Клейові, з'єднання є найбільш прогресивними видами з'єднань елементів дерев'яних конструкцій заводського виготовлення. Їх основою є конструкційні синтетичні клеї. Ці сполуки характеризуються рядом важливих достоїнств. Склеювання дає можливість з дощок обмежених перетинів і довжин виготовляти клеєні елементи несучих конструкцій будь-яких розмірів і форм. Вони можуть бути прямими і вигнутими, постійного, змінного та профільного перетину, довжиною, вимірюваної десятками метрів, і висотою, яка вимірюється метрами.
Клейові сполуки є міцними, монолітними і мають таку малу податливість, що її можна не враховувати при розрахунках і вважати клеєні елементи як цілісні. Клейові сполуки є водостійкими, стійкими проти загнивання і впливу ряду хімічно агресивних середовищ, що забезпечує довговічність клеєних елементів. Ці сполуки технологічні, і їх здійснення без труднощів механізуються і автоматизується, вимагаючи обмежених трудовитрат. Однак склеювання допускається тільки в спеціально обладнаних опалювальних цехах з приточно-витяжною вентиляцією для видалення шкідливих умов і під суворим лабораторним контролем. При склеюванні є можливість використовувати деревину маломірних і зниженого якості шляхом видалення значних вад з подальшим стикуванням. Клейові сполуки є безметалльнимі. Це виправдовує економічну доцільність застосування склеюючи-ня і є причиною швидкого зростання обсягів виробництва клеєних дерев'яних конструкцій.
Малюнок 9 - Клейові стики: а - поперечні; б -продольние; в - фанери; г - під кутом; / - по пластям. 2 - по коомкам; 3 - по пластн і кромці; 4 і 5 - зубчастий з виходом зубь-їв на кромки і пласти; 6 - Усов з'єднання фанери; 7 - клеєний елемент
Клеєні елементи після склеювання повинні бути острогани по крайках для отримання гладкою поверх-ності.
Клейові з'єднання при-міняють також для поздовжнього склеювання цільних клеєних елементів і для склеювання дощок з фанерою і зі сталевими деталями.
Для клейових з'єднань застосовують конструктивні синтетичні клеї на основі термореактивних смол (див. Гл. 7). В даний час у вітчизняній практиці для склеювання деревини і фан-єри найбільше застосування знаходять фенолоформальдегід-ний клей КБ-3 і резорциновий клей РФ-12, а для склеювання деревини з металом - епоксидний клей ЕПЦ-1. Клейові шви повинні мати мінімальну товщину, що вимірюється частками міліметрів, і високу міцність, що перевершує міцність дереві-Сіни на стиск і сколювання вздовж волокон. Міцність швів на розтяг з огляду на їх крихкості невелика і відповідає приблизно міцності деревини на розтяг поперек волокон. Адгезионная і когезійна зв'язку клейових швів повинні бути вище міцності дере-весіни, і клейові з'єднання повинні руйнуватися при навантаженні вище межі міцності не по швах і граничним верствам, а по цільної деревини.
Клейові стики по їх розташуванню і особливостям роботи можуть бути розділені на поперечні, поздовжні і кутові (рис. 9).
Поперечні стики дощок служать для створення клеєних елементів з поперечними перетинами необхідних розмірів і форм і додання їм зігнутої форми по довжині. В їх число входять стик по пластям, стик по крайках і стик по пласті і крайці.
Стик по пластям є клейове з'єднання дощок пластями. Цей стик застосовується для створення клеєних, елементів необхідної висоти перетину і для забезпечення їх зігнутої форми по довжині, оскільки він перешкоджає розпрямленню, вигнутих дощок в клеєному елементі. У згинаються і стиснуто-зігнутих елементах стики по пластям працюють і розраховуються на сколювання при вигині за формулою
У цій формулі коефіцієнт умов роботи тск = 0,6 З огляду на-ет можливе виникнення непроклеек, що зменшують розрахункову ширину шва b.
Стик по крайках є клейове з'єднання дощок кромками. Його застосовують для створення клеєних елементів з шириною перетину, більшої ширини окремих дощок. По висоті перетину ці стики в сусідніх дошках розташовуються вразбежку в площині вигину. У цих стиках зазвичай не виникають сколювальні напруги, і вони не вимагають розрахункових перевірок.
Стик по пласті і крайці є клейове з'єднання пласти однієї дошки з крайкою інший. Його застосовують для створення клеєних елементів таврової, двотаврової і рейко видною форми зі стінками з дощок на ребро. Працює і розраховується стик на сколювання при вигині за формулою (14).
Поздовжні стики служать для створення клеєних елементів тре-буєм довжини. У число поздовжніх стиків входять зубчасте і вусів з'єднання.
Зубчасте з'єднання застосовують для стикування дощок кінцями по довжині вздовж волокон, воно є основним видом поздовжнього стику і являє собою з'єднання кінців дощок "клейовими швами по зубчастої поверхні ряду гострих клинів, які можуть виходити на пласті чи на кромки дощок. Така форма надається кінців дощок механічно спеціальної зубчастої фрезою на верстаті. Зубцювате з'єднання характеризується трьома параметрамі- довжиною зубів l. шириною їх біля основи t і шириною біля вершини b (затупленням). Довжина зубів зазвичай не перевищує т олщіни дощок, а параметри забезпечують необхідний ухил площин зубів до осі дошки - не більш 1: 8 і затуплення максимум 1 мм. Тільки такі параметри забезпечують необхідну міцність стику в елементах несучих конструкцій, наприклад 1-32 мм, t = 8 mm, b = 1 мм. Зубцювате з'єднання економічно, оскільки має малу довжину і дає можливість стикувати короткі дошки, і технологічно, так як виготовляється механічно і не розходиться при виготовленні до затвердіння клею.
Кутові стики представляють собою клейові з'єднання дощок і клеєних елементів, розташованих один до одного під кутом.
Зубчасте з'єднання під кутом застосовують головним чином для з'єднання кінців клеєних елементів рам в жорстких вузлах, розташованих під кутами більше 120 °. Зуби цього з'єднання повинні виходити тільки на верхні і нижні кромки елементів в зоні упору їх зрізаних під кутом решт. Це з'єднання працює на зусилля стиснення з вигином і розраховується як цільне похилий переріз по міцності на нормальні напруги з урахуванням того, що вони діють під кутом до волокон, і розрахункові опори деревини мають, відповідні знижені значення.
З'єднання дощок по пласт ям під кутом є клейове з'єднання дощок пластями по площі їх перетину. Так можуть з'єднуватися дошки шириною до 100 мм при куті 90 ° і шириною 150 мм при кутах 30-45 ° між ними. Від поздовжніх зусиль в клейовому шві виникають тут сколювальні і додатково поперечні напруження розтягу зважаючи ексцентричного дії зусиль. Вони розраховуються на сколювання під кутом до волокон, а розтягують зусилля рекомендують вживати болтами або шурупами.
Стики фанери і фанери з деревиною. Усов з'єднання фанери має ту ж конструкцію і ухил, що склеюються крайок 1:12, і застосовують його для з'єднання фанерних листів крайками подлине і по ширині. Воно має знижену міцність через неповного збіги відповідних верств листів фанери при склеюванні і, розраховується на розтяг по площі перетину, зменшеною коефіцієнтом умов роботи m = 0,6. У деяких випадках застосовують також з'єднання фанерних листів з фанерними накладками шириною не менше 30 товщин листів, що з'єднуються.
Мал. 6.10. З'єднання з вклеєними стрижнями: а I- поздовжнє; б - під кутом; / - з'єднуються еле-менти; 2 - стрижні зі сталевої арматури ^ S - від-верстия; 4 - пази; 5 - рейка; 6 - клей
Стик фанери з дошками по пласті і кромок застосовують в клеефанерних конструкціях. При розташуванні волокон дощок під кутом 90 ° до зовнішніх волокнам фанери ширина дощок повинна бути не більше 100 мм. При більшій ширині дощок виникає небезпека перенапруги клейових швів в результаті викривлення деревини. Цей стик працює на сколювання при вигині і розраховується по міцності найближчих до стику клейових швів між зовнішнім і сусіднім шарами фанери за формулою (17) без урахування непроклеек. Розрахунковий опір цього шва сколювання приймається при направленні сколюючої зусиль уздовж зовнішніх волокон фанери Rск.ф = 0,6 МПа і поперек їх Rск.ф = 0,8 МПа. Клее-металеві сполуки перед- являють собою з'єднання дерев'яних клеєних елементів за допомогою вклеєних або наклеєних сталевих деталей (рис. 10).
З'єднання на вклеєних стержнях складаються з коротких стрижнів з арматури класів А-П або А-Ш діаметром 12-32 мм, вклеєних в прямокутні пази або круглі отвори клеєм, що забезпечує надійне з'єднання деревини з металом, наприклад епоксидно-цементним.
Глибина вклеювання l повинна бути не менше 10 і не більше 30 діаметрів стержня, ширина паза або отвору на 5 мм більше діаметра стрижня, відстань між стрижнями не менше 3d, а до краю перетину - 2d. Вклеєні стержні застосовують для поздовжнього і кутового з'єднань-ня клеєних елементів,
працюючих на поздовжні сили або згинальні моменти. Вони сприймають поздовжні сили N при розтягуванні (висмикування) або стисненні (вдавлення). Приховані в товщі деревини стрижні захищені від хімічно агресивного середовища і швидкого нагріву під час пожежі, що підвищує стійкість проти корозії і вогнестійкість конструкції. Клейові з'єднання стрижнів працюють на сколювання по площі, що дорівнює добутку глибини вклеювання l на периметр отвору π (d +0,5) см.
Напруження сколювання розподіляються по довжині вклеювання нерівномірно, зменшуючись до кінців стрижнів.
Розрахунок з'єднання на сколювання, проводять з урахуванням коеф-фициента нерівномірності (концентрації) розподілу сколюють, що визначається в залежності від діаметра стержня і глибини вклеювання.
Розрахункова несуча здатність стрижня визначається по ска-ливанію клейових з'єднань за формулою
,
де; - розрахунковий опір деформуючих.
З'єднання з клеестальнимі шайбами застосовують для з'єднання стрижнів збірно-розбірних ферм у вузлах. Вони складаються зі сталевих пластинок - сталевих накладок, болтів, а також шайб, приклеєних до пластям елементів феноло-формальдегідних по шару БФ або епоксидним клеєм. Болти пропускаються при складанні з'єднання через отвори відповідного діаметру в накладках і шайбах і через отвір більшого діаметру в деревині елементів. З'єднання сприймає розтягуючі і стискаючі зусилля. Клейові шви шайб працюють і розраховуються на сколювання по формулі (18). Болти розраховуються на зминання і зріз між шайбами і накладками, як в сталевих з'єднаннях, без обліку деревини і мають підвищену несучу здатність. Сталеві накладки розраховуються на розтяг або стиск. Для безперешкодного складання з'єднання повинно бути виготовлено з високою точністю.
Клейові з'єднання арматури клеєних армованих балок з деревиною виконуються шляхом вклеювання її в пази в крайніх зонах перетинів епоксидно-цементним клеєм. Вони працюють на сколювання з надлишковими запасами міцності.
З'єднання з пластмасовими зв'язками мають значні перспективи застосування в дерев'яних конструкціях, особливо призначених для експлуатації в середовищах, хімічно агресивних по відношенню до металу. В даний час проводяться експериментальні та теоретичні дослідження з'єднань в дерев'яних елементах з циліндричними нагелями з високоміцного склопластику типу АГ-4с.