Болты используют для соединения бревен, брусьев, толстых досок (рис. 3.26,а). Их изготовляют из стали диаметром 10…28 мм. Болты отстоят от концов соединяемых деталей не менее чем на 15 см. Их забивают молотком в отверстия соединяемых деталей меньше диаметра болта (0,7…0,8 d). Шайбы толщиной 4…6 мм с наружным диаметром в 3…3.5 раза больше диаметра болта устанавливают с обеих сторон. В стыках несущих конструкций устанавливают не менее двух болтов диаметром до 12,7 мм, с шайбами толщиной 6 мм. Шайбы предотвращают вдавливание в древесину головки и гайки при затягивании болта и при работе под нагрузкой. Самовольное откручивание гайки предотвращает навинчивание контргайки. Пружинистая шайба (гровер) постоянно затягивает стык, обусловленный высыханием древесины.Болты используют в стыках несущих конструкций. Характеристика черных болтов дана в табл. 3.2, а характеристика гаек и шайб — в табл. 3.3.Хомутами из полосовой стали толщиной 10…15 и шириной 30…100 мм (рис. 3.26,6) укрепляют соединения строительных конструкций. Место соединения обхватывают хомутом, а затем стягивают его болтом или прибивают гвоздем. В зависимости от формы соединяемых деталей применяют хомуты круглые или прямоугольные.

Уголками закрепляют угловые соединения конструкций (рис. 3.26, в). Их изготовляют под прямым углом, широкими и комбинированными, из стальных полос толщиной 2… 10 и шириной 20…80 мм. Уголки закрепляют шурупами или болтами с одной или обеих сторон соединения. Ими крепят углы створок ворот, оконных и парниковых рам и др. В конструкциях ворот уголки объединены с петлями.

Утапливаемые кольцевидные и квадратные стальные шпонки (рис. 3.26, г) применяют для бокового крепления двух или трех деталей. Диаметр кольцевидной шпонки 5…20 см, высота (включая выступы) — 3… 5 мм. В местах установки выфрезеровывают соответствующие пазы, куда вставляют шпонку, чтобы половина высоты шпонки входила в каждую деталь. Соединение со шпонкой укрепляют болтами. Соединяемые детали должны быть высушены, а шпонки плотно с натягом вставлены в пазы.

Впрессованные шпонки из стального листа толщиной 1 мм бывают кольцевидные и квадратные (рис. 3.26, д). Их высота 25 мм с прочными острыми зубьями по обоим краям.

В местах соединения строительных конструкций выполняют отверстия под болты, затем острыми зубьями шпонку закрепляют на одной детали и накрывают второй. Вставив болты, затягивают гайки и сжимают соединение, впрессовывая шпонку в древесину. Зубья шпонок, впрессованные в древесину, обеспечивают жесткое и прочное соединение. Битумная мастика, покрывающая шпонки, защищает их от коррозии во влажной среде. Впрессовываемые шпонки употребляют в стыках крыш и других конструкций, требующих жесткости и прочности соединения.

Накладки изготовляют из полосовой стали толщиной 10 и шириной 40…60 мм, длиной 20…80 см (рис. 3.27). Их крепят гвоздями (желательно коваными) и шурупами. Концы накладок закрепляют прямыми скобами. Накладки применяют при наращивании соединений.

Глухари и крюки изготовляют из квадратной стали сечением 10ХЮ…12X12 мм или цилиндрической стали диаметром 10…12 мм. Длина глухарей 100… 120мм. Глухари бывают двух видов (рис.3.28, а и б). Ими закрепляют оконные и дверные коробки в проемах каменных стен, если в них не заложены деревянные пробки, покрытые битумом.

Строительные скобы изготовляют из квадратной стали размером 10Х10… 18X18 мм или цилиндрической — диаметром 10…18 мм (рис. 3.28, в, г, д) длиной 200…500 мм. Заостренные концы скобы согнуты в одну или в разные стороны под углом 90 или 180°.

Характеристика строительных скоб дана в табл. 3.4.

Анкерные болты используют для крепления концов балок в наружных и капитальных стенах (рис. 3.29). Их прикрепляют к концам балок с помощью болтов и скоб.

Изготовляют болты из листовой стали толщиной 10…12 мм и шириной 40…50 мм. Длина анкерного болта для закрепления конца балки в наружной стене 80…100 см.

Стальная подножка (стремя) служит для подвески промежуточной (короткой) балки к главной в местах пропуска труб. Подножку изготовляют из листовой стали толщиной 10 мм и шириной 50…70 мм. Конец короткой балки опирается на стремя, закрепленное на основной балке (рис. 3.30).

Конекторы — это квадратные стальные пластины с игольчатыми гвоздями (рис. 3.31), предназначенные для соединения узлов в несущих конструкциях.

Рис. 3.27. Укрепление концов балок, опертых на капитальную стену: I — вид сбоку; II — план; а — укрепление концевого соединения балок впритык накладкой, скобами и коваными гвоздями; б — укрепление косого концевого соединения балок двумя накладками и скобами; в — укрепление концевого соединения скошенных концов балок прямой строительной скобой; г — укрепление соединения двух косых концов балок в закрытом гнезде двумя накладками, скобами и гвоздями; д — укрепление концов двух соприкасающихся боковыми кромками балок прямой строительной скобой; 1 — капитальная стена или подбалка; 2 — толь или рубероид; 3 — балки; 4 — металлические накладки; 5 — гвозди или болты; в — строительные скобы; 7 — скобы (пробои); 8 — закрытое гнездо; 9 — деревянная подбалка; 10 — забетонированные концы балок: 11 — столб или колонна

Конекторы изготовляют в виде лент, разрезая затем по длине на нужные размеры. Их различают по номерам, толщине материала, по размерам игольчатых гвоздей, размещению и конфигурации. Ширина конекторов 25…152 мм, длина зависит от величины нагрузки. В угловых стыках конекторы впрессовывают попарно (рис. 3.32).

Конекторы впрессовывают перпендикулярно волокнам, деформируя их, но не разрушая. Деформированные волокна древесины надежно удерживают гвозди конектора, что обеспечивает прочность соединения. Игольчатые гвозди конектора располагают рядами, в шахматном порядке или кольцеобразно. Оцинкованная поверхность конекторов не подвержена коррозии. До установки конекторов деревянные соединения обрабатывают антисептиками.

Рис. 3.34. Схема установки конектора и распределение нагрузки в узлах треугольных ферм

Конекторы устанавливают в узлах конструкций, перекрывающих пролеты 7,5…30 м (рис. 3.33). Высота таких ферм 1 …3,85 м.Выбор конектора производится в зависимости от толщины используемых пиломатериалов (№ 14, 18, 20).

Схема крепления конекторов и распределение нагрузки в узлах треугольных ферм показана на рис. 3.34.У решетчатых балок верхний и нижний пояс из пиломатериалов хвойных пород, узлы — из штампованной профильной стали. Деревянные и металлические элементы скреплены конекторами (рис. 3.35). Решетчатые балки по высоте имеют размеры 34, 45 и 65 см.За счет сопротивления волокон древесина хорошо удерживает гвозди, шурупы, болты и шпонки. Волокна древесины изгибаются и давят на поверхность забитого гвоздя, препятствуя его выдергиванию. Сопротивляемость древесины вбиванию гвоздей зависит от диаметра и длины гвоздя, плотности, твердости древесины, степени влажности, особенностей направления ее волокон и забивки гвоздя. Выдергивание гвоздей зависит от продолжительности времени нахождения их в древесине. В свилеватой древесине гвозди удерживаются крепче, чем в породах с прямыми волокнами. Только что забитый гвоздь удерживается в древесине крепче, чем по истечении времени.

Гвозди, забитые в торец (вдоль волокон), удерживаются на 25…30 % меньше, чем забитые поперек волокон. Способность древесины удерживать гвозди, забитые в радиальном или тангентальном направлении, примерно одинаковая.

Способность древесины удерживать гвозди, шурупы и другие крепления определяется силой их выдергивания. Древесина березы больше сопротивляется выдергиванию гвоздей, чем сосна, сохраняя эту способность в период эксплуатации конструкции. Во влажных условиях применяют оцинкованные гвозди.

Способность гвоздя сопротивляться нагрузкам при двойном смятии показана на рис. 3.36. На рисунке видно, как гвоздь, изгибаясь, сопротивляется выдергиванию. С увеличением нагрузки больше деформация гвоздя и древесины. Они пропорциональны прилагаемому усилию. Наибольшие напряжения возникают при соприкосновении среднего элемента с крайними на границе, уменьшаясь к середине