Заказать звонок

Заказать прайс-лист

ГОСТ, металлические дюбели-гвозди 6х40 и дюбель с гайкой 6х60, характеристики других моделей

Особенности

Распорный дюбель соответствует ГОСТ 28778–90. Относится к строительно-монтажным крепёжным изделиям. Задача дюбеля — обеспечить дополнительную фиксацию основного метиза (самореза) в несущей конструкции.

Имеющиеся распорные клинья выступают буфером между основной конструкцией и болтом, саморезом, обеспечивая прочность соединения за счёт расклинивания распорной части в несущем основании.

Анкеровка происходит во время вкручивания шурупа, когда расходящиеся клинья упираются в стенки просверленного отверстия.

Дюбели выполняются в нескольких видах из различных материалов:

В зависимости от этого, а также длины и диаметра, дюбели имеют соответствующие технические характеристики.

Разновидности

Производители предлагают широкий ассортимент крепёжных метизов, среди них немало разновидностей распорных дюбелей.

• Пластиковые с шипами. Этот вид считается универсальным. Используется для внутренних работ, так как пластик не самый прочный материал и легко поддаётся разрушению от влияния температурных перепадов, воздействия влаги и солнца. Работают полипропиленовым дюбелем с любыми поверхностями, в том числе бетонными, каменными.

• Капроновые с шипами. Используются для фасадных и других работ. Специальные усики-шипы позволяют крепко удерживать метиз внутри основания. Для работы с этим видом крепежа подбирают саморезы диаметром 0,3–0,8 см.

• Дюбель для гипсокартона. Именно такая разновидность подходит для работы с этим хрупким и ненадёжным материалом, неспособным удержать простой крепёж и тяжёлый вес. Особая сверлоконечная форма позволит обойтись без сверла, если дюбель металлический.

• Металлический с гайкой. Используется в большинстве строительных материалов как полнотелых, так и пустотелых: бетон и газобетон, кирпич и камень, гипсовые панели. Подходит для крепления конструкций среднего веса: вытяжек, кондиционеров, телевизоров. Имеет гладкую поверхность дюбеля, распорная втулка устроена таким образом, что при вбивании расклинивается намертво, оставаясь несъёмной.

• Дюбель-гвоздь. Метиз предназначен для крепления лёгких конструкций к основанию из полнотелых и пустотелых материалов, таких как бетон, кирпич, ДСП, гипсокартон и т. д.

• Дюбель-шпилька. Применяется для крепежа лёгких предметов: картин, небольших полочек и навесных шкафчиков. Шпилька выполнена из оцинкованной стали. Имеет превосходные антикоррозийные качества.

• Четырёхраспорный дюбель. Крепёжный метиз в комплекте с шурупом, применяется для монтажа в полнотелых основах: бетон, камень, кирпич.

• Латунные модели применяются для небольших глубин анкеровки: ручки, кронштейны, мебельные фасады.

• Дюбель-хомут используют в работе с электропроводкой, для монтажа кабеля: конструкция имеет петлю в верхней части для обхвата кабеля, а в нижних частях — распорные зубцы, удерживающие дюбель в отверстии.

Размеры

Размер дюбеля – это диаметр или ширина изделия и длина. Широкий ассортимент распорных моделей предлагает по нескольку размеров длины — от трёх и более вариантов. Самые востребованные размеры – 6х30, 10х50 и 6х37, диаметр дюбеля должен соответствовать диаметру отверстия.

• Четырёхраспорные дюбели используются для работы с полнотелыми основаниями, имеют размеры от 5х25 до 20х100. Наибольшим спросом среди них пользуются 6х35, 6х50, 8х80, 10х100.

• Полипропиленовые, пластиковые универсальные модели имеют размеры 5х32, 6х37, 6х42, 6х52, 8х52, 8х72, 10х61, 12х71.

• Дюбель-гвозди для работы с бетоном, камнем, кирпичом — 6х30, 6х40, 6х50, 6х60, 6х65, 8х50.

• Капроновые для фасадных работ – от 8х100 до 10х100.

• Дюбель-шпилька, с помощью которого производят крепление лёгких конструкций, а также всех типов теплоизоляции – 4х8х45, 10х50, 10х80, 10х90, 10х100 и до 10х300.

• Металлический дюбель-крокодил, применяемый в работе с газобетоном и другими пористыми основаниями – от 8х30 до 10х60.

• Винтовые сверлоконечные нейлоновые или металлические метизы предлагают размеры 4,8х45, 8х55, 14х80, 10х60.

• Дюбель-гвоздь выпускается следующих размеров: 4х40, 4,5х30, 4,5х40, 4,5х50, 4,5х60, 5х40.

Расчёт при монтаже

Выбор дюбеля — дело непростое. Чтобы крепление было надёжным и качественным, необходимо учитывать материал основания, его структуру, вес монтируемой конструкции, её особенности. Фиксация изделий с большим весом требует подбора метизов с глубиной фиксации не менее 8,5 см.

• Предметы с небольшим весом — навесные шкафчики в ванной комнате, декоративные полочки, настенные часы – можно крепить с помощью распорных дюбелей диаметром от 7 мм и длиной от 3 см.

• Для монтажа тяжёлых потолочных навесных конструкций — многоярусных люстр, массивных бронзовых светильников – следует выбирать крепёж с поперечными насечками и распорными усиками. При этом важно соблюдать соответствие диаметров отверстия и самого метиза. Для работы с гипсокартоном более всего подходят винтовые сверлоконечные модели.

• Металлический дюбель-крокодил выбирается для монтажа конструкций к несущим основаниям из газобетона, пенобетона и прочих пористых материалов.

• Для монтажа тепло- и гидроизоляции производители предлагают дюбель-шпильку с тарельчатой шляпкой — особенности его головки прикрепляют изоляционный материал более плотно и аккуратно, без риска повреждения. Подобные изделия с металлическими гвоздями способны выдерживать большой вес, но на открытом воздухе легко поддаются коррозии, поэтому лучше выбрать вариант с термокрышкой.

• Для монтажа кронштейнов или фасадных профилей, обрешёток выбираются фасадные модели.

• Для закрепления электропроводов и кабелей производители предлагают оптимальный вариант в виде дюбеля-хомута. Петля хомута прочно охватывает провод, а его зубчатые концы надежно фиксируют всю систему на несущей поверхности. Отличная замена гвоздям и другим фиксирующим приспособлениям.

Технология

Для правильного применения распорных метизов нужны инструменты, соблюдение технологии и алгоритма действий. Кроме самого крепежа, необходимо приготовить изоленту, остроконечный инструмент (гвоздь или нож), молоток и электродрель с победитовым сверлом, шуруповёрт или отвёртку, строительный фен или пылесос.

• На поверхности отмечают место установки дюбеля, ставят метку карандашом. Затем гвоздём, кончиком ножа или другим остроконечным предметом проделывают небольшое углубление.

• Проверяют соответствие диаметра сверла и дюбеля — идеальный вариант, когда дюбель вставляют усилием в подготовленное гнездо.

• На самом сверле кусочком изоленты отмечают нужную глубину будущего отверстия, чуть больше длины самого дюбеля.

• Просверливается отверстие, при этом дрель должна находиться в перпендикулярном положении по отношению к несущей поверхности.

• Полученное отверстие должно быть очищено от пыли и мусора. Его продувают с помощью фена или пылесоса.

• Метиз вставляется до упора, при этом необходимо соблюдать максимальную осторожность и аккуратность, чтобы не повредить крепёжное приспособление.

• После этого в дюбель вкручивается шуруп, саморез с помощью шуруповёрта или вручную — используя отвёртку.

Если количество метизов окажется недостаточным, им легко можно найти замену: из деревянного брусочка нужной длины готовят деталь круглого сечения конусовидной формы, соответствующей длины и диаметра. При соблюдении всех условий правильного выбора и монтажа несложно получить надёжную и крепкую фиксацию.

В следующем видео представлен обзор дюбелей.

Дюбели — виды, назначение, различия — Московский сантехник — 5 декабря — 43797209688

Дюбели представляют собой крепежные изделия, используемые при монтажных работах в строительной и ремонтной отрасли, а также в бытовой сфере. Дюбель представляет собой элемент крепежа, который используют для фиксации винта с поверхностью. Крепеж относится к группе глухих креплений. В наше время доступны всевозможные виды дюбелей различных материалов и модификаций. В статье мастер сантехник рассмотрит виды дюбелей по конструкции, принципу работы и предназначению для грамотного подбора при монтаже.

Понятие дюбеля

Справедливости ради, дюбель – не само крепление, а та его часть, которая вставляется в основание и обеспечивает самую возможность крепления. Предшественником его была обыкновенная деревянная пробка – чопик, который вколачивали в стены с тем, чтобы появилась возможность вбить гвоздь в основание.

Эту же роль выполняет дюбель и сегодня. Но, правда, современные модели предлагают возможность крепления на самые различные материалы: тяжелый бетон и пористый, пустотелый кирпич и плотный природный камень, гипс, гипсокартон и рыхлый шлакобетон. Обеспечивает столь широкие возможности конструкция изделия.

Принцип действия

Дюбель – это втулка или гильза. Сам по себе дюбель крепления не образует, но прочно фиксируется в материале стены. Предмет или материал закрепляют, вкручивая или вбивая в гильзу гвоздь, шуруп или винт. При этом гильза изменяет форму – расширяется, скручивается, складывается, то есть, формирует очень надежное сцепление с основанием.

Состоит дюбель из двух частей:

• Нераспорная – верхняя часть гильзы, при прохождении метиза форму не изменяет. Этот промежуток оказывается внутри прикрепляемого материала, где формировать прочное сцепление нет нужды. Кроме того, нераспорная часть предупреждает контакт металла основания с материалом крепежа. Длина нераспорной части определяется назначением изделия. Если толщина закрепляемого материала невелика – панели, рейки, мебель, кронштейны, то и длина нераспорной части мала. Если же крепеж должен пройти сквозь пустоты или слой теплоизоляции, то длина нераспорного фрагмента увеличивается.
• Распорная – или рабочая часть. При прохождении шурупа этот фрагмент гильзы изменяет форму. В большинстве случаев втулка расширяется, обжимая стенки отверстия и тем самым, увеличивая силу трения. В отдельных случаях гильза может складываться – дюбель типа «бабочка», чтобы прижаться к тыльной стороне листового материала, или сжиматься, формируя упорный узел – в пустотном материале. Именно эта часть изделия и обеспечивает формирование крепежа.

Дополнительные элементы

Усиливают распорные свойства изделия разнообразные дополнительные элементы:

• Стопорные – усы, шипы, элероны, предупреждают прокручивание дюбеля при монтаже;
• Распорные – разнообразные выступы, шипы и зубцы разной формы и величины, которые при распирании образуют более плотный контакт со стенками отверстия и предупреждают вырывание элементов – направлены против движения наружу;
• Осевые – как правило, это канал, который помогает сохранить осевое направление гильзы;
• Рассечения на теле втулки – прорези по всей длине распорной части облегчают деформацию тела дюбеля. Рассечений может быть 2, 3, 4: чем их больше, тем более равномерное давление оказывает втулка на окружающий материал.

Конструкционные исключения

Конструкция может довольно заметно отличаться от описанной, поскольку назначение крепежа требует специальных решений.

Так, модели для теплоизоляции отличаются большой длиной нераспорной части, поскольку проходят сквозь слой утеплителя и очень широкой шляпкой, благодаря которой и удерживается этот рыхлый материал.

А вот распорные недемонтируемые модели могут не иметь даже буртика и практически невидимы, но при этом «оснащаются» массой выступов и шипов, чтобы лучше удерживаться в стене.

Общим для любых видов дюбелей за редким исключением является схема монтажа, обязательно включающая предварительно высверливание отверстий. С одной стороны, это увеличивает сроки выполнения работ, с другой – обеспечивает куда более надежное крепление, чем при использовании разных видов гвоздей или саморезов. Дюбель – более универсальное решение, к тому же сегодня существует масса материалов, в которых другой вид крепления практически невозможен.

По материалу

Большинство дюбельного крепежа изготавливается из пластмасса. Объяснение простое: прочность крепления во многом определяется силой и легкостью деформации, а пластик, отличаясь вязкостью и эластичностью, куда проще деформируется по сравнению с другими материалами и при этом не теряет своих свойств.

Причем от самого пластика никаких выдающихся способностей не требуется, крепеж изготавливают из самых доступных полимеров:

• Полиэтилен – легкий, стойкий к кислотам и основаниям, бесцветный полимер. Обладает хорошей вязкостью и при деформации сохраняет свои свойства. Является диэлектриком, не подвержен коррозии, но стареет и растрескивается со временем. Отличается холодостойкостью: изделия можно эксплуатировать при температуре до -40 С.
• Полипропилен – менее стойкий к холоду, но отличается большей твердостью и износоустойчивостью. Более стоек к нагреву – начинает деформироваться не раньше +140 С. Также подвержен растрескиванию.
• Полиамид – нейлон. Жесткий, прочный, вязкий материал с плотностью в 1,14 г/куб см. Отличается стойкостью к вибрации, слабо изнашивается и нечувствителен к механическим повреждениям. Нейлоновый дюбель считается самым прочным и надежным креплением. Недостаток – гигроскопичность, из-за чего монтаж в сырую или морозную погоду запрещается.

Обратите внимание! Все пластмассовые изделия обладают одним общим недостатком: они горючи, причем могут гореть и после удаления источника пламени. Для крепления пожароопасных объектов – газопровода, например, нужно применять металлические дюбели

Металлические по форме и строению не отличаются от пластиковых, хотя выбор их значительно меньше. Металл, отличаясь прочностью и жесткостью, обладает куда меньшей упругостью и вязкостью, а, значит, не может так сильно деформироваться как пластик, не теряя при этом своих свойств. Однако крепеж из металла отличается более высокой несущей способностью, что в некоторых случаях необходимо:

• Изготавливаются дюбели из оцинкованной стали и нержавеющей. Обычная сталь подвержена коррозии и нуждается в защите, слой цинка предупреждает коррозию. Модели из нержавейки не корродируют, однако стоимость их заметно выше.
• Дюбели могут изготавливаться из специальных сплавов с добавкой титана или хрома, а также из латуни и даже бронзы. Такие материалы особенно стойки к коррозии и отличаются долговечностью, но из-за высокой стоимости используются только на самых ответственных участках.

Далее рассмотрению подлежит классификация дюбелей.

Виды такого изделия

Дюбельный крепеж на редкость разнообразен. На сегодня существуют модификации едва ли не для любого строительного материала, для разных методов монтажа, из разных материалов и так далее. При таком богатстве выбора не найти подходящего попросту невозможно.

Фактическим ограничением для крепежа является толщина прикрепляемого материала и максимально возможная эксплуатационная нагрузка. Величина эта может достигать 200 кг и выше, но при установке действительно тяжелых конструкций – металлических каркасных, например, этого не достаточно. В таком случае вход идут анкеры.

Распорные дюбели

Это одна из самых широких групп дюбелей. Элементы для крепежа выпускаются стандартного диаметра 5, 6, 8, 10, 12,14,16 мм. Существуют редкие размеры 4, 7 и 20 мм.

Для фиксации, в дюбелях этого типа предусмотрены подвижные части, которые выступают наружу по мере вкручивания шурупа. Сам дюбель изготавливается из полиэтилена, нейлона или полипропилена. Это мягкие материалы, легко поддающиеся воздействию металлических саморезов изнутри.

По длине дюбеля бывают удлиненными, укороченными и стандартными. Распорных лепестков может быть два, три и даже четыре. Некоторые конструкции содержат потайную головку, чтобы скрывать последующий крепеж.

Обратите внимание! «Усики» на «теле» элемента препятствуют проворачиванию дюбеля в стене в момент закручивания шурупа (из-за сверла одинакового диаметра отверстие немного разбивается и без «усиков» пластиковая вставка легко крутилась бы). Бортик на торце мешает утопить дюбель вглубь стены

Все распорные дюбели имеют рассеченную часть, которая расходится по мере заворачивания метиза. Не распорное основание обеспечивает сохранение целостности пластиковой конструкции.

Распорные дюбели различаются на несколько видов.

Распорный дюбель с шипами

Такую модель монтажники называют «чапай». Конструкция имеет зубчатые грани с двух сторон, разжимающие крепеж в отверстии. Два больших шипа препятствуют проворачиванию, пока зубцы не вступили в работу. Такое исполнение особенно удобно при вкручивании метизов в потолок, когда они могут выпадать под собственным весом.

Распорный усиленный дюбель

Чаще всего его называют «дюбель-ежик», поскольку у него небольшие выступы с четырех сторон, напоминающие колючки. Длинные «усики» в конструкции отсутствуют. В отличие от предыдущего, он расширяется по всей длине. За счет фиксации во всех направлениях крепеж хорошо переносит повышенные нагрузки.

Трехраспорный дюбель

Модель обозначается как Т-дюбель. Распорная часть содержит вместо зубцов сплошные ровные ребра, надежно фиксирующие крепеж в отверстии. Нераспорное основание снабжено конусными выступами, препятствующими западанию дюбеля в стену.

Применение

В целом распорная группа дюбелей отлично сопротивляется нагрузкам на срез, поэтому крепеж оптимален для стен. Повешенные на него тяжести давят вниз, а распорная часть надежно удерживает вес до 20-30 кг на каждую точку. Применимы дюбеля этого вида и для напольного монтажа, например, чтобы закрепить порожек линолеума в бетонном перекрытии. Воздействие от ног оказывается поперек расположения оси шурупа и он не расшатывается.

А вот при продольном усилии, например для крепления предметов к потолку, они не самые лучшие, поскольку хуже сопротивляются выдергиванию. На потолках и консолях допустима фиксация только легких деталей интерьера или технических приспособлений (монтаж проводки под подвесным декоративным потолком, крепление светильника и пр. ). Фиксатор отлично держится в бетоне, камне, кирпиче.

Универсальные многосторонние дюбели

Универсальные дюбели подходят для монтажа в разные материалы по плотности. Твердость основания влияет на жосткость крепления.

Конструкция дюбеля имеет распорную часть, но она не просто слегка расширяется, а способна складываться в районе противоположного торца. Благодаря этому создается ответный упор, надежно удерживающий крепеж и повешенный на него предмет мебели.

Способ удержания зависит от плотности стенового материала. Если стена полнотелая, то расширяющаяся часть раздвигается до упора и удерживается за счет сил трения. При пустотелой стене, основание проходят насквозь, а за счет деформации второго края (загибается под углом на 90 градусов или завязывается в узел), образуется анкерное крепление.

Выделяют два типа конфигурации универсального дюбеля — складывающийся и скручиваемый.

Складывающийся дюбель

Первый притягивает пластиковые планки по мере закручивания металлического штифта.

Так образуется упорный ригель, который не дает крепежу выйти наружу или вывалить часть стены.

Скручиваемый дюбель

Второй — имеет пластиковую вставку, закручиваемую в узел при вращении резьбового элемента.

Это приводит к образованию большого уплотнения с обратной стороны, препятствующего движению самореза.

Обратите внимание! складывающийся дюбель можно при желании выкрутить назад, а скручиваемый дюбель — нет

Применение

Универсальные дюбели применимы везде, где и распорные. Более того, они смогут зацепиться там, где распорные просто выскочат (например в пустотелых материалах). За счет образования большого упора с обратной стороны универсальные дюбели лучше держатся на потолке. Но по несущей способности они проигрывают, и вешать на них тяжелые предметы нежелательно.

Виды дюбелей для тонкостенных материалов

К тонкостенным материалам относятся: гипсоволоконные плиты, древесностружечные панели, гипсокартонные листы и прочие. Обычный распорный дюбель не может в них полноценно закрепиться ввиду низкой плотности основы и небольшой глубины.

Такие панели часто применяют для декоративной обшивки стен, утепления или звукоизоляции. Чтобы навесить на такое основание картину или полку, можно использовать универсальные крепежные элементы. Но лучше прибегнуть к разновидности дюбелей, разработанных специально для тонкостенных материалов.

Дюбель бабочка

Крепеж назвали из-за сходства с крыльями бабочки по форме. Он состоит из двух частей — металлического шурупа и пластиковой «рубашки». Последняя выполнена из нейлона и содержит нерасширяющуюся часть с бортиком и ответный торец с резьбой. Между ними расположена складывающаяся часть, которая дополнительно усилена разводными перегородками.

Общий принцип работы дюбеля заключается в формировании на обратной стороне массивного упора, за счет которого элемент надежно держится в стене.

Для этого:

• Стеновое тонкое основание проходят сверлом насквозь;
• Вставляют дюбель;
• Заворачивают саморез.

По мере углубления, резьба подтягивает дальний торец, расширяя края опорного ригеля.

Чтобы пластиковая часть смогла раскрыться, длина самореза должна быть не меньше 55 мм. Только в этом случае пластиковая часть раскроется полностью. Дюбель можно выкрутить и закрутить повторно. Надежность удержания при этом не теряется.

Дюбель Дрива

Это разновидность дюбеля без расширяющейся части. Он состоит из двух последовательно устанавливаемых элементов. Первый — представляет собой конус с винтообразной резьбой. Он может быть выполнен из пластика или металла.

Деталь вставляется в заранее подготовленное отверстие путем вкручивания специальной насадкой. Есть версии со сверлом на конце, благодаря которому монтаж происходит без предварительного сверления.

За счет высоких витков резьбы с широким шагом осуществляется надежная фиксация в пустотелом материале. Допускается незначительный выход элемента на противоположную сторону панели.

Дюбель легко демонтировать, если понадобится снять установленные элементы. Когда обе части дюбеля металлические, его можно вкручивать даже в плиты ДСП, отличающиеся повышенной плотностью по сравнениею с гипсокартоном.

Дюбель Молли

Самый надежный вид дюбелей для гипсокартона — «Молли». Он изготавливается только из металла. Это оцинкованная сталь, отлично сопротивляющаяся коррозии, поэтому крепеж не портится даже во влажных помещениях. Дюбель имеет полую цангу с опорным бортиком. На нем предусмотрены зубцы, защищающие крепеж от проворачивания. Такой крепеж классифицируется по диаметру и длине, что важно учесть при выборе для конкретной толщины листа гипсокартона.

Монтаж осуществляется при помощи сверла, а затем:

• В подготовленное отверстие вставляется пустотелая цанга. 
• Специальным пистолетом ее раздвигают рычажным способом с обратной стороны.
• Инструмент убирается и в отверстие с металлической окантовкой вставляется винт. Он просто закручивается по резьбе.

Один дюбель Молли может выдержать нагрузку до 25 кг.

Винты в дюбелях Молли бывают с потайной головкой (чтобы не мешать монтажу других панелей внахлест) или со сферической (когда монтажные проушины расположены сверху над мебелью или внутри корпуса).

Дюбели для пористых материалов

Газобетон, в отличие от гипсокартона, объемный, толстый, но содержит множество пустот внутри своей структуры. Для надежной фиксации требуются многочисленные точки зацепления. Вот основные виды дюбелей, пригодных для такого материала.

Дюбель с резцами

Гильза изготавливается из листового железа. Рабочая поверхность имеет четыре расширяющиеся грани, покрытые вдоль всего «тела» резцами. При заворачивании самореза стальные зубья будто «вгрызаются» в газобетон и не дают крепежу сместиться наружу.

Для надежного монтажа требуется грамотно подобрать диаметр сверла, чтобы дюбель не болтался в нем. В таком случае четыре рабочие грани с резцами предотвратят проворачивание по оси и надежно разопрутся.

Демонтировать изделие нельзя, поскольку металл принимает распертую форму и назад не сводится, а значит место установки требуется тщательно выверять.

Дюбель с винтовыми ребрами

Модель имеет маркировку GB. Представляет собой пластиковую коническую трубку с разрезом и сплошными ребрами, выпирающими вдоль всей конструкции. Они расположены с небольшим заходом на спираль, поэтому слегка проворачиваются в момент забивания. За счет длинных ребер с закруглением, нагрузка равномерно распределяются по всей окружности и дюбель надежно сидит в стене из газобетона.

В пластиковую гильзу можно установить шуруп с диаметром до 28 мм. Такие элементы имеют допуск от немецкой организации строительного надзора и подходят для предварительного или постоянного монтажа в газобетон.

Расчет длины шурупа осуществляется путем складывания длины самого дюбеля, толщины монтажной проушины и еще одного диаметра самореза. Элемент подходит даже для фиксации в неоштукатуренные стены.

Обратите внимание! При монтаже важно использовать режим сверления без удара, иначе отверстие получится слишком свободным и ослабит фиксацию

Металлический дюбель с внутренней резьбой

Дюбель выполнен из металла и имеет высокие витки наружной резьбы. За счет такой структуры он хорошо удерживается в пористом материале и сопротивляется не только нагрузкам на срез, но и продольному воздействию. Устанавливается в заранее просверленное отверстие при помощи шестигранного ключа методом вращения.

Дюбель показал себя выносливым не только к статичным, но и переменным нагрузкам, например, удерживая полки, обувные подставки, кухонные подвесные шкафы. Поскольку деталь полностью из металла, она обеспечивает повышенную пожароустойчивость и может служить рядом с источниками нагрева.

Ударные дюбели

Как видно из названия, эта группа дюбелей крепится не при помощи вкручивания, а забивается ударом молотка. Такая технология обеспечивает повышенную производительность, а сама конструкция дюбеля проще, что удешевляет его производство.

Дюбель изготавливается из нейлона и не содержит усиков, поскольку не требуется сопротивляться прокручиванию. В стене сверлится отверстие сверлом такого же диаметра, что и пластиковый элемент. Последний вставляется рукой или слегка забивается молотком.

На металлическом дюбель-гвозде есть винтовые конусные грани. По мере его забивания вглубь, пластик расширяется и фиксируется в материале. Если потребуется демонтировать приспособление, то дюбель-гвоздь выкручивается отверткой. 

Конструкционно дюбель-гвозди схожи с распорными, но более удобны в монтаже.

Существует три разновидности:

• С грибовидной головкой;

• С потайной головкой;

• С цилиндрической головкой.

Применение

По силе нагрузке дюбель-гвозди не самые выносливые, поскольку выпускаются преимущественно небольших диаметров. Но ввиду монтажа одним ударом подходят для массового применения.

Рамные дюбели

Это самый высоконагружаемый вид крепежа с пластиковыми элементами. Модель не нужно путать с рамными анкерами, где «рубашка» тоже выполнена из металла. В рамном дюбеле используется пластиковая гильза сложной формы, и шуруп увеличенной толщины. Это позволяет навешивать на крепеж особо тяжелые детали, исключив постепенное проседание в материале.

Рамные дюбели имеют «усы», зубцы и подвижные части, выпирающие в стороны по мере заворачивания шурупа. Стальной элемент снабжен низкопрофильной резьбой и выпускается на 10 мм длиннее пластиковой ответной части. Шуруп закручивается отверткой, шуруповертом, воротком-звездочкой, а в самых крупных версиях дюбеля — накидным ключом.

Модель выпускается разной длины до 100 мм, поэтому хорошо фиксируется в многочисленных местах, даже при монтаже в «слабых» материалах с порами или техническими пустотами. Изделие подходит для сквозного монтажа. Увеличенные размеры крепежа содействуют росту площади фиксации.

По конфигурации рамные дюбели условно разделяют по количеству распорных зон. Таких поднимающихся пластин бывает одна или несколько. На пластиковой гильзе присутствуют дорожки с гребенкой или одиночные треугольные ребра. Зона расширения предусмотрена как рядом с конусом, так и ближе к основанию, что не дает расшатать дюбель в хрупком материале с пустотами.

Применение

За счет конструкции с увеличенным сечением пластика и металла, а также более вытянутой нераспорной частью, рамный дюбель подходит для фиксации тяжелых строительных материалов.

Стальной элемент надежно сидит в пластиковой части и сопротивляется поперечным силам на срез или изгиб. Поскольку крепеж предусматривает сквозной монтаж, у изделия всегда присутствует буртик, защищающий от проваливания в пустотелые материалы. Шляпка бывает потайной для заведения шурупа заподлицо, или выступающей.

Тарельчатые дюбели (грибки, зонтики)

Это дюбеля особого назначения с увеличенной шляпкой в форме тарелки. Она увеличивает площадь прижима фиксируемого материала. Диаметр грибка возможен от 45 до 90 мм. Сечение самого гвоздя бывает 8 и 10 мм. Снаружи крепеж обычно закрывается отделочными материалами, например штукатуркой, поэтому не влияет на дизайн здания.

Дюбель состоит из большой тарелки, которая распределяет нагрузку от принимаемого материала более равномерно. Поскольку с его помощью фиксируют хрупкий утеплитель (пенопласт, минеральную вату и пр.), большая площадь шляпки не дает ему прорваться. Установка крепежа осуществляется при помощи перфоратора, которым проделывается отверстие в стене. Затем прикладывается утеплитель и через него насквозь вставляется дюбель-грибок.

Фиксация достигается забиванием длинного гвоздя, распирающего пластиковую гильзу. При этом важно не сильно глубоко просверлить отверстие под дюбель, иначе на поверхности утеплителя получится впадина. Зонтик на ножке отлично держит мягкий материал, предупреждая как смещение вдоль стены, так и отслоения от нее.

Дюбели для утеплителя делятся на следующие типы:

• С гвоздем из пластика. В такой конструкции нет металлических элементов. Пластик отлично переносит перепады температуры от -40 до +80 градусов. Крепеж выдерживает воздействие 20-380 кг/м². Пластмасса лучше задерживает теплопередачу, что выгодно при монтаже утеплителя. Ввиду низкой стоимости большинство покупателей отдает предпочтение именно таким дюбелям, но они не подойдут для фиксации толстого утеплителя.

• С гвоздем из металла. Аналогичная конструкция, только распорный гвоздь выполнен из оцинкованной стали. Держатель не ржавеет и переносит нагрузку до 750 кг/м². Это более надежный способ соединения мягкого утеплителя и стены, но через металл дополнительно проходит и холод. Стоимость дюбелей со стальными гвоздями выше.

• С термоголовкой. Металлическая шляпка гвоздя дополнена пластиковым наконечником. Он служит изолятором и замедляет теплообмен. С такой термоголовкой дюбеля самые дорогие, но лучшие по качеству.

Дюбели-зонтики бывают с расширительными шайбами и без них. Такой дополнительный элемент фиксирует утеплитель еще более надежно.

Кроме стеновых дюбелей, выпускают грибки для монтажа кровельных материалов. В таком случае гвоздь вбивается в бетон (потолочное перекрытие) и может удерживать профнастил, ондулин, рубероид и другие листовые панели. Большая шляпка препятствует затеканию воды в монтажное отверстие. У этого вида дюбелей пластиковый зонтик содерждит три больших шипа, предотвращающих смещение. Конусная часть облегчает заведение пластиковой гильзы в заранее подготовленное отверстие.

Применение

Дюбели-зонтики оптимальны для фиксации плит минеральной ваты к стенам с последующим перекрытием декоративными панелями. Используют их при креплении полос листового утеплителя. Неплохо зарекомендовали себя при удержании плит пенопласта с толщиной 25-50 мм. Последующее оштукатуривание полностью выравнивает места крепления с общей поверхностью и скрывает их.

Советы по выбору

Самое важное здесь – правильно определить нагрузку и правильно рассчитать мощность дюбеля. Последняя определяется соотношением диаметра и длины крепежа.

В быту чаще всего имеют дело с такими видами нагрузки:

• Горизонтальная на срез – такая нагрузка возникает при установке шкафчиков, полок, картин и более крупных конструкций на стену. Крепеж подбирают в соответствии с весом изделия – от 6 до 10 мм. Длина обеспечивает фиксацию в материале стены. В сплошное основание дюбель погружают на 30–50 мм, в рыхлом или щелевом заглублении должно быть больше.
• Вертикальная – нагрузка, возникающая при установке люстры, коммуникаций, кондиционера на потолок. Заглубление при одинаковых параметрах дюбеля должно быть больше, чем в стену. Например, при диаметре в 6 мм в стену крепеж должен входить не менее чем на 40 мм, а в потолок – не менее, чем на 60 мм.
• Динамическая нагрузка – формируется при эксплуатации лестницы, шведской стенки, турника или другого спортивного снаряда. Предпочтительнее в этом случае болтовые крепления, поскольку они более устойчивы к вибрации.

Обратите внимание! Для монтажа в потолок нужно подбирать дюбель с дополнительными элементами: поперечными насечками, распорными крылышками и так далее. Отверстие в потолке должно точно соответствовать диаметру дюбеля, крепеж входит очень плотно

Дюбель – крепеж исключительно разнообразный. Среди множества его видов можно найти модели и для полнотелого и для пустотелого материала, для фиксации тяжелых конструкций и рыхлого утеплителя, для монтажа окон и коммуникаций.

Видео

В сюжете — Виды дюбелей и их применение

В сюжете — Примеры монтажа различных дюбелей для гипсокартона и твердых оснований

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как закрепить накопительный водонагреватель на стене из различных материалов

Источник

https://santekhnik-moskva. blogspot.com/2021/12/Dyubeli.html

https://tvin270584.livejournal.com/675144.html

https://zen.yandex.ru/media/id/6007c9d6e1be7a0d33505026/diub…

https://www.facebook.com/groups/santehnikmoskva

https://www.liveinternet.ru/users/2546267/post488770357/

Угол прочности дюбелей

.gov означает, что он официальный.
Веб-сайты федерального правительства часто заканчиваются на .gov или .mil. Прежде чем делиться конфиденциальной информацией, убедитесь, что вы находитесь на сайте федерального правительства.

Сайт безопасен.
https: // гарантирует, что вы подключаетесь к официальному веб-сайту, и что любая предоставляемая вами информация шифруется и безопасно передается.

Автор (ы):

Лоуренс А. Солтис

Супарман Карнасудирджа

Джеймс К.Литтл

Тип публикации:

Разные публикации

Первичная станция (и):

Лаборатория лесных товаров

Источник:

Древесина и волокно.Vol. 19, нет. 1 (1987): Страницы 68-80

Описание

Для деревянных конструкций требуются соответствующие соединения между компонентами. Конструкция соединения основана на критерии эффективности одиночной застежки. Это исследование является частью исследовательской работы Лаборатории лесных товаров, направленной на установление общих критериев базовой конструкции для поперечной прочности крепежных деталей дюбельного типа, в том числе гвоздей, шурупов, шурупов и болтов.Определена общая модель боковой прочности дюбеля. Это зависит от удельного веса, диаметра дюбеля, минимального проникновения и направления нагрузки к углу зерна. Затем модель используется для определения диаметра, при котором прочность параллельно и перпендикулярно волокнам становится неравной. Также определяется модель гвоздя и сравнивается с существующими моделями.

Цитата

Soltis, Lawrence A .; Карнасудирджа, Супарман; Литтл, Джеймс К.1987. Прочность по углу к волокну дюбелей. Наука о древесине и волокне. Vol. 19, нет. 1 (1987): Страницы 68-80

Примечания к публикации

• Мы рекомендуем вам также распечатать эту страницу и прикрепить ее к распечатке статьи, чтобы сохранить полную информацию о цитировании.
• Эта статья была написана и подготовлена ​​служащими правительства США в официальное время и поэтому находится в открытом доступе.

https://www.fs.usda.gov/treesearch/pubs/21037

Инженерное моделирование полужестких стыков дюбельным креплением для нелинейного расчета деревянных конструкций

Основные моменты

•

Полуаналитическая модель для плоских нагруженных полужестких соединений в деревянных конструкциях.

•

Взаимодействие внутренних сил с учетом совместного моделирования распределения нагрузки.

•

Расчет нелинейной общей жесткости соединения и локального распределения нагрузки.

•

Предложение по проектированию стыковых соединений на основе нелинейного расчета конструкций.

Реферат

Анализ пластичности инженерных конструкций требует пластичности конструктивных элементов, которая в деревянных конструкциях в первую очередь обеспечивается соединениями, выполненными с помощью дюбелей. Предпосылкой для нелинейного анализа является реалистичное моделирование жесткости соединения и распределения нагрузки в соединениях дюбельного типа.Совместная модель, подходящая для структурного анализа, представлена ​​и проверена в этом документе. Полуаналитическая совместная модель основана на соображениях кинематической совместимости и равновесия. Он учитывает местное проскальзывание застежки за счет нелинейных упругих пружин. Оценены влияния нелинейности и ориентационной зависимости проскальзывания застежки. Однако упругие деформации бруса между дюбелями не учитываются. Модель позволяет прогнозировать общую жесткость соединения, а также распределение нагрузки внутри соединения, явно принимая во внимание эффект одновременно действующих внутренних сил.Валидация модели основана на экспериментальной базе данных, которая простирается от тестирования заделки в масштабе материала до совместного тестирования в масштабе конструкции. Примеры применения демонстрируют широкую применимость модели для расчета конструкций. Кроме того, они иллюстрируют влияние предположений о проскальзывании застежки на соединение и поведение конструкции. Обсуждаются ограничения, а также плюсы и минусы этих предположений. Особое внимание уделяется распределению нагрузки в соединении, так как это важно для проектирования на основе крепежа, что в настоящее время предписано европейскими стандартами проектирования.Распределение нагрузки в соединениях также важно для проверки на режимы хрупкого разрушения. В качестве альтернативы конструкции на основе крепежа предлагается расчет на основе стыков с помощью каркаса для применения представленной модели к пластическому расчету деревянных конструкций с пластичными соединениями.

Ключевые слова

Деревообрабатывающая промышленность

Нелинейный структурный анализ

Анизотропное скольжение застежки

Полужесткие соединения

Пластичность

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

© 2018 Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рекомендуемые изделия

Ссылки на статьи

Прогнозирование прочности деревянных соединений дюбельного типа с эффектом каната

Поведение крепежных элементов дюбельного типа с боковой нагрузкой хорошо известно в отношении их деформации изгиба, вызванной боковыми напряжениями заделки в древесине. Однако моделирование так называемого «эффекта веревки» привлекло меньше внимания. Эффект каната в соединениях с боковой нагрузкой вызывается поведением хвостовика отрыва, а также осевым сопротивлением головки крепежа.Он описывает развитие растягивающих усилий вдоль оси крепежного изделия как следствие его деформации изгиба и осевых ограничений. Эти растягивающие силы вызывают силы трения в плоскостях сдвига соединения, что значительно увеличивает прочность соединений с боковой нагрузкой. Для моделирования дюбельных соединений были предложены различные виды численных моделей, в том числе 3D FEM с моделями упругопластических материалов, с механикой повреждений или с так называемыми моделями фундамента. В этой статье будут представлены расчеты с использованием метода балки на нелинейном фундаменте. По сравнению с традиционными моделями фундамента были добавлены элементы, учитывающие повышенную прочность бокового соединения из-за прочности на отрыв и веревочного эффекта крепежных элементов. Это было реализовано с точки зрения осевых пружин, которые охватывают взаимосвязь вытягивающего усилия и относительного смещения, аналогично боковым пружинам с учетом поведения заделки. Кроме того, трение между соединенными деревянными элементами учитывалось путем умножения коэффициента трения на составляющую силы, перпендикулярную плоскости сдвига, как результат осевой силы в креплении.Расчеты проводились для различных типов крепежа дюбель, в том числе шурупов, гвоздей с гладким стержнем, гвоздей с кольцевидным стержнем и гладких дюбелей. Прогнозы модели были сопоставлены с экспериментальными данными и показали хорошую корреляцию. Это поощряет использование модели балки для инженерного проектирования соединений дюбельного типа в деревянных конструкциях на основе более глубокого понимания взаимосвязей между конструкцией и соединением. Ключевые слова: деревянные конструкции, дюбельные соединения, модель балка-фундамент, эффект веревки, трение, нелинейные связанные пружины

Трансплантация костно-хрящевого дюбеля для восстановления очаговых дефектов колена: исследование результатов с использованием модели овцы

Задача: Разработана модельная система для объективной оценки качества суставного хряща после хирургической реконструкции очаговых дефектов срединного мыщелка бедренной кости с использованием костно-хрящевых дюбельных трансплантатов.

Дизайн исследования: Хирургическая техника была разработана и адаптирована для воспроизводимого минимизации хирургической травмы и нестабильности трансплантата, чтобы улучшить выживаемость пересаженного хряща и долговременную целостность суставных поверхностей.

Животные или выборочная популяция: 24 взрослых суки помесных овец Суффолк-Романов.

Методы: Биомеханический тест на ползучесть, паравитальное окрашивание для определения жизнеспособности хондроцитов, гистологический анализ и общий морфологический анализ были выполнены через 3, 6 и 12 месяцев после операции для сравнения свежих аутотрансплантатов костно-хрящевых дюбелей с аллотрансплантатами, которые были подвергнуты протоколу замораживания, известному как убивающие хондроциты. Последний был использован для исследования динамики дегенерации хряща после травмы.Эти две группы также сравнивали с нормальной неоперированной контрольной тканью.

Полученные результаты: Биомеханическое поведение, выживаемость хондроцитов и гистология хряща значительно различались между свежими трансплантатами и теми, которые были заморожены.

Выводы: Тестирование вдавливания и паравитальное окрашивание позволили выявить дегенеративные изменения раньше, чем другие методы оценки.Разработанная здесь методика позволяет воспроизводить и надежно трансплантировать костно-хрящевые дюбельные трансплантаты, сводя к минимуму сопутствующие эффекты хирургической травмы и нестабильности трансплантата.

Клиническая значимость: Этот метод представляет собой как многообещающую хирургическую технику для восстановления очаговых дефектов медиального мыщелка бедренной кости, так и чувствительную модель для будущего исследования стратегий криоконсервации суставного хряща.

Одинарное крепление с прорезями из стальной пластины под натяжением

Дюбельное соединение широко применяется в деревянных и бамбуковых конструкциях. Это неоднозначно в отношении метода расчета инженерных бамбуковых соединений, полностью относящихся к нормам проектирования древесины. Испытания соединения стали с ламинированными бамбуковыми дюбелями со стальной пластиной с пазами были проведены для исследования механических характеристик при растяжении на основе стандарта ASTM-D5652-15.Было изучено влияние толщины, диаметра дюбеля и концевого расстояния на предел текучести, предельную нагрузку, начальную жесткость и пластичность соединений. Разница в нагрузке текучести для разных концевых расстояний незначительна. При одинаковой толщине соединений, чем меньше толщина к диаметру дюбеля, тем больше грузоподъемность. Наблюдаются три типичных режима текучести и соответствующие кривые нагрузка-смещение соединений. Рассматривая жестко-пластическую модель, предлагается теоретическое уравнение для соединений и доказано, что оно хорошо согласуется с экспериментальными результатами.Он представляет собой лучший прогноз несущей способности соединений стальных пластин бамбуковых дюбелей со стальной пластиной с пазами.

1. Введение

Благодаря преимуществам простого производственного процесса, низкому содержанию клея и красивой поверхности ламинированный бамбук имеет широкую перспективу в качестве конструкционного материала в строительной индустрии [1, 2]. По сравнению с другими биологическими конструкционными материалами, ламинированный бамбук имеет более высокую прочность на разрыв и жесткость с меньшей изменчивостью [1], что означает, что для строительных целей он был бы лучшим выбором, чем другие.

Для инженерных конструкций надежность соединений является ключом к проектированию конструкции. Характеристики соединения ламинированного бамбука могут напрямую повлиять на прочность, ожидаемый срок службы и надежность конструкции, что делает соответствующие исследования чрезвычайно важными. Дюбельное соединение деревянной и бамбуковой конструкции можно разделить на соединение с одинарным сдвигом и соединение с двойным сдвигом, исходя из количества срезанных поверхностей каждого дюбеля. Многосдвиговые соединения можно разделить на соединение дерево-дерево и соединение сталь-дерево из различных материалов соединяемых основных и боковых материалов, а соединение сталь-дерево включает соединение со стальной шиной и соединение из стали. заливное соединение.Простая форма и надежная передача усилия делают соединение стали с деревом наиболее важным видом соединения в современных деревянных конструкциях, особенно в тех соединениях дюбельного типа со стальными пластинами, в которые вставлены пазы, которые не имеют покрытия стальными пластинами и имеют хороший эстетический вид; возникновение трещин можно легко наблюдать, чтобы избежать потенциальных угроз безопасности [3].

В течение многих лет исследователи изучали теории и методы расчета деревянных болтовых соединений. Европейская теория урожайности возникла из теории соединения древесины Йохансена [4], которая заложила основу Еврокода 5 [5].В США с 1991 года метод расчета был изменен с эмпирического расчета на метод, основанный на теории текучести. Несколько факторов, таких как диаметр дюбеля, отношение толщины к диаметру и конечное расстояние, были исследованы для изучения возможных влияние на несущую способность соединения. Daudeville et al. [6] провели испытание древесины на опору дюбеля, указав, что диаметр дюбеля влияет на несущую способность. В определенном диапазоне он имеет положительную корреляцию с прочностью на опору дюбеля, и результат соответствует европейской спецификации проектирования деревянных конструкций.Солитис и др. [7] предложили концепцию отношения толщины к диаметру в 1987 году и полагали, что при том же диаметре дюбеля, чем больше толщина болтового соединения древесины, тем лучше пластичность. Cesar [8] указал в исследовании, что, когда отношение расстояния до конца дюбеля к диаметру меньше 4, легко может произойти хрупкое разрушение. Дойл [9] обнаружил, что увеличение расстояния между болтами в определенном диапазоне помогает повысить несущую способность соединений. Требования к этим болтовым конструкциям напрямую влияют на форму повреждения стыков.Также было обнаружено, что направление нагрузки оказывает значительное влияние на характеристики соединения. Режимы разрушения бруса, нагруженного параллельно и перпендикулярно волокну, существенно различаются. Патель и Хиндман [10] изучили несущие свойства болтовых соединений в поперечном направлении и обнаружили, что режим разрушения связан с трещиностойкостью древесины. Кроме того, влажность [11] и температура могут влиять на несущую способность.

В настоящее время существующие уравнения соединения сталь-дерево в национальных нормах и стандартах проектирования ориентированы на различные виды отказов: Еврокод 5: проектирование деревянных конструкций оценивает несущую способность соединения в зависимости от толщины лонжеронов. , несущую способность материала дюбеля и диаметр дюбеля.Минимальное значение прогноза для каждого режима отказа принимается в качестве результата расчета для прогнозирования несущей способности соединения. Подобные методы были применены в Национальных технических требованиях к проектированию деревянных конструкций в США [12] и Канадском стандарте [13].

Хотя бамбуковый материал имеет большое сходство с деревом с точки зрения физических и механических свойств, разница между двумя материалами не является незначительной. Исследований искусственного бамбукового материала сравнительно мало.Cui et al. [14] проверили несущую способность болтовых соединений сталь-бамбуковая сетка-сталь и обнаружили, что Еврокод 5 дает лучшую точность прогнозов. Ховер [15] провел экспериментальное исследование болтового соединения ламинированного бамбука, нагруженного параллельно волокну, и проанализировал его механизм разрушения и несущую способность. В целом, исследования характеристик несущей способности ламинированных бамбуковых соединений все еще недостаточны в стране и за рубежом, и срочно необходимы дальнейшие исследования.

Целью исследования является анализ несущей способности соединения сталь-ламинат бамбука, нагруженного параллельно волокнам.Учитываются диаметр дюбеля, толщина и конечное расстояние соединений. Результаты экспериментов были сопоставлены с существующими уравнениями, и на основе анализа, представленного в статье, было разработано более точное уравнение для ламинированного бамбука.

2. Материалы и методы испытаний

2.1. Материалы

Процесс производства сырого слоистого бамбукового материала был подробно описан в предыдущем исследовании [16]. На основании китайского стандарта [17], ASTM D143-14 [18] и ASTM D5764-97a [19] были протестированы физические и механические свойства ламинированного бамбука.Средние значения его плотности при воздушной сушке и сушке в печи составляют 609 кг / м ³ и 592 кг / м ³ при влажности 5,9%. Прочность на сжатие составляет 59,63 МПа параллельно волокну с MOE 12087 МПа. Соответствующий предел прочности на разрыв составляет 104,16 МПа с MOE 10820, а предел прочности на сдвиг — 17,26 МПа. Предел прочности ламинированного бамбука перпендикулярно волокну составляет 3,35 МПа. Предел текучести дюбеля составляет 480 МПа, а предел прочности — 600 МПа. Длина участка без резьбы в середине винта была не менее 120 мм.Стальной лист — сталь марки Q345 толщиной 10 мм; а толщина паза 12 мм.

2.2. Образцы для испытаний и метод

Как упоминалось ранее, многие факторы могут влиять на несущую способность соединений. В этом исследовании диаметр дюбеля, толщина и расстояние до конца выбраны в качестве опорных факторов. Схема испытаний, а также виды соединений спереди и сбоку показаны на рисунке 1. Длина ламинированного бамбукового образца составляет 900 мм, а ширина — 120 мм.Следует отметить, что конечные расстояния соединений составляют 5 D , 6 D , 7 D и 8 D , за исключением контрольной группы 7 D . Подробные параметры различных групп показаны в таблице 1. Каждый тест повторяли 3 раза. Метод испытания был основан на ASTM-D5652-15 [20] и был соответствующим образом скорректирован в сочетании с условиями испытания. Испытания проводились на 100-тонной усталостной машине MTS. Как показано на рисунках 1 (b) и 1 (c), 1 обозначает исполнительный механизм MTS, 2 неподвижное устройство для стальной пластины, 3 стальную пластину, 4 опору датчика смещения, 5 дюбель, 6 крышу датчика смещения, 7 фиксированное устройство для образцов и 8 заземляющий анкер MTS.После предварительного нагружения для исключения влияния начального зазора и деформации образцы подвергались монотонному равномерному нагружению в направлении растяжения с контролем перемещений. Скорость нагружения составляла 1 мм / мин. Процесс нагружения прекращался, когда появлялись значительные повреждения или несущая способность упала ниже 80% от максимальной нагрузки. Нагрузка на соединения была измерена на испытательной установке. Смещение измерялось двумя датчиками смещения с обеих сторон.

Среднее значение, измеренное двумя измерителями смещения, было выбрано как относительное смещение между дюбелем и ламинированным бамбуком, а данные о нагрузке объединены для создания кривых нагрузка-смещение. Прямая линия соответствовала начальному линейному участку кривой нагрузки-деформации. Линия сместилась из-за деформации, равной 5% диаметра застежки. Нагрузка, при которой линия смещения пересекает кривую нагрузка-деформация, была выбрана в качестве нагрузки текучести, F _y .Упругая жесткость K ₁ вычисляется по наклону начального линейного участка кривой нагрузки-деформации. Жесткость после текучести, K ₂ , рассчитывается по касательной к кривой нагрузка-смещение через пересечение начального линейного участка кривой нагрузка-деформация и горизонтальной линии, проходящей через нагрузку текучести.

3. Результаты и анализ

3.1. Виды разрушения и кривые нагрузка-смещение соединений

Согласно теории текучести Еврокода, на Рисунке 2 показаны три режима текучести для соединений с двойным сдвигом.Режим I представляет собой случай, когда крепежные детали не изгибаются, а растрескивание древесных волокон происходит под дюбелем без сквозных трещин. Режим II представляет собой случай, когда крепежные детали деформируются при изгибе в одной точке пластикового шарнира на плоскость сдвига, с преобладающим опорным сопротивлением древесных волокон, контактирующих с застежками в лонжероне (ах), соответственно. Режим III представляет собой случай, когда крепежные детали деформируются при изгибе в двух пластиковых точках шарнира на плоскость сдвига с ограниченным локальным раздавливанием древесных волокон вблизи плоскости (плоскостей) сдвига.

Как показано на Рисунке 3, все три режима текучести дюбелей возникают в соединениях. Когда толщина лонжеронов мала и отношение толщины к диаметру также мало, может возникать режим I, например T2-D1-L1. В основном это связано с тем, что прочность на изгиб дюбеля больше, а прочность на сдвиг ламинированного бамбука параллельно волокну ниже. Но когда отношение толщины к диаметру достаточно велико, возникает режим III, образец T1-D2-L1. Это связано с тем, что опорные зоны увеличиваются, а изгиб дюбелей ограничивается.Для других соединений режимы отказа относятся к режиму II.

Виды отказов лонжеронов в режиме текучести одного пластикового шарнира (режим II) — это в основном разрушение при сдвиге и разрушение при раскалывании, и они сопровождаются разрушением заделки. Когда толщина лонжеронов мала, пластичность ниже и образец не раскалывается. По мере увеличения толщины пластическое смещение увеличивается, и отверстие под дюбель удлиняется. Образцы демонстрируют отказ от раскола и отказа от заделки.Но когда диаметр дюбеля больше, например M14 и M16, образцы демонстрируют разрушение при сдвиге и разрушение заделки. Когда конечное расстояние соединений находится в диапазоне 6 D –8 D , соединения демонстрируют лучшую пластичность и разрушение заделки. Следовательно, при проектировании ламинированных бамбуковых соединений большое значение имеет достаточное конечное расстояние между соединениями.

Типичные кривые нагрузка-смещение соединений показаны на рисунке 4. Кривые можно разделить на линейную ветвь, нелинейную ветвь в пределах и за пределами пропорционального предела и быстро падающую ветвь.В статье проанализировано влияние диаметра дюбеля, толщины и концевого расстояния на механические свойства соединений, параллельных волокнам. Как показано на Рисунке 4 (а), при увеличении диаметра дюбеля с 10 мм до 16 мм предельная нагрузка, предельная нагрузка и начальная жесткость постепенно увеличиваются. Когда диаметр дюбеля составляет 10 мм, предельное смещение составляет около 20 мм, и он демонстрирует лучшую пластичность. По мере увеличения толщины предельная нагрузка и смещение увеличиваются на рисунке 4 (б).При толщине 30 мм предельная нагрузка и смещение слишком малы, всего 27,15 кН и 2,49 мм. Предел смещения близок к диапазону 90–120 мм. Соединения обладают хорошей пластичностью, и изменение кривой аналогично тому же диаметру и толщине, когда конечное расстояние превышает 6 D , как показано на Рисунке 4 (c). Следовательно, концевое расстояние от 6 до 8 диаметров дюбеля и толщина, равная или превышающая 7 диаметров дюбеля, обеспечат приемлемые результаты для соединений из ламинированного бамбука.

3.2. Влияние различных факторов

Результаты испытаний показаны в таблице 2. Были собраны средние значения серии измерений в различных группах. Начальная жесткость соединений, K ₁ , смещение текучести, Δ _y , и нагрузка текучести, F _y , были получены методом смещения диаметра 5%. μ — коэффициент пластичности, μ = Δ _u / Δ _y .и COV — это коэффициент вариации F _u . Если смещение в точке пересечения больше предельного смещения, предельная нагрузка определяется как нагрузка текучести. Предельная нагрузка F _u была получена как несущая способность соединений.

Что касается коэффициента толщины, он имеет наиболее значительное влияние на начальную жесткость, коэффициент пластичности и предельную нагрузку соединений на Рисунке 5 (б).По мере увеличения образца от 30 мм до 120 мм предельная нагрузка быстро увеличивается с 27,15 кН до 50,56 кН, а коэффициент пластичности увеличивается с 1,98 до 10,26. Но когда толщина лонжеронов находится в диапазоне 90–120 мм, изменение толщины не оказывает значительного влияния на предел текучести. В основном это связано с тем, что режимы разрушения схожи, а режим текучести определяется изгибом бамбукового волокна при сжатии, которое относится к местным свойствам материала и не зависит от общего размера образцов.

Когда конечное расстояние соединений увеличивается с 5 D до 8 D , площадь сдвига лонжеронов также увеличивается, что приводит к незначительному увеличению предельной нагрузки. Нет очевидной корреляции между концевым расстоянием с пределом текучести и начальной жесткостью, поскольку режим текучести зависит от свойств материала ламинированного бамбука. Начальная жесткость составляет около 38–45 кН / мм. Следует отметить, что при расстоянии до конца 60 мм коэффициент пластичности очень мал, всего 3.7. Этого следует избегать при проектировании бамбуковых конструкций. Это явление доказало, что соединения с достаточным межосевым расстоянием могут гарантировать пластичность соединений.

4. Расчет

4.1. Существующие методы расчета

Что касается несущей способности и сопротивления текучести соединений, разные национальные стандарты деревянных конструкций используют разные методы расчета. В Еврокоде 5 [5] три различных уравнения использовались для расчета соответствующих видов отказов на основе теории текучести Еврокода; а характеристическая несущая способность соединений может быть получена как минимальное значение трех уравнений.Это может быть выражено следующим образом: где F _u — характеристическая несущая способность на плоскость сдвига на крепеж, кН, f _{h , 1, k} — прочность на заделку деревянных элементов. , МПа, t ₁ — толщина лонжерона, мм, d — диаметр дюбеля, мм, а M _{y , Rk} — момент текучести дюбеля, Н · Мм.

В канадском инженерном проектировании древесины [13] сопротивление текучести соединений, а не несущая способность рассчитывалось в соответствии с различными режимами отказа.Как и в Еврокоде 5, для расчета сопротивления текучести было получено минимальное значение соединений. Его можно выразить следующим образом: где F _y — сопротивление текучести на плоскость сдвига на крепеж, кН, f ₁ — прочность заделки лонжерона, МПа, f ₂ — прочность заделки основного элемента, МПа, t ₁ — толщина лонжерона, мм, d — диаметр дюбеля, мм, f _y — предел текучести дюбель, МПа, и ϕ _y — коэффициент сопротивления для определения разрушения, 0.8. Для соединения со стальной пластиной с пазами можно рассчитать f ₂ , где K _sp — параметр, а значение 3,0 принято для низкоуглеродистой стали; ϕ _сталь — коэффициент сопротивления стальных пластин в соединениях дюбелями, 0,8 для низкоуглеродистой стали и f _u — удельный предел прочности стали на растяжение, МПа.

4.2. Уравнение для ламинированного бамбука

Теория урожайности Еврокода происходит от теории соединения древесины Йохансена, которая заложила основу для национальных стандартов деревянных конструкций, указанных выше.Основные предположения теории заключаются в следующем: режим разрушения соединений является пластичным, а зависимость напряжения от деформации встраивания является идеальной жестко-пластической моделью. Затем, исходя из условия равновесия сил и трех режимов текучести крепежных деталей, можно определить уравнения, выражающие несущую способность соединений. Распределение напряжений при трех различных режимах текучести в жестко-пластической модели показано на рисунке 6. Красный кружок обозначает пластиковый шарнир, R — несущая способность на плоскость сдвига на крепеж, кН, f _e — прочность заделки деревянных элементов, МПа, t — толщина лонжерона, мм, и M _y — момент текучести дюбеля, Н · мм.

Для расчета несущей способности можно разработать следующие уравнения соединений для трех режимов текучести:

Что касается момента текучести дюбеля, метод расчета отличается в национальных стандартах на деревянную конструкцию. В китайских правилах проектирования деревянных конструкций [21] момент текучести дюбеля связан с пределом текучести, и уравнение может быть выражено как где — отношение модуля упругого сечения к модулю упругого сечения, когда пластическое поведение дюбеля полностью развит, 1.7, если нет, то 1.4. W — момент сопротивления сечения в мм ³ . F _y — предел текучести дюбеля в МПа.

В американских технических условиях для деревянных конструкций момент текучести связан с прочностью дюбеля на изгиб. Его можно определить на основе предела текучести методом 5% отклонения диаметра или среднего значения прочности на разрыв и предела текучести. Обычно его принимают равным 1,3-кратному пределу текучести. Уравнение может быть выражено как

В Еврокоде 5 момент текучести связан с пределом прочности на разрыв, и уравнение может быть выражено как где f _t — предел прочности болта на растяжение в МПа.

Как упоминалось ранее, M10, M12, M14 и M16 испытываются, и моменты текучести составляют 72,30 кН мм, 167,70 кН мм, 271,80 кН мм и 394,80 кН мм соответственно. По сравнению с различными национальными стандартами результаты, рассчитанные в американской программе, наиболее близки к экспериментальным результатам; и относительная разница составляет менее 15%. Затем уравнение (8) можно подставить в уравнения (5) и (6) для расчета несущей способности соединений на одинарный сдвиг. Таким образом, уравнение может быть выражено как

. В соответствии с тремя режимами текучести граничных условий можно дополнительно решить уравнение (10), которое включает интервал отношения толщины к диаметру.Это может быть показано на рисунке 7. Итак, верхний и нижний пределы режима II определены, и уравнение может быть выражено как