образом сжимать сопрягаемые части, 2) автоматически восстанавливать сжатие по мере усыхания дерева, 3) сжимать тем сильнее, чем значительнее внешняя
сила, стремящаяся произвести сдвиг сопряженных частей и 4) дополнить своим сопротивлением разрыву недостаток сопротивления от одного трения и смятия древесных волокон.
С целью удовлетворить указанным требованиям, в предлагаемом скреплении применяются шайбы особой формы.
На чертеже фиг. 1 и 2 изображают вертикальные разрезы шайб, фиг. 3 - разрез шайбы с загнутым гвоздем и фиг. 4 - распределение усилий при сдвиге двух сопряженных деревянных частей.
В предлагаемом скреплении гвозди, которыми сколачиваются сопрягаемые части, снабжены опорными шайбами 1,3 (фиг. 1, 2 и 3) достаточно жесткими, чтобы они не выгибались и достаточно широкими, чтобы не сминали дерева. Конец гвоздя 3 или круто загибается на шайбе или откусывается, сколько надо, и расклепывается (фиг. 4). Оба способа закрепления конца гвоздя дают схожие результаты воздействия гвоздя на сопряжение, хотя расклепка конца крепче
загиба и допускает поэтому мень-, шее число гвоздей.
Специальная форма шайб (фиг. 1 и 2) с выступающим конусом делает загиб гвоздя острее 90° и круче, что увеличивает его сопротивление разгибанию (фиг. 3).
Сущность процесса сопротивления-сдвигу в данной системе состоит в следующем: когда внещние усилия окажутся достаточно сильными, чтобы преодолеть внутренние сопротивления сопряжения, или когда по причине усущки дерева ослабнет сжатие сопряженных частей, тогда начнется сдвиг их. При этом оба конца гвоздя начнут сдвигаться и,следовательно, удаляться один от другого, гвоздь же будет натягиваться, пока не наступит равновесие внешних и внутренних сил. Сила, растягивающая гвоздь Р° (фиг. 4), разложится по закону параллелограма на силу, сжимающую деревянные части cos f, и силу, противодействующую сдвигу сопрягаемых частей Р Р sin 7 Сила сжатия трущихся сопряженных поверхностей, умноженная на коэффициент трения i, дает силу сопротивления скольжению .
лГП
Другой внутренней силой Р является сопротивление дерева смятию сгибаемой частью гвоздя. И, наконец, сопротивление гвоздя
изгибу дает силу Р.
Таким образом, суммарная сила внутренних сопротивлений сдвигу
P P-fP 4--P™+ Предмет патента.
Скрепление деревянных конструктивных частей посредством загибаемых гвоздей, отличающееся применением шайб, средняя часть которых конически приподнята (фиг. 1-3), с целью загиба гвоздя на шайбе под острым углом.
..2,,5,
..
