Литература -->  Графическое определение перемещений 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 [ 85 ] 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159

Фиг. 0.

появления горизонтального распора уклон зуба не должен быть круче V4- Для получения леесткого стыка сопряжение скрепляется стяжными болтами или хомутами. В шарнирном соединении вместо болтов вставляют обрезки круглого железа (только для предотвращения горизонт, смещений). Для неподвижности опоры в центре шарнира собранной конструкции вгоняется горизонтальный нагель. Сопряжение элементов, встречающихся под углом, производится либо посредством врубок в самих элементах, либо введением специа.11ьных вспомогательных частей. Основные виды врубок при встрече 2 или 3 э.)1ементов следующие: лобовая, щековая, полдничная и треугольная врубки. Лобовая врубка простым зубом (фиг. 11), двойным зубом (для малых углов), двойным зубом со вкладышем (фиг. 12) и др.- является основным способом выполнения опорного узла брусчатых ферм небольших пролетов. В отношении равнопрочности сопротивления смятию обеих частей врубки наивыгоднейшее направление рабочей части врубки определяется внешней биссектрисой между осями верхнего и нижи, поясов. Во избела-ние внецентреп-ного растяжения в ослабленном сечении растянутого бруса должно быть подперто как пересечение основных осей поясов, так и пересечение оси площади смятия с осью ослабленного се-чегшя растянутого бруса. В виду опасности скальтаиия, хвостовые концы в лобовой врубке получаются большой длины. При ограниченной дл1П1е концов следует переходить к металлическим поковкам (фиг. 13), а при высоких сечениях поясов-к щеко-в ы м врубкам с двумя (фиг. 14) или более поверхностями скальгоапия. В работу па скальгоание могут втягиваться далее вкладыши или обжимные колодхси, связанные с основными досками поясов при помощи нагелей, кольцевых шпонок и пр. Рабочие поверхности смятия располагаются при этом.

Фиг. 10.


Фиг. И.

Фиг. 12.

как и в лобовой врубке, по биссектрисе внешнего угла мелоду поясами. При сильно притуплённых углах (фиг: 14) подкос следует упирать непосредственно в опорную доску (из дуба), чтобы избежать выклини-

вания и поперечного скалывания П1ек хвостового конца. Этот же принцип непосредственной передачи вертикальной и горизонтальной составляющих усилия сжатого подкоса вертикальному и горизонтальному элементам фермы осуществляется в ножи и-чноп врубке (фиг. 1.5). В зависимости от большей или меньшей расчетной площади смятия (необходимой для воспринятия усилия в бабке и разности усилий в соседних


Фиг. 13.

Фиг. 14.

панелях пояса) нол<;ницы м. б. открытыми (а), закрытыми (б) и полузакрытыми (б). Концы ножниц по возможности следует притуплять (а), так как сильно заостренные концы (с) легко отщепляются, и поэтому по могут полностью вводиться в расчет. По той же причине не следует применять бис-сектрисных ножниц : только ортогональное расположение сминаемых площадок по отношению к направлениям усилий в бабке и поясе дает плотное и крепкое сопряление;


Фиг. 15.

при скошенных поверхностях врубка ползет и расщепляется. Применяется полдничная врубка только в решетках с слеатыми подкосами без слто-вытянутых частей, т. к. закрепить растянутый подкос в ножничной врубке довольно трудно. Чем меньше угол между бабкой и поясом, тем выгоднее работает ножничная врубка (фиг. 16). При больших углах (фиг. 17) передача растягивающих усилий посредством подкоса приводит к невыгодному смятию поперек волокон. В таких случаях правильнее растянутые элементы непосредственно врубать друг в друга при помощи треугольной врубки (фиг. 18), а сжатый подкос либо располагать непосредствехшо впритык, либо через дубовую прокладку д упирать в угол встречи растянутых э.тементов. Чем ближе этот



угол к 180°, тем лучше. Поэтому применеш1е треугольной врубки в стяленом кольце шатровых или купольных покрытий тем выгодней, чем больше в нем сторон.

Дубовые прокладки, подушки, вкладыши и т. п. часто упрощают обработку материала и уменьшают вес

основных элементов Д. к. На фиг. 19 показан пример подкоса, упирающегося лобовой врубкой в

Фиг. 16.


Фиг. 17.


Фиг. 18.

пояс, а щековой-в бабку; полученные при этом размеры его сечения могут оказаться избыточными для работы самого подкоса на слеатие с продольньвм изгибом. В таких случаях может оказаться выгодным всю работу смятия предоставить дубовому вкладышу (фиг. 20), а размеры подкоса определить расчетом его на продольный изгиб. Вкладыши д. б. изготовлены из сухого дуба; кроме того, для предотвращения игры , их можно проварить в олифе и изготовить отдельно в столярной мастерской. Вкл:адыши могут сяулеить в качестве шаблонов для плотничных врубок в основных элементах. Все вкладышевые сопряжения следует отнести к группе врубок, применение которых вообще ограничивает выбор системы конструкции, затрудняет механизацию производства работ и не всегда дает достаточно плотные сопряжения, особенно для Д. к., подверженных переменной или дина-мич. нагрузке. Поэтому в современных Д. к. все большее значение приобретают стандартные соединительные части нагельного или шпоночного типа, применяемые в узловых соединениях Д. к. Первоначальная форма нагельного соединения-простой плотничный сосновый нагель,пронизывающий несколько конструктивных частей и работающий преимущественно на изгиб. Нагель в инженерных конструкциях делают из дуба, железа или стали, придавая ему удобную для сверления гнезд цилиндрич. форму; для уменьшения веса нагели иногда делают трубчатого сечения; для увеличения количества скалываемых поверхностей в соединяемых частях увеличивают число нагелей на каждое сопрялее-пие,одновременно уменьшая диаметр нагеля (штифта, гвоздя). Основным преимуществом нагельн. соединений является их плотность и жесткость. Нагель вводится в собранную конструкцию без предварительных примерок и пригонок. Соединение может получиться неплотным только в стучае несоответствия между диаметрами сверл и нагелей. Особенно плотны гвоздевые соединения, для к-рых в хвойных и мягких лиственных породах отпадает далее сверление гнезд. Нагели успешно применяются для стыков, имеющих некоторую протяженность в одном направлении, для дощатых балок типа металлических клепаных (гвоздь-заклепка), д.тя связей жесткости в сжатых элементах


Фиг. 19.

И других. Недостатком нагельн. соединений является малая пригодность их для сильно нагрулеенных узлов Д. к., в к-рых большие сопротивления должны быть сосредоточены около одного центра-оси узла.

Хорошее типовое решение, связывающее в один узел произвольное количество сжатых и растянутых частей, дает кольцевая шпонка. Первоначальной формой шпонки, вообще работающей преимущественно па смятие и скалывание, является дубовый клин, загоняемый в гнездо, которое получается от противопоставления пазов двух сплачиваемых элементов.Однако, примененная так.образом дубовая шпонка слабо сопротивляется именно смятию и скальшанию, т.к. усилие направлено под прямым углом к ее волокнам. Значительно ббльшие усилия воспринимает дубовая шпонка с продольным (в направлении действия усилия) направлением волокон,

но для узловых соединений она непригодна, так как работает только в одном направлении. Универсальное решение вопроса о рациональном проектировании узла м. б. достигнуто только применением круглой шпонки. Логическим завершением развития круглой шпонки является разрезная кольцевая шпонка, в к-рой полностью работают как сердечник, так и периферия кольцевого паза (все преимущества двойной шпонки). Смятие и скалывание в кольцевой шпонке (фиг. 7), как и в простых лселезных шпонках (фиг. 8), передается через металл; благодаря лее упругости разрезного кольца усьгхание или разбухание отдельньгх досок происходит беспрепятственно. Незначительное ослабление сечения соединяемых при помощи кольцевой шпонки элементов допускает применение сравнительно тонких досок, с небольшой длиной хвостовых концов и хорошей центровкой узлов.

Применение болтов в нагельных соединениях б. ч. вызывается желанием лучше скрепить соединяемые элементы, не дать им раздвинуться и, до известной степени, препятствовать их короблению. В качестве нагелей болты применяются редко,т.к. сопрялее-ние, далее при большом расходе лее леза, получается шатким (особенно при неплотной пригонке). Лучше применять трубчатые нагспи; расчеканкой их концов на шайбах можно достигнуть плотного скрепления сплачиваемых элементов и без болтов. В шпоночных соединениях болтовая стяжка н:еобходима для упразднешя момента, вращающего шпонку и распирающего сопряжение. Чем короче (в направлении усилия) шпонка, тем больше распирающая сила, являющаяся, несмотря далее на мощную болтовую стяжку, причиной разруше-


Фиг. 20.




Фиг. 21,

ния сопряжений, сплоченных на цилиндрич. или квадратных шпонках. При длинных и кольцевых шпонках расчетное усилие, разрывающее болт и вминающее шайбу, не велико и легко м. б. уничтожено, если только вращение шпонки не вызывается поперечным усыханием сплачиваемых частей. В те-чеьше первого года шпоночная болтовая стялска требует надзора и, в случае надобности, подтя-гивашя гаек. В некоторых конструкциях врубки, нагели и шпонки заменяют натянсными сопряжениями, в которых натяжением болта создается трение, уничтожающее сдвигающую силу (фиг. 21 и 22).

Коэфф. трения (в покое) для сухой сосны принят равным 0,3, независимо от направления волокон. Учет трения допускается только в случае безопасности для всего сопрязке-ния тех начальных смещений, к-рые необходимы для обесиечеш1я постоянного нажатия трущихся поверхностей. Для конструкции узла, изобракенного на фиг. 21, учет трения допустим, т. к. смещение верхней колодки, прижатой к поясу только натяж;е11ием болтов, не опасно для целости всего сопряжения. Типовой узел сетчатых перекрытий системы Цоллингера (фиг. 22) таюке устроен на стял<ных болтах, вследствие чего все перекрытие должно несколькоосесть, преледе чем болты в полной мере начнут работать на растяжение.- Во всех этлх сопряжениях сечение болта и размеры шайбы определяют расчетом. Необходимо, конечно, применять шайбы достаточной леесткости. Второстепенные скрепления, не требующие подтяжки (особенно во временных jT --f- сооружениях, лесах), можно устраивать на скобах. При не-

большом диаметре железа (до 8 мм в постоянных и до 12 мм во временных сооружениях) заершенные скобы могут вгоняться без предварительного рассверливания соответствующих гнезд. В схемах фиг. 23 приведены основные типы деревянных перекрытий для соответственных нормальных пролетов в м.

Ветровая связь балочных ферм б.ч. устраивается в стропильном настиле, к-рый иногда шьется в два слоя под углом в 45° к коньку (для рубероидных кровель) или укрепляется специальпыми диагональными тесинами. При устройстве специальной ветровой связи применяют по возможности парную расстановку стропильных ферм. При расстановке более чем на 4-5 м прогоны делают шарнирными. Переходную ступень к решетчатым стропильным фермам образуют так называемые рыбообразные, со сплошной стенкой балки, и гвоздевые дощатые двутавровые прогоны. Стропильные фермы по схемам фиг. 23 е и oic осуществимы на врубках ( ножницы ), т. к. в них все подкосы сжаты. В ноленичиых фермах нижний пояс держится только па связывающих узловых болтах; поэтому в случае необходимости устройства подвесных потолков, их следует подвеши-

Т. Э. т. VI.

Фиг. 25

вать непосредственно к растянутым бабкам. В фермах, несущих подвесные потолки, нагрузку от крановых кошек и проч., бывает выгодно применять смешанные конструкции с железными растянутыми бабками (болты). Элементы Д. к. по схемам фиг. 23 з и к и все рамные Д. к. соединяются при малых пролетах гвоздями, а при средних и больших пролетах-кольцевыми шпонками. При этом необходимо иметь в виду, что конструкции на кольцевой шпонке получаются хорошими только при дробном дощатом сечении элементов. Особенно красивы и легки деревянные арочные распорные покрытия. Схема фиг. 23 л характеризует как обычные гвоздевые или клееные арки системы Эми, прямоугольного или двутаврового сечения, так и специальные виды легких перекрытий по системам Цоллингера и Брода. В последней рабочие пояса арки образуют: верхняя- опалубку и нижняя -подшивку, а прогоны служат шпонками, связывающими обе обшивки. Схемы фиг. 23 jh и н дают понятие о системе Гау, с крестообразными сж;атыми


0.5-4

I 6-12

6-Г5

ю-го

10-26

Г2-оО

15-so

i 10-Ш

20-SO

подкосами и деревянными (или леелезпыми) растянутыми бабками. Дощатые слоеные пояса удобнее всего собирать на гвоздях, а узлы вязать при помощи деревянных подушек.

Лит.: Патон Е. о., Дерепяппые мосты, Киев, 1921; Курдюмов В., Дерево как строит, материал, Л., 1926; с а в к о в Е., Дерево как строи-тельн.материал, М., 1925; К а р л с е и Г., Исследование кольцевой шпонки Тухшерера, Москва, 1925;



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 [ 85 ] 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159