СОЕДИНЕНИНИЯ НА ВКЛЕЕННЫХ СТАЛЬНЫХ ШАЙБАХ МЕТОД ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Арискин М. В., Гуляев Д. В., Родина Е.В.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства

Соединения на вклеенных шайбах (ВШ) в деревянных конструкциях являются более современными по сравнению с другими видами соединений на механических связях (шпонками, клеестальными шайбами, когтевыми шайбами, МЗП и др.). Преимущества и технологические особенности изготовления таких соединений отмечены в работах [1; 2; 4]. Основным преимуществом вклеенных шайб является повышенная несущая способность соединения. Как показали многочисленные испытания образцов (около 100) [3], средняя величина разрушающей нагрузки на образец с двумя вклеенными в него стальными шайбами при передаче усилий вдоль волокон древесины в зависимости от параметров шайбы (t – толщина, D_ш – диаметр) колеблется от 75 кН до 120 кН. Данная статья посвящена технологии изготовления соединений на вклеенных стальных шайбах.

Для выборки гнезд в древесине могут быть применены современные инструменты фирмы «Protool», позволяющие быстро и точно производить выемку гнезд под шайбу. Выемку гнезд под шайбу можно делать как на стационарных сверлильных станках, так и при помощи ручной электродрели.

Для склеивания древесины и металла возможно использование клеев на основе эпоксидной смолы ЭД-15. Эти клеи обладают отличной адгезией и когезией, т.е. позволят сделать хорошее вклеивание металлической шайбы в деревянный элемент.

Рис 1. Процесс высверливания гнезда

При изготовлении таких видов соединений выполняются следующие операции (Рис. 1-2).

Фрезой выбирается гнездо диаметром, большим диаметра стальной шайбы на один миллиметр (Рис. 1). Гнезда выбираются на каждой пласти деревянного элемента на глубину, равную толщине шайбы. Причем для соблюдения симметричности установки шайб необязательно в деревянном образце делать разметку на каждой пласти дощатого элемента. Фрезы имеют центровое сверло диаметром 8 мм, с помощью которого производится сквозное отверстие, определяющее центры расстановки шайб с одной и другой стороны.

Центральное сквозное отверстие рассверливают под стяжной болт (Рис. 2) диаметром на 1-2 мм больше, чем диаметр стяжного болта. Это обусловлено тем, что болт не должен работать в данном виде соединения (т.е. не упираться в древесину и не создавать в ней напряжений).

Гнездо наполняется эпоксидным клеем, после чего в него с одной из сторон вставляется шайба. Количество клея должно быть таким, чтобы полностью заполнить свободный объем, причем клей, который будет вытеснен шайбой из гнезда по краям, остается на месте, а клей, который вытекает из отверстия, собирается в емкость для дальнейшего использования.

Рис 2. Выполнение отверстия для болта

После отвердения клеевой композиции под шайбой с одной стороны образца, проклеивается шайба с другой стороны образца в аналогичной последовательности. Таким образом могут быть сделаны любые виды конструкций на вклеенных стальных шайбах. Достоинства таких соединений и конструкций заключаются в том, что все они могут доставляться на строительную площадку поэлементно, а затем собираться в единую конструкцию на месте. Еще одно преимущество такого вида соединения в том, что оно является ремонтно пригодным.

Список литературы

1. Арискин М. В., Вдовин В. М. Оценка несущей способности вклеенной кольцевой шайбы в стыковых соединениях деревянных конструкций // Эффективные строительные конструкции: теория и практика: сборник статей V международной научно-технической конференции. Пенза, 2006.

2. Арискин М. В., Вдовин В. М., Кравцов С. Ю. Клееметаллические соединения в несущих деревянных конструкциях // Региональная архитектура и строительство, №.1. Пенза, 2007.

3. Арискин М. В., Вдовин В. М., Кравцов С. Ю. Экспериментальные исследования соединений на вклеенных стальных шайбах // Эффективные строительные конструкции: теория и практика: сборник статей IV международной научно-технической конференции. Пенза, 2005.