5.1 Группы соединений деревянных конструкций
5.1.1 Соединения деревянных конструкций по виду зависимости упругой деформации от прилагаемой нагрузки в диапазоне расчетной несущей способности подразделяют на две группы:
- I - соединения с линейной зависимостью упругой деформации от нагрузки;
- II - соединения с нелинейной зависимостью упругой деформации от нагрузки.
5.1.2 К группе I относят соединения: клеевые различных видов, в том числе на вклеенных металлических стержнях; на врубках; на деревянных цилиндрических и пластинчатых нагелях; на различных шпонках и вкладышах и т.п.
5.1.3 К группе II относят соединения: на металлических и пластмассовых нагелях в сверленые и фрезерованные гнезда; на гвоздях, шурупах и ввинчиваемых стержнях; на зубчатых металлических пластинах (МЗП), шайбах, кольцах и др., вдавливаемых в древесину.
5.1.4 Узлы деревянных конструкций подразделяются на узлы с соединениями I группы, II группы и смешанные, в которых присутствуют соединения и I, и II групп.
5.2 Виды разрушений соединений
5.2.1 Разрушения соединений подразделяют на два вида: пластическое и хрупкое.
Если разрушение соединения при нагружении за пределом упругой работы происходит с развитием нелинейных деформаций и их непрерывным ростом без изменения величины нагрузки, то разрушение относят к пластическому виду, а с незначительным ростом деформаций и резким падением нагрузки - к хрупкому виду.
5.2.2 К пластическому виду разрушения следует относить разрушения от сжатия, смятия вдоль или поперек волокон в зоне соединительных элементов, происходящие, как правило, в нагельных и других вдавливаемых соединениях.
К хрупкому виду разрушения относят разрушение от скалывания вдоль волокон или под углом к волокнам, от раскалывания с отрывом поперек волокон и др.
5.2.3 В процессе испытаний разрушение может произойти как по узловому соединению, так и по древесине за пределами узлового соединения.
5.3 Требования к образцам соединений для испытаний и схемам приложения нагрузки
5.3.1 Для испытаний преимущественно используют образцы соединений натурных размеров. Для контрольных испытаний преимущественно следует использовать образцы в виде фрагментов узлов с проектными размерами. Допускается использовать для образцов физическое моделирование.
5.3.2 Деревянные элементы образцов соединений изготавливают из древесины с заданным классом прочности по ГОСТ 33080 при влажности древесины 12% по ГОСТ 16588, для чего перед испытаниями они должны быть высушены и выдержаны в помещении при влажности воздуха (65±5)% и температуре (20±2)°С.
Элементы соединений должны быть изготовлены по требованиям, указанным в рабочих чертежах на конструкции. Силы трения на боковых поверхностях соединяемых элементов образцов должны быть устранены путем создания зазоров, равных значению возможной усушки древесины в процессе эксплуатации.
5.3.3 Изготовление образцов соединений должно быть осуществлено с учетом принятых схем испытаний, основные виды которых в зависимости от типов соединений приведены на рисунке 1.
5.3.4 При выборе схемы и проведении испытаний особое внимание должно быть уделено передаче усилия на образец: при схеме испытаний на сжатие в опорных участках следует использовать стальные опорные подкладки, призмы или шаровые элементы для исключения смятия древесины и обеспечения приложения силы в фиксированные точки; при схеме испытаний на растяжение должно быть исключено проскальзывание образца в захватах испытательной машины путем использования клиновидных захватов, а также вставок или приспособлений, компенсирующих обжатие древесины до 10% по толщине.
5.3.5 После изготовления образцы перед испытаниями должны быть паспортизованы с детальной фиксацией размеров и схемы испытаний, описанием свойств древесины (влажность, плотность, характеристика годичных колец и др.) и пороков (сучки, трещины и др.).
На каждый образец должна быть нанесена маркировка, указывающая номер и характеристику образца.
5.3.6 Число испытуемых образцов устанавливают в зависимости от целей конкретных испытаний.
При первичных испытаниях новых типов соединений и установлении их реальной несущей способности должно быть испытано не менее трех образцов.
При испытании типовых соединений с целью установления нормативных или расчетных показателей прочности и деформаций их число должно быть не менее 30 шт. для возможности проведения достоверной статистической обработки результатов испытаний.
Для контрольных испытаний допускается использовать 1 образец.
а - на сжатие нагельного соединения; б - на растяжение нагельного соединения; в, г - на сжатие гвоздевого соединения под углом к волокнам; д - на растяжение стыка на зубчатых пластинах;