2. Указания по расчету

Расчетное усилие, действующее на соединение (с учетом коэффициента надежности), не должно превышать расчетной несущей способности соединения (с учетом породы, условий эксплуатации).

Разгружающее действие сил трения при расчете соединений не учитывается. Разгружающее действие трения, создаваемое начальной болтовой стяжкой при расчете также не учитывает­ся, так как усушка древесины поперек волокон с течением вре­мени ослабляет действие начального обжатия.

Усушечные и температурные деформации вдоль волокон древесины при проектировании не учитываются. Деформации поперек волокон (усушка) при необходимости могут учитывать­ся в зависимости от начальной и конечной влажности.

3. Лобовая врубка с одним зубом

Врубками называются соединения, в которых усилие пере­дается от одного элемента к другому непосредственно, без про­межуточных вкладышей или иных рабочих связей. В простей­шем случае усилие передается упором приторцованных друг к другу концов бревен или брусьев.

Основной областью применения врубок являются узловые соединения в брусчатых и бревенчатых фермах, в том числе в опорных узлах примыкания сжатого верхнего пояса к растяну­тому нижнему поясу.

Существует два вида лобовых врубок: с одним и с двумя зу­бьями.

1. Лобовая врубка с одним зубом

Врубка с одним зубом используется при углах b порядка 35° и меньше. В этом случае решающее значение, как правило, имеет расчетная несущая способность по условию скалывания. Врубка имеет равнопрочное соединение по смятию и скалыва­нию при b= 37°.

При конструировании лобовой врубки необходимо соблю­дать следующие требования:

1. Глубина врубки должна быть не менее 2 см в брусьях и не менее 3 см в бревнах, и не более 1/3h или 1/3d.

2. Упорная площадка врубки пропиливается перпендикулярно к направлению сжимающей­ силы. Ось сжатого элемента должна проходить через центр упорной площадки.

3. Длина площадки скалывания должна приниматься с учетом: 1_ск ≤10h_вр, 1_ск ≤10h

4. Центрирование нижнего пояса из бруса должно осуществляться по ослабленному сечению, т.е. по F_нт. В конструкци­ях из бревен центрирование производится по площади брут­то.

5. Устройство зазора в 1-2 см необходимо для исключения возможного отрыва зуба от его основания в случае уменьшения угла b, при прогибе панели верхнего пояса и увлаж­нении древесины.

Врубка рассчитывается по I предельному состоянию, кото­рое сводится к разрушению древесины либо по смятию, либо по скалыванию.

Несущая способность по каждому из двух условий записы­вается следующим образом:

1. N_с < F_смR_см,a (смятие нижнего пояса).

2. N_р < F_скR_ск^ср (скалывание, нижнего пояса).

В лобовых врубках имеет место односторонний вид скалы­вания, поэтому среднее значение расчетного сопротивления древесины скалыванию определяется по формуле

Увеличение длины площадки скалывания за пределами де­сяти глубин врубки в расчетах на скалывание не учитывается.

Разберем вопрос, почему необходимо производить центри­рование брусчатых конструкций на лобовых врубках по ослаб­ленному сечению растянутого нижнего пояса.

Во-первых, центрирование по сечению брутто приводит к внецентренной работе растянутого бруса по ослабленному се­чению, следовательно, нижний пояс необходимо рассчитывать как растянуто-изгибаемый элемент.

Во-вторых, центрирование по сечению нетто требуется еще и для обеспечения наибольшей несущей способности врубки по скалыванию.

Рассмотрим, каким же образом центрирование по F_нт при­водит к повышению несущей способности соединения по ска­лыванию.

1)При прочих равных условиях меняется экс­центриситет действия скалывающей силы.

2)Степень неравномерности распределения касательных на­пряжений tск при той же длине площадки скалывания 1СК при центрировании по Fбр существенно возрастает.

3)Центрирование по ослабленному сечению приводит к вне­центренной работе нижнего растянутого бруса неослабленной его зоны. Однако даже при hвр=1/3hбр эксцентриситет ер=1/6h оказывается безопасным для нижнего растянуто-изгибаемого пояса.

Чтобы избежать разрушения конструкции, а именно фер­мы, от катастрофического снижения несущей способности по скалыванию, рекомендуется ставить аварийный болт или хомут. Они включаются в работу, когда произойдет скалывание зуба.