Вторую группу сопряжений деревянных конструкций, довольно широко распространенную в практике, составляют шпонки.
В составных балках находят применение поперечные и продольные деревянные шпонки. В стыках растянутых деревянных брусьев иногда применяются металлические поперечные врезные шпонки в соединении с металлическими накладками.
В шпонках этого типа удается полностью использовать высокое допускаемое напряжение на смятие дерева вдоль волокон, однако трудность точной пригонки ряда совместно работающих шпонок заставляет ограничивать их количество в одном ряду (не более 4) и кроме того понижать допускаемое на сопряжение усилие (на 10% при трех шпонках и на 20% при четырех шпонках).
Имеющий применение в заграниой практике дубовые дисковые и чугунные тарельчатые и конические шпонки распространения не получили.
Весьма были распространены гладкие кольцевые шпонки (Тухшерера). Шпонки этого типа применялись для стыкования растянутых дощатых элементов, а также и для сопряжения элементов в узлах решетчатых конструкций.
Опыт применения деревянных конструкций на гладких кольцевых шпонках показал, что сопряжения этого типа требуют особо тщательного механизированного изготовления (сами кольца и пазы для них), высокого качества леса и строгого технического надзора. Несоблюдение этих требований приводило к многочисленным авариям, вследствие чего этого рода шпонки в настоящее время применяются сравнительно редко.
Диаметры (внутренние) употребительных колец изменяются в пределах 10-22 см при ширине колец 2-4,5 см и толщине металла колец 0,3-0,5 см.
Гладкие кольцевые шпонки рассчитываются на смятие по диаметральной плоскости сердечника и наружной стороны канавки при напряжениях, пониженных сравнительно с основными. Значительно более надежными в работе являются зубчатые кольцевые шпонки, широко применяемые за границей («аллигатор»).
Был разработан тип зубчатой кольцевой шпонки, уже освоенный производством, но еще не получивший достаточно широкого применения. Особенностью зубчатой шпонки является способ ее постановки на место методом запрессовки, при котором шпонка, помещенная между соединяемыми элементами, сильно сдавливается специальными сжимами, причем зубья шпонки врезаются в древесину. В зависимости от диаметра шпонки (12-22 см) величина допускаемой на одну шпонку нагрузки меняется в пределах 1 500-2 750 кг.
Важнейшей особенностью всех шпоночных соединений является наличие в них распора, погашаемого стяжными болтами. Величина распора определяется в зависимости ют соотношения между высотой и длиной шпонки и служит обычно расчетной, известной для определения размеров болтов.
В сопряжениях на зубчатых кольцевых шпонках этот метод неприменим; мощность болтов определяется здесь экспериментально. Вследствие распирающего действия зубчатых шпонок даже при отсутствии нагрузки сопряжения болты для них должны назначаться значительно более мощными, чем при гладких кольцевых шпонках того же диаметра.
