НАГЕЛЬНЫЙ СТЕРЖЕНЬ

Полезная модель относится к строительству в частности к соединениям элементов деревянных строительных конструкций.
Из уровня техники известен гладкий нагель для соединения элементов деревянных конструкций (стальной, дубовый или из стекло/углепластика) в виде стержня диаметром до 12-30 мм для соединения сдвигаемых элементов деревянных конструкций (СП 64.13330.2011). Среди недостатков гладкого нагельного стержня - необходимость вставлять его в предварительно просверленное отверстие, а также неспособность воспринимать усилия выдергивания (растяжения) или сжатия (продавливания).
Известен ввинчиваемый стальной стержень, выбранный в качестве прототипа, представляющий собой винт диаметром 4-16 мм и длиной около 1,0 м с нарезанной полной или неполной по длине резьбой (СТО 36554501-032-2014, опубликован ОАО "НИЦ "Строительство", 2014 год), применяемый в узловых соединениях элементов деревянных конструкций, в сдвигаемых частях изгибаемых конструкций, а также для усиления участков деревянных конструкций.
Недостаток прототипа - необходимость высверливания в соединяемых деревянных конструкциях монтажного отверстия для ввинчивания в него нагельного стержня, его невысокая изгибная жесткость.
Задачей полезной модели является повышение изгибной жесткости ввинчиваемого в древесину нагельного стержня и снижение трудоемкости процесса выполнения соединений деревянных строительных конструкций.
Поставленная задача решается за счет оригинальной конструкции нагельного стержня, состоящего из стальной цилиндрической трубы с наружной винтовой резьбой и установленного в пазы на конце трубы сверлящего наконечника из стальной пластины с режущими кромками и центрирующим острием наподобие перьевого сверла («перки») для древесины.
Использование трубы значительно повышает изгибную жесткость нагельного стержня на единицу площади сечения нагеля по сравнению с обычным нагельным стержнем. Объединение операций сверления и ввинчивания нагельного стержня, отказ от предварительного сверления отверстия снижают трудоемкость процесса соединений деревянных строительных конструкций.
Технический результат полезной модели - увеличение изгибной жесткости нагеля, повышение несущей способности сплачиваемых (или сращиваемых) строительных конструкций из древесины, снижение трудоемкости процесса соединения деревянных конструкций.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1. Представлен нагельный стержень перед сборкой, где 1 - сверлящий наконечник, 2 - труба с наружной резьбой, 3 - раззенковка отверстия для пропуска стружки, 4 - прорезь для вставки сверлящего наконечника (в начале трубы), 5 - прорези для вставки воротка поворотного инструмента.
На фиг. 2. Представлен нагельный стержень после сборки перед сверлением, 1 - сверлящий наконечник, 2 - труба с наружной резьбой, 4 - прорезь для вставки сверлящего наконечника (в начале трубы), 5 - прорези для вставки воротка поворотного инструмента.
Нагельный стержень ввинчивают в соединяемые части деревянной конструкции. Сверлящий наконечник острыми режущими перьевыми кромками высверливает древесину, образуемая древесная стружка попадает во внутреннее отверстие трубы и по мере ввинчивания поднимается вверх по трубе и далее удаляется. При этом не требуется предварительно просверленного отверстия.
Ввинчивание нагельного стержня можно осуществлять с помощью воротка для ручного приложения поворотного усилия или электрического инструмента типа электродрели.
Нагельный стержень может быть установлен как сквозной нагель, пронизывающий весь пакет соединяемых деревянных элементов, так и как глухой нагель, не выходящий с противоположной стороны сверления. В первом случае сверлящий наконечник может использоваться повторно для ввинчивания нагельного стержня в другом соединении, а сквозное отверстие трубы использоваться для пропуска проводов, подвески технологического оборудования или прочего.
Внутренняя полость нагельного стержня с древесной стружкой легко очищается и в дальнейшем может быть заполнена, например, монтажной пеной в антикоррозийных целях.
Соединение деревянных конструкций с помощью заявляемого нагельного стержня осуществляют следующим образом:
- Сверлящий наконечник 1 вставляют в паз 4 трубы 3 с нарезанной наружной резьбой 5. Собранный таким образом нагельный стержень острием сверлящего наконечника 1 устанавливают в намеченную точку деревянного элемента конструкции и с противоположной стороны в паз прорези 5, устанавливают вороток для передачи крутящего момента и начинают сверление-ввинчивание. По мере ввинчивания нагельного стержня в древесину сверлящий наконечник 1 образует древесную стружку, которая благодаря раззенковке 3 поступает во внутрь трубы и далее выходит наружу со стороны воротка сверлящего инструмента.
Конкретные размеры трубы, шаг и форма резьбы на трубе, размеры сверлящего наконечника зависят от конструктивной формы соединяемых элементов деревянной конструкции и возникающих усилий, определяемых при проектировании конструкций.