нагельное соединение деревянных элементов строительных конструкций

Формула изобретения

1. Нагельное соединение деревянных элементов строительных конструкций, включающее соединяемые элементы, деревянные накладки и цилиндрические нагели, установленные в предварительно просверленные отверстия, отличающееся тем, что цилиндрические нагели имеют продольные конусообразные пазы с глубиной, уменьшающейся к концам нагеля, в которых жестко закреплены трапециевидные клинья прямоугольного поперечного сечения с шириной, равной ширине сечения пазов, при этом одна сторона клиньев выполнена зубчатой.

2. Нагельное соединение деревянных элементов строительных конструкций по п.1, отличающееся тем, что трапециевидные клинья со стороны торца заострены.

3. Нагельное соединение деревянных элементов строительных конструкций по п.1, отличающееся тем, что цилиндрические нагели и трапециевидные клинья выполнены из прессованных конструкционных стеклопластиков.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относиться к строительству и может быть использовано для соединений деревянных элементов строительных конструкций, в том числе для соединений, к которым предъявляются требования безметальности (радиопрозрачности), повышенной коррозионной стойкости, немагнитности.

Известно соединение деревянных элементов строительных конструкций, включающее соединяемые элементы, деревянные накладки и стальные или стеклопластиковые цилиндрические нагели, установленные в предварительно просверленные отверстия (Конструкции из дерева и пластмасс. Под ред. Г.Г.Карлсена. Изд. 4-ое, перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1975, с.127, рис.IV.14).

Недостатком этого известного соединения является необходимость постановки стяжных нагельных болтов, количество которых составляет от 25 до 100% от общего числа нагелей (СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции» / Госстрой России - М.: ФГУП ЦПП, 2004, с.22, п.6.11), что увеличивает трудоемкость изготовления и материалоемкость соединения. Кроме этого, соединение с применением стеклопластиковых цилиндрических нагелей (Конструкции из дерева и пластмасс. Под ред. Г.Г.Карлсена. Изд. 4-ое, перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1975, с.546-551, рис.XI.25) имеет следующие недостатки:

- трудоемкость и многодельность изготовления нагельных болтов как с использованием трех различных пресс-форм отдельно для стержня болта, для гайки и для шайбы, так и при механической обработке заготовок на токарных, фрезерных и сверлильных станках;

- применение различных прессматериалов, например, АГ-4С для стержня болта и АГ-4В для гаек;

- использование непростых по конструкции (и поэтому дорогих) пресс-форм, необходимых для одновременного формования головки, тела болта и резьбы на его конце, для изготовления гайки, имеющей буртик, и ее резьбы;

- недостаточная прочность резьбы, особенно нарезанной традиционным способом, из-за сниженного сопротивления резьбы на стеклопластиковом стержне сдвигу.

Техническим результатом, полученным от использования изобретения, является снижение трудоемкости выполнения соединения и повышение его жесткости.

Задача решается за счет того, что в нагельном соединении деревянных элементов строительных конструкций, состоящем из соединяемых элементов, деревянных накладок и цилиндрических нагелей, установленных в предварительно просверленные отверстия, цилиндрические нагели имеют продольные конусообразные пазы с глубиной, уменьшающейся к концам нагеля, в которых жестко закреплены трапециевидные клинья прямоугольного поперечного сечения с шириной, равной ширине сечения пазов, при этом одна сторона клиньев выполнена зубчатой.

Кроме этого, трапециевидные клинья со стороны торца могут быть заострены, а цилиндрические нагели и трапециевидные клинья могут быть выполнены из прессованных конструкционных стеклопластиков.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид нагельного соединения деревянных элементов; на фиг.2 - общий вид цилиндрического нагеля в сборе; на фиг.3 - цилиндрический нагель с продольными конусообразными пазами; на фиг.4 - трапециевидный клин.

Нагельное соединение деревянных элементов строительных конструкций включает соединяемые элементы 1, деревянные накладки 2, цилиндрические нагели 3 с продольными конусообразными пазами, трапециевидные клинья 4. Цилиндрические нагели имеют продольные конусообразные пазы с линейно изменяющейся глубиной, уменьшающейся к концам нагеля, в которые забиваются трапециевидные клинья прямоугольного поперечного сечения с шириной, равной ширине сечения пазов, у которых одна продольная сторона гладкая, а противоположная ей сторона зубчатая, что обеспечивает простоту и надежность соединения и исключает необходимость постановки стяжных нагельных болтов.

Нагельное соединение деревянных элементов строительных конструкций с деревянными накладками собирают следующим образом:

- на соединяемые элементы 1 устанавливают деревянные накладки 2, фиксируя их положение, например, при помощи струбцин;

- при помощи механизированного строительного инструмента (сверлильный станок, электродрель) по нанесенной разметке сверлят отверстия под цилиндрические нагели 3;

- цилиндрические нагели 3 вставляют в просверленные отверстия в соединяемых элементах 1 и в деревянных накладках 2;

- в продольные конусообразные пазы в цилиндрических нагелях 3 одновременно забивают трапециевидные клинья 4, защемляющие цилиндрические нагели 3 в просверленном отверстии и делающие соединение жестким и неразъемным.

За счет зубчатой стороны трапециевидных клиньев 4, забитых в продольные конусообразные пазы в цилиндрических нагелях 3, деревянные накладки 2 фиксируются в проектном положении без какой-либо дополнительной установки стяжных нагельных болтов. Для предотвращения раскалывания древесины в зависимости от ее твердости и ориентации пазов по отношению к волокнам трапециевидные клинья 4 со стороны торца, забиваемого в древесину, могут быть заострены.

При применении цилиндрических нагелей 3 с продольными конусообразными пазами и трапециевидных клиньев 4 из конструкционных стеклопластиков технический результат, полученный от использования изобретения, достигается:

- за счет придания соединительным деталям простейшей конфигурации без использования резьбовых сопряжений;

- упрощением и удешевлением пресс-форм для их изготовления;

- сокращением количества разнотипных соединительных деталей до двух.