Деревянные конструкции - Плешков П.Ф., Квасников Е.Н.

Автор: Плешков П.Ф. Квасников Е.Н.

Теги: строительство строительные конструкции

Год: 1956

Похожие

Деревянные конструкции

Деревянные конструкции и детали. Справочник строителя

Деревянные конструкции. Актуализированная редакция. СНиП II-25-80

Пространственные деревянные конструкции

Текст

В. Ф. ИВАНОВ
ДОКТОР ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК,
ПРОФЕССОР
ДЕРЕВЯННЫЕ
КОНСТРУКЦИИ
Допущено
Главным управлением горно-металлургических
и строительных вузов Министерства высшего образования СССР
в качестве учебника Оля специальностей
*Городское строительство и хозяйство»
и €Сельскохозяйствснное строительство» строительных вузов
Государственное издательство
ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ И АРХИТЕКТУРЕ
Ленинград — J 9 5 6 — Москва

Рецензенты — кафедра деревянных конструкций Московского инженерно¬
строительного института и профессор, доктор технических наук
П. Ф. Плешков
Научный редактор — кандидат технических наук, доцент Е. Н. Квасников
В учебнике рассматриваются вопросы проектирова¬
ния, изготовления и эксплуатации деревянных кон¬
струкций применительно к программе инженерных со¬
оружений и строительных конструкций для специаль¬
ностей «Городское строительство и хозяйство» и «Сель¬
скохозяйственное строительство», утверждённых Мини¬
стерством высшего образования СССР.
Расчеты конструкций изложены в соответствии со
Строительными нормами и правилами (СНиП), а так¬
же Нормами и Техническими условиями проектирова¬
ния деревянных конструкций (НиТУ 122-55), утверж¬
денными Государственным комитетом Совета Мини¬
стров СССР по делам строительства для обязатель¬
ного применения.
Учебник может служить пособием для студентов
других факультетов строительных вузов.

ПРЕДИСЛОВИЕ
В учебнике излагаются вопросы проектирования, изготовле¬
ния и эксплуатации деревянных конструкций применительно к
программам факультетов «Городское строительство и хозяйство»,
«Сельскохозяйственное строительство» и других факультетов
строительных вузов» студенты которых изучают курс деревянных
конструкций по сокращенной программе.
В учебнике учтены требования Строительных норм и правил
(СНиП) и новых норм проектирования деревянных конструкций
(НиТУ 122-55). В нем разъясняется сущность метода расчета ин¬
женерных конструкций по предельному состоянию, излагается сам
метод и приводятся примеры расчета деревянных конструкций по
этому методу.
Уделяя главное внимание рассмотрению новых прогрессив¬
ных сборных конструкций заводского изготовления, автор не
считал возможным обойти некоторые старые конструкции, с ко*
торыми инженеру придется встретиться в отдельных случаях на
постройке и при эксплуатации зданий.
При составлении учебника использован курс деревянных кон¬
струкций под редакцией профессора Г. Г. Карлсена, многолет¬
ний опыт учебно-методической и научно-исследовательской ра¬
боты кафедры деревянных конструкций Ленинградского инже¬
нерно-строительного института, а также материалы проектных и
строительных организаций.

ВВЕДЕНИЕ
Дерево является одним из первых строительных материалоз,
которые человек применил для постройки жилищ, мостов и дру¬
гих сооружений. К главным преимуществам дерева относятся:
малый вес, легкость транспортировки и обработки, высокая ме¬
ханическая прочность, малая звуко- и теплопроводность и, на¬
конец, выразительность рисунка.
В доисторическую эпоху человек каменным топором обра¬
батывал дерево и использовал его для своих построек. Де¬
ревянные сооружения, которые были возведены с помощью
каменного топора, известны под названием «свайных по¬
строек».
В дальнейшем дерево продолжали применять для постройки
жилищ, оборонительных и других сооружений, состоящих из
простейших элементов в виде балок, стоек и частокола из за¬
остренных бревен,
С появлением специалистов — плотников, «городников» и
«мостовиков», как называли их раньше, строительство все более
совершенствовалось как в отношении конструкций, так и в от¬
ношении повышения темпов их постройки.
Выдающимся для своего времени примером возведения дере¬
вянных сооружений служит город-крепость Свияжск, под Ка¬
занью, осуществленный в 1551 г. Город «рубили» зимой в Углич¬
ском уезде за 1 ООО км от Казани. После пробной сборки части
сооружения были отправлены сплавом по Волге к устью р. Свияги.
Здесь в течение месяца на высокой горе постройка была
собрана. Руководителем работ был один из основоположников
сборного строительства — русский зодчий («горододелец») Иван
Выродков.
Постройка свияжских укреплений представляет образец ско¬
ростного сборного строительства из дерева. Такое строительство
проводилось и при Петре I.
Остатки рубленых крепостных сооружений сохранились и по
настоящее время. Под г. Архангельском (рис. 1, 2) была соору¬
жена ограда 11иколо-Карельского монастыря, похожая внешне на
оборонительное сооружение, особенно своей башней, построен¬
ной в конце XVIII века.
4

Древнерусское деревянное зодчество, как можно судить по
дошедшим до нас сооружениям, отличалось выразительностью
архитектурных форм, постройки отличались высоким качеством
исполнения. В великолепных храмах — шатровых, клетских, кубо-
ватых, многоглавых, ярусных, сохранившихся в Северных райо-
О
1
=4
3 СаЖ.
Рис. 1. Главная башня Николо-Карельского монастыря.
Фасад
нах (рис. 3, 4, 5), — воплощены наилучшие традиции русского
деревянного зодчества, исключительно высокого плотничного
мастерства и художественной одаренности русского народа, уме¬
ние правильно решать сложные строительные задачи.
Главным орудием в те далекие времена был топор, которым
бревна обрабатывали, раскалывали клиньями на доски и бруски,
тесали, делали пазы и гнезда, рубили срубы. Топором рубили

избы, хоромы, храмы и другие сооружения. Пилы и другие ин¬
струменты на наиболее крупных постройках начали применять¬
ся в XVI—XVII веках.
Интересным примером русского инженерного искусства пер¬
вой половины XVIII века являются гидротехнические сооруже¬
ния Вышневолоцкой системы, реконструированной в 1772 г.
.V/ V ■>,. .у/. V/л
0 1 2 3 4 5 Ш<
Рис. 2. Разрез башни к ограды (по Д. В. Мнлееву)
М. И. Сердюковым, деревянные шлюзы Ладожского канала, по¬
строенные в 1731 г.
Большим вкладом в развитие инженерных деревянных кон¬
струкций был проект моста через Неву, составленный выдаю¬
щимся русским механиком Иваном Петровичем Кулибиным. По
его проекту мост должен был представлять собой решетчатую
конструкцию с пролетом 140 сажен (около 300 м). Для опреде¬
ления очертания арки моста и усилий в отдельных частях кон¬
струкции Кулибин провел оригинальные эксперименты-, которые
назвал «веревочными опытами».
Для проверки предложенного Кулибиным проекта на моде¬
ли в Vio натуральной величины моста в 1776 г. в Российской
6

Академии паук была образована специальная комиссия, в кото¬
рую вошли академики Леонард Эйлер, С. К. Котельников и др.
Испытание модели полностью подтвердило техническую возмож¬
ность постройки грандиозного по тому времени деревянного мо¬
ста (рис. 6).
Проф. Д. И. Журавский в 1859 г. писал в «Вестнике про¬
мышленности»: «На модели моста Кулибина печать гения; она
построена по системе, признаваемой новейшею наукою самой
рациональной; мост поддерживает арка; изгиб ее предупреж¬
дает раскосная система, которая по неизвестности того, что де¬
лается в России, называется американскою». Проект Кулибина
так и не был осуществлен. Модель моста была выставлена для
обозрения в Таврическом саду в Петербурге. Общественно-эко¬
номические условия России того времени не позволили осуще¬
ствить смелые замыслы Кулибина.
В дореволюционной России многие несущие деревянные кон¬
струкции, не исключая и мостов, строились преимущественно из
бревен и брусьев в виде балочных, подкосных и шпренгельных
систем, а также в виде арок из брусьев и досок. Примером наи¬
более крупных конструкций, на которых лежит печать высокого
7

Рис. 4. Продольный разрез церкви Покрова под Вытегрой
Рис. 5. Трапезная церкви в Пучуге (по А. Бобринскому)

мастерства русских плотников конца XVIII и начала XIX веков,
служат сохранившиеся до нашего времени покрытия манежей.
Рис. б. Общий вид деревянного моста через р. Иску в Петербурге
но проекту И. П. Кулибина
Покрытие б. Михайловского манежа (ныне Зимнего стадиона в
Ленинграде), построенное по проекту архитектора Е.Т. Соколова
Рис. 7. Деревянное покрытие б. Михайловского манежа
в Ленинграде (ныне Зимний стадион)
в конце XVIII века, было основано на двускатных деревянных
фермах пролетом 38,60 мг представляющих сложные 'подвесные
системы с перекрестными раскосами (рис. 7).
9

Конструкция покрытия манежа в Москве была построена в
начале XIX века (в 1817 г.) в виде подвесной системы с проле¬
том 49,6 м (рис. 8).
Подобные конструкции встречаются и в других манежах, в
нескольких залах здания Горного института в Ленинграде, по¬
строенного в 1806 г. архитектором А. Н. Воронихиным. Подобные
конструкции применены для покрытия Колонного зала Дома
Союзов в Москве н др.
Рис. 8. Деревянное покрытие Московского манежа
Выдающимся образцом пространственной деревянной конст¬
рукции, выполненной из брусьев, служит шпиль здания Адми¬
ралтейства в Ленинграде высотой 72 м, сооруженный по проекту
архитектора И. К. Коробова в 30-х годах XVIII века (рис. 9).
Конструкция шпиля Петропавловского собора, построенного
в 1722 г., после пожара, вызванного ударом молнии в 1756 г.,
была заменена деревянной конструкцией, выполненной по проекту
архитектора Бауера, и простояла около 100 лет, пока не
была заменена металлической. При сооружении Исаакиевского
собора и Александровской колонны в Петербурге потребовались
специальные леса и конструкции портальных кранов для подгема
и установки тяжелых, до 100 т каждая, гранитных колонн
Исаакиевского собора и Александровской колонны весом в 600 т
(рис. 10).
Дальнейшее развитие деревянных конструкций связано с
именем известного русского инженера и ученого Дмитрия Ива¬
новича Журавского (1821 — 1891 nr.), который разработал тео¬
рию расчета деревянных мостовых ферм с металлическими тя¬
жами по образцу ферм Гау. Эту теорию Журавский применил
при проектировании мостов на железнодорожной магистрали
между Петербургом и Москвой (1845—1848 гг.). Он улуч¬
шил конструкцию ферм, установил, как распределяются усилия
между шпонками в составных балках, вывел формулу для рас¬
чета изгибаемых брусьев на скалывание. Свои теоретические
10

Рис. 9. Деревянная конструкция шпиля
Адмиралтейской башни

Рис. 10. Деревянная конструкция порталь¬
ного крана для подъема Александровской
колонны в Петербурге:
а—общий оид: б—деталь крана

выводы Д. И. Журавский подкреплял обстоятельно проведен¬
ными исследованиями механических характеристик древесины
сосны, а также испытаниями моделей конструкций.
Идею создания неразрезных деревянных ферм Журавский
блестяще осуществил при сооружении деревянных большепро¬
летных мостов и в особенности при постройке знаменитого
Рис. 11. Деревянный мост через р. Мету на б. Николаев¬
ской (ныне Октябрьской) железной дороге
Мстииского моста, применив неразрезные девятипролетные ре¬
шетчатые деревянные фермы каждая пролетом 61 м. Мстинский
мост является выдающимся сооружением *как1повеличине пролета,
так и по высоте деревянных с наружной обшивкой опор (рис. 11).
Многое сделал для развития пространственных систем дере¬
вянных конструкций видный представитель русской науки и тех¬
ники Владимир Григорьевич Шухов (1853—1939 гг.). Он
впервые спроектировал н построил легкие и экономичные дере¬
вянные сетчатые своды в нескольких павильонах Нижегородской
промышленной выставки в 1896 г. Эта оригинальная конструкция
состояла из нескольких взаимно пересекающихся под углом
слоев тонких гнутых досок, уложенных плашмя и связанных ме¬
жду собой гвоздями. Устойчивость сводов была обеспечена
стальными затяжками и тяжами, установленными в направле¬
нии хорд (рис. 12).
Подвергнутая дальнейшему совершенствованию, указанная
конструкция получила затем широкое применение в отечествен¬
ном и зарубежном строительстве в виде двойных гнутых и сет¬
чатых сводов.
Изобретенная Шуховым оригинальная конструкция водона¬
порной башни в виде гиперболоида выполнялась затем не только
13

из стали, но и из дерева (при постройке водонапорные башен и
градирен).
В. Г. Шухов умело использовал дерево для постройки раз¬
личных сооружений, достигая при этом значительной экономии
материала и снижения затрат труда. Следует отмстить, что в
1921 г. В. Г. Шухов впервые провел эксперимент с деревянными
трубами клепочной системы, скрепленных стальными хомутами,
Рис. 12. Схема деревянного дощатого свода системы
В. Г. Шухова:
7—стальная затяжка; 2—стальные тяжн; 3—верхний косой слой досок;
4—средний косой слой досок; 5—ннжннй косой слой досок. Все три слоя
досок имеют толщину но 0,5 см
в ходе которого он в простой и доступной форме установил
закон сопротивления деревянных труб раньше, чем в других
странах, наметил пути практического применения их в строи¬
тельстве.
Нельзя не упомянуть о русском инженере В. А. Защуке, ко¬
торый накануне первой мировой войны спроектировал и по¬
строил самые большие для того времени деревянные эллинги
пролетом 40 и длиной 123 м. Конструкция состояла из трехшар¬
нирных деревянных решетчатых арок, установленных на дере¬
вянные козлы (рис. 13).
Грандиозный масштаб и небывалые темпы промышленного,
гражданского и сельского строительства, начавшегося в нашей
стране после победы Великой Октябрьской социалистической
революции и особенно в годы первых пятилеток, потребовали
от ученых и инженеров разработки новых видов деревянных
конструкций и способов соединения их элементов, а также глу¬
бокого изучения физико-механических характеристик древеси¬
ны', создания рациональных методов расчета сооружений, кон¬
струирования и составления норм.
14

В развитии деревянных конструкций в СССР большая роль
принадлежит коллективам многих научно-исследовательских ин¬
ститутов (Центрального научно-исследовательского института
промышленных сооружений, Центрального научно-исследова¬
тельского института механической обработки древесины, Академии
наук УССР и др.), высших учебных заведений (Московский и
Ленинградский инженерно-строительные институты, Военно-ин¬
женерная академия и др.)»
■проектных и строительных ор¬
ганизаций (Лромстройпроект
и др.) и отдельным ученым
(П. Я. Каменцсву, Г. Г. Карл¬
сену, Ф. П. Белянкину, 10. М.
Иванову и др.).
В 1923—1925 гг. в Москве,
Ленинграде и других городах
Советского Союза появились
первые конструкции из досок,
скрепленных гвоздями.
Следует <при этом отметить,
что деревянные конструкции
выполнялись в тот период пре¬
имущественно с узловыми со¬
единениями на гладких коль- рИс. 13. Схема деревянной кон¬
цевых шпонках. Несколько ПОЗ- струкции эллинга системы
же появились конструкции из в- А- 3аи*Ука
досок на гвоздях в виде дву¬
тавровых балок и рам с перекрестной дощатой стенкой. Широкое
распространение получили также фермы из досок на гвоздях с
криволинейным верхним поясом и дощатые арки различных си¬
стем.
Развитие указанных конструкций решетчатых ферм на глад¬
ких кольцевых шпонках и сегментных ферм на гвоздях позво¬
лило создать трехшарнирные арки пролетом до 60 м.
В 1930 г. инженер В. М. Скворцов предложил комбиниро¬
ванные металло-деревянные фермы арочного типа. С 1932 г.
получили распространение брусчатые составные балки на пла¬
стинчатых нагелях, а затем разработанные В. С. Деревягиным
и сборные металло-деревянные фермы с верхним поясом, со¬
ставленным из таких балок.
В 1930—1935 гг. появились пространственные деревянные кон¬
струкции из досок на гвоздях в виде двойных гнутых сводов, а
также тонкостенных и ребристых оболочек, цилиндрических и
складчатых покрытий, башен и куполов. Эти новые виды дере¬
вянных конструкций были созданы благодаря трудам советских
ученых В. 3. Власова, А. А. Гвоздева, развивших технику рас¬
чета оболочек, что дало возможность на этой основе ввести но¬
вые принципы конструирования пространственных систем дере-
15

вяниых конструкций, разработанных Г. Г. Карлсеном, М. Е. Кага¬
ном, П. И. Ершовым и др.
Несмотря на большой интерес, который вызвали эти
конструкции оболочек, в дальнейшем они все же не по¬
лучили широкого распространения. При пролетах -в 50—
100 м влияние собственного веса конструкции оказалось на¬
столько значительным, что применение в ней гвоздевых со¬
единений вследствие ползучести и больших прогибов было
нецелесообразным.
Большая трудоемкость постройки оболочек, возможность за¬
гнивания и трудность расчета также ограничивала широкое их
применение в строительстве.
Опыт эксплуатации деревянных конструкций, построенных в
годы первых пятилеток, показал, что некоторые из них вследствие
применения недоброкачественного лесоматериала и неквалифици¬
рованного исполнения оказались недостаточно прочными и долго¬
вечными.
Большой опыт проектирования, строительства и эксплуата¬
ции позволил определить пути повышения качества различных
деревянных конструкций и область их оптимального примене¬
ния. Этому способствова¬
ло и другое важное об¬
стоятельство. В результа¬
те большой работы, про¬
деланной по оснащению
строительства разносто¬
ронней техникой, а также
благодаря реконструкции
на широкой технической
основе деревообрабатыва¬
ющей и лесной промыш¬
ленности качество и обра¬
ботка лесоматериала по¬
высились, появилась воз¬
можность перехода к индустриальным методам изготовления де¬
ревянных конструкций.
В Советском Союзе стали широко применяться составные
балки и фермы системы В. С. Дсревягина (рис. 14), конструк¬
ции сетчатых сводов с узлами на врубках системы С. И. Песель¬
ника (рис. 15), каркасные и щитовые деревянные конструкции.
Благодаря работам Г. Г. Карлсена, А. В. Губенко и др. внедрены
в СССР клееные конструкции (на водостойких клеях) в виде дву¬
тавровых балок из досок и балок с фанерной стенкой, а также
арок и ферм с элементами из клееных блоков, с использованием
в них обычного и маломерного пиломатериала (рис. 16 и 17). Эти
конструкции лучше других были приспособлены к условиям завод¬
скою изготовления.
Рис. 14. Деревянное покрытие па балках
системы В. С. Деревягина
If)

Всемерно развивающаяся промышленность домостроения
вместе с многочисленными цехами для изготовления различные
теплоизоляционных материалов должна послужить базой и для
Рис. 15. Кружально-сетчатый свод системы С. И. Песельника
организации производства инженерных деревянных конструкций.
При выборе дере¬
вянных конструкций
следует считаться с
местными условиями.
В тех районах, где дре¬
весина имеется в изо¬
билии, могут и сейчас
найти применение дере¬
вянные конструкции.
Для центральных без¬
лесных районов следу¬
ет выбирать транспор¬
табельные конструкции
заводского ИЗГОТОВле- Рис. 16. Клееные деревянные балки
ния. выполненные из
досок, брусьев и клееных блоков.
Дальнейшее развитие деревянных конструкций в СССР оп¬
ределяется директивами XX съезда КПСС об увеличении про¬
изводства пиломатериалов и различных строительных деталей,
о дальнейшем развитии комплексной механизации лесозаготови¬
тельных работ и строительного производства, о широком внед¬
рении новой техники в целях снижения стоимости, улучшения
качества и сокращения сроков строительства.
2— В. Ф. Иванов
17

Отечественная школа деревянных конструкций, имеющая бо¬
гатый опыт и немалые достижения, насчитывающая тысячи заме¬
чательных ученых, инженеров, располагающая всеми возможно-
Рис. 17. Общий вид деревянного покрытия на клееных арках
стями для успешной творческой работы, может и должна решить
стоящие перед ней задачи.

Раздел первый
ДЕРЕВО—КОНСТРУКТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ
ДРЕВЕСИНА, ПРИМЕНЯЕМАЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
§ 1. ОТБОР ДРЕВЕСИНЫ ДЛЯ ИНЖЕНЕРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Преобладающее значение в строительстве деревянных кон¬
струкций в СССР имеют хвойные породы, в первую очередь cot -
на и ель, а затем — пихта и кедр. Это объясняется главным обра¬
зом тем, что хвойные породы занимают в нашей стране почти
75% всей площади лесов, расположенных в умеренном климати¬
ческом поясе.
В интересах экономного расходования указанных выше дре¬
весных пород «Технические правила по экономному расходова¬
нию металла, леса и цемента в строительстве» (ТП-101-54) ре¬
комендуют применять для тех же целей и древесину других
пород — осину, березу, ольху, липу и тополь (см. приложе¬
ние 16).
Для обеспечения прочности элементов инженерных конструк¬
ций отбор лесоматериалов проводится в зависимости от вида
напряженного состояния элементов (растянутые, сжатые, изги¬
баемые, внецентренно растянутые и внецентренно сжатые).
В связи с этим устанавливаются дополнительные требования к
лесоматериалам в отношении допустимых пороков (см. прило¬
жения 1 и 15). Причем наиболее высокие требования предъяв¬
ляются к качеству материала, используемого для растянутых
элементов, менее высокие — к материалам, предназначенным для
сжатых и изгибаемых элементов, и пониженные требования — к
материалу для неответственных элементов (настилы и обрешет¬
ки под кровлю), повреждение которых не нарушает целостно¬
сти конструкции. Для удобства целевого отбора материала на
лесных складах необходимо ограничить число типоразмеров и
для пиломатериалов. С этой целью введен сокращенный сорта¬
мент сечений пиломатериалов (см. приложение 2).
Необходимо иметь в виду, что 30% высокосортных и 70%
материалов обычного качества может быть получено из комле¬
вой части ствола, а из остальной части — только 2% высокосорт¬
ных материалов.
2*
19

В дополнение к качественному отбору лесоматериалов реко¬
мендуется проводить контроль прочности частей древесины пу¬
тем лабораторных испытаний малых стандартных образцов.
Прочность древесины сосны и ели должна быть не менее
300 кг/см2 при сжатии вдоль волокон и 500 кг/см2 при изгибе.
При отсутствии возможности испытать образцы в лаборато¬
рии применяются полевые методы испытаний древесины, к кото¬
рым относится огнестрельный способ К. П. Кашкарова и др.
§ 2. НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ О ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ
ДРЕВЕСИНЫ. НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИИ
А. Влажность древесины
Влажность древесины определяется количеством водьг, кото¬
рая в ней содержится, в процентах от веса древесины. Влага, ко¬
торая заполняет в древесине внутренние пустоты (каналы, со¬
суды, полости клеток, межклетчатое пространство), называется
капиллярной или свободной, а влага, пропитывающая
оболочки клеток, — гигроскопической или связан¬
ной.
Свежесрубленная древесина, находящаяся на открытом воз¬
духе или в помещении, постепенно теряет влагу, причем вначале
испаряется свободная влага, а затем и связанная. Самый про¬
цесс высыхания древесины начинается с поверхности, с после¬
дующим за этим перемещением наружу внутренней влаги. По¬
этому распределение влаги в древесине в процессе ее высыхания
не будет равномерным.
Влажность древесины постепенно приходит в состояние рав¬
новесия по отношению к окружающей среде, в которой сна долго
находится. Этим и объясняется благоприятная сушка древе¬
сины в штабелях на открытом воздухе или под навесами. Про¬
должительность сушки, например, досок с влажностью от 30 до
20% в зависимости от времени укладки их в штабели под наве¬
сом можно определить по графику (рис. 18). Из графика видно,
что наиболее эффективная сушка досок при указанных
условиях происходит в теплое время года—в нюне—авгу¬
сте.
Изменение влажности древесины на единицу длины (по тол¬
щине и ширине доски) называется градиентом влажно¬
сти. На рис. 19 показана кривая распределения влажности (Л)
в начальной стадии, когда снаружи доска уже просохла, а внутри
ее осталось до 50% влаги.
Нижняя линия (С) соответствует почти абсолютно сухому со¬
стоянию доски на поверхности. Средняя линия (В) характеризует
распределение влажности в момент, когда влагонасыщенность
внутренних слоев остается почти неизменной.
20

Высыхание древесины -прекращается только в том случае*»,
когда влага в древосине распределяется равномерно, а величин»
влажности будет соответствовать температуре и влажности окру¬
жающего воздуха. Такое состояние древесины и называется рав¬
новесным, а влажность ее — равновесной или устойчивой.
Таким образом, каждому сочетанию температуры и влажности
воздуха будет соответствовать определенная влажность древе¬
сины, практически не зависящая от ее породы.
Когда стенки клеток будут насы¬
щены влагой, а полости заполнены
воздухом, величина влажности, опре¬
деленная по отношению к весу аб¬
солютно сухой древесины, находится
в пределах от 25 до 35% и в сред¬
нем равна 30% (при /=20°). Такая
W V VI VH VIII IX
МгсяаЬ укладки 8*сок
Рис. 18. График для ориентировочного
определения продолжительности сушки
досок в сутках:
/—тат.цнкэ досок 7S мм; 2—60 мм;
3—40 мм; 4—20 мм
12 3 4 5 67 866см
Рис. J9. Градиент влажно
стн древесины для шести
стадий процесса сушки
степень влажности называется точкой насыщения воло¬
кон. Свойство древесины поглощать пары воды из окружающего
воздуха называется гигроскопичностью. Количество по¬
глощаемой влаги зависит от температуры и влажности воздуха и
может быть определено по диаграмме /—о—W (Рис* 20). Зная
заранее условия, в которых будет находиться древесина (влаж¬
ность и температуру), можно будет определить необходимую рав¬
новесную влажность лесоматериала (^ %). График показывает,
21

что чем больше влажность воздуха и чем ниже его температура,
тем выше влажность древесины. Поглощение и отдача связанной
влаги имеет большое практическое значение, так как всякое из¬
менение количества этой влаги вызывает изменение линейных
размеров конструктивных элементов.
У
Рис. 20. График t — — W диаграмма зависимости равновесной
влажности древесины W от относительной влажности воздуха
и температуры t
Б. Усушка, коробление, растрескивание, разбухание
Уменьшение линейных размеров и объема древесины при вы¬
сыхании называется усушкой древесины.
Испарение из древесины свободной влаги происходит сравни¬
тельно быстро и не вызывает уменьшения размеров, а приводит
только к уменьшению ее веса. Испарение же связанной влаги
происходит значительно медленнее и сопровождается усушкой
древесины. Последняя начинается с того момента, когда влаж¬
ность древесины станет меньше точки насыщения волокон.
Усушка от точки насыщения волокон до абсолютно сухого
состояния называется полной усушкой. Полная линейная усушка
вдоль волокон составляет 0,1—0,3%. Усушка волокон в радиаль¬
ном направлении достигает 3—6% и тангенталыюм — 6—12%.
Объемная усушка в среднем равна 12% (рис. 21).
Вследствие различия коэффициентов усушки в тангентальном
22

и радиальном направлениях в годовых слоях возникают растяги¬
вающие напряжения, в результате которых появляются радиаль¬
ные трещины, уширяющиеся от центра к периферии. Если указан¬
ные напряжения не перешли своего предела, трещины не появля¬
ются, а вместо них с течением времени возни¬
кает коробление.
В пиломатериалах годовые кольца перере¬
заны, поэтому они трескаются под влиянием ес¬
тественной сушки обычно меньше, чем бревна.
Процесс образования сердцевинных про¬
дольных трещин в досках может быть объяс¬
нен неравномерной усушкой поперек волокон
заболонной и ядровой частей досок.
Крайние заболонные кромки доски усы¬
хают сильнее, чем ядровая часть в направлении
волокон. Это приводит к тому, что средняя, сла¬
бая часть доски стремится уменьшить свою
длину. Возникающие при этом в обоих кром¬
ках доски в поперечном направлении растяги¬
вающие напряжения вызывают в наиболее
опасном сечении доски со слабой древесиной, с
сердцевинной трубкой, разрыв и появление
продольной трещины.
Торцовые трещины являются результатом
того, что концы досок, брусьев и бревен высы¬
хают раньше, чем средняя часть. Быстрота высыхания торцов на¬
столько значительна, что уже в самом начале процесса высыха¬
ния они доводят процент влажности ниже точки насыщения (см.
рис. 19, линия а — а), когда в части доски или бруса, более
удаленной от конца, имеется
еще избыток свободной воды
В соответствии с этим торцовая
часть начинает усыхать, сжи¬
маться, а следующая за ней
часть препятствовать усушке.
Развивающиеся при этом уси¬
лия в отдельных случаях вы¬
зывают трещины на концах до¬
сок, брусьев и бревен. Эти тре¬
щины обычно направлены в ра¬
диальной плоскости доски при тангентальной распиловке и по
кромке для досок радиальной распиловки (рис. 22).
С увеличением плотности и, следовательно, объемного веса
древесины размеры усушки увеличиваются. Поэтому величина
усушки в радиальном и тангентальном направлениях будет боль¬
ше у летних годовых слоев, чем у весенней древесины. Эти раз¬
личные величины усушки и приводят к короблению досок
(рис. 23).
Рис. 21. Три ос¬
новные плоско¬
сти разреза
ствола дерева:
/—поперечный; 2—
радиальные; 3—
таигагтальный
Рис. 22. Торцовая трещина в досках:
а—при тангентальной распиловке; б—прп
радиальной распиловке (по кромке)
23

Разбухание древесины представляет собой явление, обратное
усушке, и заключается в увеличении размеров древесины при по¬
глощении ею влаги, пропитывающей оболочки клеток до точки
насыщения волокон. Дальше указанного предела разбухания не
будет.
Ф
Рис. 23. Короблепие древесины:
а—бревна; б, в—изменение рззмеров н формы поперечного сечения под влиянием
усушки (в ородольноы направления 0,1—10.3% , по радяусу —от 3 до 6%
н по касательной к годовым слоям — от б до 12%)
В. Объемный вес
Объемный вес древесины в конструкциях приводится в табл. 1.
Таблица 1
Объемный вес древесины в конструкциях в кг\м3
Объемный вес древесины
ь конструкциях
Породы древесины
защищен¬
ных от
увлажнения
ис защи¬
щенных от
увлажнения
из свеже-
срубленной
древесины
с влажностью
свыше 50%
Хвойные
Сосна, ель. кедр, пихта
500
600
850
Лиственница
650
800
900
Твердые лиственные
Дуб, бук, береза, ясень, клен, граб, ака¬
ция, вяз, ильм
700
800
1000
Мягкие лиственные
Осина, тополь, ольха, липа
500
600
850
24

Г. Коэффициент линейного расширения
Коэффициент линейного расширения древесины а весьма мал
и при проектировании деревянных конструкций с ним не счита¬
ются.
§ 3. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ
Механическая прочность древесины зависит от многих факто¬
ров: породы, строения, объемного веса, температуры, влажности
и др. Напряжение, соответствующее максимальной нагрузке, на¬
зывается пределом прочности.
Средние округленные значения пределов прочности древе¬
сины для сосны и ели при влажности 15% приведены в табл. 2.
Таблица 2
Средние значения предела прочности и средние вариационные
коэффициенты 1 свойств древесины сосны и ели
Вид напряжешюго состояние
Предел 1
обозна¬
чение
фОЧНОСТИ
а
кг.см*
Вариацион¬
ное коэффи¬
циенты
в «/*
Изгиб статический
Ru
750
15
Растяжение вдоль волокон
Rp
1000
20
Сжатие
Rc
400
13
Скалывание вдоль волокон
Rck
68
20
I
Модуль упругости древесины вдоль волокон незави¬
симо от породы ее принимается при определении деформаций кон¬
струкций, защищенных от увлажнения и нагрева и находящихся
иод воздействием постоянной и временной нагрузок £**
= 100 ООО кг/см2.
При повышенных влажности и температуре, при воздействии
на конструкции только постоянной нагрузки величина модуля
упругости принимается как произведение указанной выше вели¬
чины на следующие коэффициенты: при кратковременном увлаж¬
нении древесины с последующим ее высыханием — 0,85; при воз¬
действии установившейся температуры воздуха в пределах от 35
до 50° (например, в производственных цехах), а также при воз¬
действии постоянной нагрузки — 0,80 (см. табл. 6).
Неоднородность строения древесины и зависимость ее свойств
от различных факторов значительно затрудняют изучение се ме¬
ханических характеристик. Существенным обстоятельством при
механических испытаниях древесины является влияние скорости
загружения. Чем быстрее повышается нагрузка, тем большим
оказывается предел прочности. С другой стороны, этот предел
уменьшается при длительном действии нагрузки.
1 Коэффициент изменчивости или вариационный коэффициент (см. Леон¬
тьев Н. Л., Статическая обработка результатов наблюдений, 1952).
25

При выдерживании образца под нагрузкой наблюдается по¬
степенный рост деформаций, который со временем прекращается
(затухает), если нагрузка не превышает определенного предела.
При снятии нагрузки часть деформации исчезает, а другая по¬
степенно уменьшается (затухает). Описанное явление называется
упругим последействием, а предел нагрузки, дальше которого это
явление не наблюдается, называется пределом длительного со¬
противления древесины.
Если нагрузка превзойдет указанный предел, то рост деформа¬
ций не прекратится, образец через некоторое время разрушится.
Процесс непрерывного роста деформаций при постоянной на¬
грузке называется ползучестью, а этап ползучести, при кото¬
ром наблюдается установившаяся (равномерная) скорость де¬
формации, называется пластическим течением.
Явления упругого последействия и ползучести усиливаются
при увеличении напряжения, влажности и температуры.
С предыдущим явлением тесно связано наблюдаемое умень¬
шение внутренних напряжении при постоянной деформации, по¬
лучившее название релаксации.
Явление последействия можно наблюдать на деревянных бал¬
ках «перекрытий, которые при длительном действии нагрузки
дают с течением времени прирост деформаций. Указанное влия¬
ние времени вносит существенные поправки в результаты обыч¬
ных лабораторных испытаний древесины. Учет этих явлений так¬
же необходим при рассмотрении изменяющихся во времени
внешних воздействий, как например, вибраций, влияния быстрой
загрузки и разгрузки, подвижных нагрузок и т. п.
Ф. П. Белянкин на основании исследований сопротивления
древесины во времени установил новую механическую характери¬
стику, которую назвал пределом долговременного
сопротивления древесины (Rt)t).
Эта характеристика является нижним пределом прочности
древесины при длительном действии нагрузки. Иллюстрацией
зависимости сопротивления oi времени действия нагрузки служат
графики, составленные Ф. П. Белянкиным. Па рис. 24 показан
график длительного сопротивления для древесины сосны.
Ф. П. Белянкин построил и кривые пластических дефор¬
маций древесины при длительном действии нагрузки. На
рис. 24, б показана зависимость пределов прочности от длитель¬
ного действия нагрузки. Вертикальный участок диаграммы дефор¬
маций (рис. 24,«) отвечает моменту нагружения образца, первый
криволинейный участок соответствует деформациям упругого по¬
следействия, прямолинейный восходящий участок диаграммы
отражает развитие пластических деформаций при установившейся
скорости их (пластическое течение) и, наконец, восходящий кри¬
волинейный участок диаграммы представляет ускоренное разви¬
тие деформаций, заканчивающееся разрушением образца.
2Г>

1
$
Расчетное значение предела долговременного сопротивления
древесины определяется умножением предела прочности, полу¬
ченного при машинных испытаниях малых стандартных образцов,
на коэффициент долговременного сопротивления, который принят
ныне действующими
нормами для изгиба,
растяжения и сжатия
равным 0,66.
Кроме сказанного
выше, на сопротивле¬
ние элементов дере¬
вянных конструкций
оказывают влияние раз¬
личные пороки древе¬
сины.
При растяжении де¬
ревянных образцов
строительных размеров
значительную роль иг¬
рает наличие сучков, их
величина и располо¬
жение в сечении, на¬
правление волокон, а
также размеры образ¬
цов, в результате чего
возникают значитель¬
ные колебания предела
прочности.
Влияние сучков при
сжатии меньше, чем
при растяжении. Вели¬
ко влияние сучков и
косослоя при изгибе.
Небольшой сучок, рас¬
положенный в растя¬
нутой зоне, может сни¬
зить предел прочности
более чем в два раза
по сравнению с проч¬
ностью чистой древе¬
сины. В бревнах это
влияние отражается в
меньшей степени. На
величину предела проч¬
ности древесины- при изгибе влияет также высота элемента и
форма его сечения \ а также неоднородность строения древесины.
1 Е. И. Свстозарова, Влияние высоты сечения деревянных балок на
сопротивление ее чистому изгибу [54].
Кг/см*
1100
юоо
ООО
800
700
ООО
ООО
400
300
200
Ю0
6)
Время
1
т
6
- <
95.
4-
№
98
.8
—1
4,0
Л
т
to
г*
87.
88
9кг/>
МИ
2
2t
\9
80,5 %
00 10 20 40 50 80 700 120 140 дней
Рис. 24.
а—криоая деформаций во времени: /—при 7>влл;
3— при о<9ДЛ; б—кривая длительного сопротив¬
ления для сосны
27

При исследовании напряженного состояния изгибаемого
элемента обычно предполагается изменение деформаций по высоте
сечения по прямолинейному закону, а соответствующие им напря¬
жения определяются из испытаний того же элемента древесины
%
юо
90
80
70
60
50
40
30
го
ю
о
Рис. 25. Смятие древесины поперек волокон:
и—на части длины; б—по осей поверхности; о—ка части длины и ширины
на сжатие и растяжение. При этом модули упругости при сжатии
и растяжении в пределах пропорциональности, определяемые в
диаграмме «напряжения — относитель¬
ные деформации» тангенсами углов на¬
клона прямолинейных участков диаг¬
раммы, незначительно отличаются один
от другого. Разрушение при изгибе
обычно наступает от разрыва волокон
с одновременным появлением признака
разрушения сжатых волокон в виде
образования складок.
Наиболее слабое сопротивление
оказывает древесина при сжатии или
смятии поперек волокон, которое со¬
провождается значительными пласти¬
ческими деформациями до «предела
упрочнения древесины», после которого
происходит быстрый рост нагрузки
при замедленном росте деформаций.
При расчете на смятие древесины
различают: смятие по всей поверхности
поперек волокон, смятие поперек во¬
локон на части длины и смятие на ча¬
сти длины и части ширины (рис. 25).
При смятии под углом я (между на¬
правлением силы и волокон) величина
предела прочности с уменьшением угла
возрастает (рис. 26).
Сопротивление скалыванию попе¬
рек волокон и под углом к волокнам меньше, чем вдоль волокон.
Наличие трещин, совпадающих с площадкой скалывания, сильно
>
\
1
1
1
1
-i-J

1
I
\
I
1
1
1
\
ч
ч
—
ю
Рис. 26. График влияния
направления волокон на
сопротивление смятню
древесины в °/о
28

снижает сопротивление скалыванию. Здесь следует различать
промежуточное скалывание (рис. 27, а, б, в) и од н о-
стороннее скалывание (рис. 28, а, бв). Напряжение
при промежуточном скалывании, как видно из рисунков на эпю¬
рах в, распределяется более или менее равномерно по площад¬
кам скалывания. Одностороннее скалывание вызывает неравно¬
мерные напряжения.
Т-Т
Рис. 27. Промежуточное
скалывание:
л—при сжатии (шпонки): Л—при
растяжении; в—эпюра распределения
плпряжениП
Рис. 28. Одностороннее скалы¬
вание (Р — прижимная сила,
снижающая растягивающие
отдирающие поперек волокон
напряжения)
Скалывание обычно сопровождается расщеплением или отры¬
вом волокон древесины в поперечном направлении, наличие кото¬
рого объясняется внецентрспным действием скалывающей силы
на площадку скалывания (рис. 28,а).
Влажность оказывает существенное влияние на механическую
прочность древесины только до точки насыщения волокон, т. е-
при влажности до 30%. При сжатии, поперечном изгибе, скалы¬
вании и смятии влияние влажности велико, а при растяжении
незначительно.
Предел прочности при любой влажности для сравнения при¬
водится к одной стандартной влажности (в 15%) по формуле:
a,c = V[l+a(U7-15)], (1)
где о16—искомый предел прочности при 1^=15%;
aw—предел прочности при данной влажности W%\
a— поправочный коэффициент на влажность при статиче¬
ском изгибе; для древесины всех пород принимается
29

равным 0,04 и для скалывания вдоль волокон — 0,03.
При сжатии вдоль волокон он принимается для сосны
и лиственницы 0,05, а для ели, пихты и дуба — 0,04;
три растяжении вдоль волокон для лиственных пород —
0,015, для хвойных пород перечисление на влажность
не производится.
При повышении температуры от 20 до 50°, согласно данным
Ф. П. Белянкина и II. Л. Леонтьева, предел прочности при растя¬
жении снижается на 12—15%, при сжатии—на 20—40% и при
скалывании — на 15—20%- Модуль упругости также падает
с повышением температуры, при этом возрастает и деформация
древесины. При температурах ниже нуля предел прочности при
любой влажности повышается — при поперечном изгибе на 40%,
при сжатии —на 30% и при скалывании — на 70%. Древесина
при этом становится более хрупкой, отчего сопротивление удар¬
ному изгибу снижается.
С увеличением объемного веса при одной и той же влажности
предел прочности древесины повышается. На прочность оказы¬
вает свое влияние и ширина годичных слоев и содержание в ней
поздней, более плотной древесины. Наблюдения показывают,
что чем выше процент поздней древесины, тем она прочнее; мел¬
кослойная древесина будет прочнее крупнослойной, при наличии
не менее пяти-шести слоев на 1 см.
§ 4. МЕРЫ БОРЬБЫ С ВРЕДНЫМИ ВОЗДЕЙСТВИЯМИ НА ДРЕВЕСИНУ
А. Способы защиты древесины от загнивания
Разрушение древесины от гниения при благоприятных усло¬
виях происходит чрезвычайно быстро. Поражающие древесину
грибы отличаются 'большим разнообразием, начиная от почти
безвредных плесеней до весьма агрессивных разрушителей дре¬
весины.
Грибы-разрушитсли разделяются на три группы: лесные,
складские (биржевые) и домовые. Особенно хорошо
строители должны знать две последние группы.
Складские грибы поражают срубленную древесину, не поте¬
рявшую еще соков, при хранении ее в лесу, на складах и при
транспортировке. К складским грибам-разрушнтелям относится
столбовой гриб (Леицитес сспнариа — Lenzitcs sepiaria),
который наиболее часто встречается в штабелях бревен и
брусьев.
Слаборазрушающие грибы окрашивают древесину в серо-си¬
неватый цвет; к ним относятся и плесени, которые образуют на
поверхности древесины пушистые налеты, указывающие на небла¬
гоприятный для древесины температурно-влажностный режим,
который в дальнейшем может привести к появлению более опас¬
ных грибов.
30

Опасные деревораз-рушающие грибы поражают не только дре¬
весину, но и древесноволокнистые плиты, соломит, камышит, кар¬
тон и др.
К ним относятся грибы; домовый (Мерулиус лякриманс —
Merulius lacrimans), белый (Пориа вапарариа — Poria vapo-
raria), пленчатый (Кониофора церебелла — Coniophora ccrebella)
и др. Пораженная этими грибами древесина является источником
заражения для всей окружающей древесины.
Процесс развития грибов в древесине происходит лишь при
определенной влажности и температуре воздуха в среднем от
+5° до +25°. Наиболее благоприятствует развитию грибов пре¬
дельная влажность древесины, начиная с точки насыщения воло¬
кон (для хвойных пород 30%) до 50—70% и выше в зависимости
от вида грибов. Температура ниже 0° задерживает развитие гри¬
бов, но не убивает их. Отсутствие вентиляции, неподвижность
воздуха, окружающего древесину, при повышенной влажности
способствуют размножению грибов.
При гниении структура древесины изменяется: в одном слу¬
чае она приобретает различную окраску, физико-механические
свойства ее меняются незначительно; в других случаях под воз¬
действием разрушающих грибов происходит значительное умень¬
шение объемного веса и понижение механической прочности дре¬
весины. В последних стадиях гниения древесина становится тем¬
нобурой или темнокорнчневой и легко распадается на отдельные
призмы, расслаивается по годовым кольцам, почти полностью
теряет свою механическую прочность.
Конструктивная профилактика
Необходимо принять профилактические меры против увлаж¬
нения древесины. Увлажнение может быть двух видов — ней о-
средственнос и конденсационное.
Источниками нелосредс.твснно-го увлажнения являются прежде
всего атмосферные осадки и грунтовые воды, а затем и влага,
образуемая при эксплуатации, как, например, во всех помещениях
с «мокрым» технологическим процессом (прачечных, банях, скла¬
дах сырых продуктов и т. п.), при протечках в кровле и мытье
полов и, наконец, при *порчс сантехнического оборудования (во¬
допровода, канализации и т. п.).
Конденсационное увлажнение появляется при осаждении во¬
дяных паров, насыщающих окружающий воздух, на поверхно¬
стях с температурой ниже точки росы. Конденсационная влага,
возникающая при периодическом и суточном колебании темпера¬
туры, относится к дифференциальной конденсации. Появление
такой влаги наблюдается на поверхности стальных соединений
конструкций и в особенности, когда они находятся в замкнутых
частях (как, например, на всех стальных вкладышах и т. п.), а
также в глухих стальны-х башмаках (например, в опорных частяч
конструкции).
Защита элементов деревянных конструкций от непосредствен-
31

«ого увлажнения сводится, в основном, к устранению в кровле
протечек и организации правильного технического надзора за со¬
стоянием конструкций при эксплуатации, к периодическим внеш¬
ним осмотрам их. Действенным средством защиты от дифферен¬
циальной конденсации является обеспечение свободного провет¬
ривания указанных элементов конструкций. Например, опорные
узлы ферм не должны наглухо заделываться в каменные или бе¬
тонные стены.
Для защиты от дифференциальной конденсации и грунтовых
вод в местах соприкасания деревянной конструкции с бето¬
ном, кирпичной или бутовой кладкой необходимо по слою гидро¬
изоляции уложить теплоизоляционный слой из креозотированной
древесины или двух-трех рядов рубероида, толя и других подоб¬
ных материалов.
Для защиты деревянных конструкций в полах первого этажа
необходимо осуществить вентиляцию подполья путем установки
решеток с бортами и щелевых плинтусов.
Для создания в пустотных деревянных конструкциях (стен и
перекрытий) правильного тспловлажностного (осушающего) ре¬
жима последние должны обладать теплоустойчивостью и сопро¬
тивлением теплопередаче, соответствующими данной климатиче¬
ской зоне и назначению здания. При этом взаимное расположе¬
ние различных строительных материалов в конструкции должно
обеспечить .постепенное падение упругости водяных паров воз¬
духа, проходящего через толщу конструкции в направлении от
более высоких температур воздуха внутри помещения к более низ¬
ким температурам наружного воздуха. Для предупреждения об¬
разования в толще конструкции конденсата необходимо предва¬
рительно проверить ее путем расчета. Следует избегать внутрен¬
них водостоков и световых фонарей с наклонным остеклением.
Как правило, деревянные покрытия должны осуществляться с
наружным отводом воды и без устройства фонарей.
Кроме профилактических мер, применяются специальные
меры (антисептирование) по защите древесины от загнивания.
Лнтисептироваиие
Срок действия антисептика зависит от ряда причин, а именно,
от условий службы сооружения, глубины проникновения антисеп¬
тика в древесину, качества его, концентрации раствора и т. д.
Антисептики разделяются на две группы: водораствори¬
мые (неорганические) и маслянистые (органические). От
антисептиков требуется, чтобы они отличались наибольшей ток¬
сичностью (ядовитостью) по отношению к дереворазрушающим
грибам и долгое время сохраняли бы эти свойства, чтобы они
были безвредны для людей, не разрушали металлических креп¬
лений (болтов, гвоздей и т. п.) и наиболее глубоко проникали в
толщу древесины.
32

К водным антисептикам относятся соли и некоторые составы,
растворимые в воде: в первую очередь, фтористый натрий (с кон¬
центрацией раствора 1,5—3%), кремнефтористый натрий в омеси
с фтористым натрием, в пропорциях 1 :3, а затем динитрофено¬
лят натрия. Для пропитки подземных сооружений применяется
парофазная фенольная смола, которой пользуются для защиты
древесины от непосредственного воздействия воды и др.
К маслянистым антисептикам, применяемым в открытых под¬
земных и подводных сооружениях, относятся каменноугольное
креозотовое и антраценовое масло, древесный — березовый—де¬
готь древесная омола хвойных деревьев, сланцевое масло, тор¬
фяной или древесный креозот и др.
Для той же цели служат антисептические пасты — битумные,
экстрактовые, силикатные и глиняные, которые отличаются между
собой, главным образом, связующей основой, с помощью которой
антисептик закрепляется на поверхности древесины).
Способы антисептирования различны, сюда входит опрыски¬
вание или обмазка, пропитка в горячих и холодиы-х ваннах, обжиг
с последующей пропиткой в ваннах, пропитка иод давлением и,
наконец, диффузионная пропитка порошкообразными антисепти¬
ками, происходящая при влажности древесины более 40%.
В последнее время А. И. Фоломин разработал надежный и
простой комбинированный способ обработки сырой древесины по
схеме, предусматривающей высокотемпературную сушку в орга¬
нических жидкостях, маслах и смолах, и пропитку маслянистым
антисептиком деревянных элементов конструкций. Наиболее под¬
ходящей жидкостью оказался получаемый при очистке нефтяных
смазочных масел петролатум (смесь парафина и церезита). Стои¬
мость 1 т петролатума—151 руб. франко-станция назначения.
Первый процесс нагрева и сушки древесины осуществляется
погружением штабеля (из досок, брусьев и бревен), сложенного
в стальную клеть с -прокладками толщиной около 3 см в откры¬
тый стальной или железобетонный бак, заполненный петролату-
мом с температурой 120—140°. При этом требуется обеспечить
выход из толщи древесины наибольшего количества воздуха до
достижения высокой температуры. С этой целью начальная тем¬
пература при загружепии лесоматериала может быггь несколько
ниже, в зависимости от породы древесины и начальной ее
влажности. Практически температура жидкости доводится вна¬
чале до 120°.
Нагрев жидкости наиболее целесообразно осуществлять при
помощи трубчатого парового регистра, расположенного несколько
выше дна бака для отстаивания в нем грязи.
Второй процесс—пропитка — заключается в быстрой пере¬
грузке клети из указанного выше бака в другой с нагретым антра¬
1 Применяется гланнмм образом для устройства гидроизоляционных
лромазок.
З—о Ф Иванов
33

ценовым маслом с температурой не ниже 80°. Длительностью вы¬
держки в нем лесоматериала регулируется глубина пропитки.
В результате применения указанного комбинированного спо¬
соба обработки сырой древесины достигаются исключительно вы¬
сокие темпы сушки и пропитки древесины, хорошее качество про¬
дукции (без трещин), достаточная стабилизация и полная стери¬
лизация древесины. Небольшие начальные капиталовложения и
малая стоимость оборудования, легкость обслуживания и безопас¬
ность в пожарном отношении являются большим достоинством
предложенного А. И. Фоломиным нового способа сушки и про¬
питки древесины.
Вся указанная установка в производственных условиях с про¬
пускной способностью в 2 000 л3 лесоматериала в год, за исклю¬
чением стоимости установки парового когла, оценивается при¬
мерно в 25 -30 руб. на 1 л3 древесины.
Б. Повреждение древесины насекомыми и меры борьбы с ними
Кроме разрушения при гниении, древесина подвергается по¬
ражению насекомыми, которое заключается в образовании на по¬
верхности круглых или овальных отверстий, а внутри извили¬
стых ходов (червоточин).
В деревянных сооружениях особенно опасны жуки-то-
чилыцики (домовые и мебельные), личинки которых сильно
разрушают древесину.
Деревянные сооружения на побережьях морей часто поража¬
ются морскими древоточцами, из которых особенно опасными яв¬
ляются морские черви. Эти черви быстро приводят древесину к
разрушению.
Защита древесины от повреждения насекомыми может быть
осуществлена путем пропитки антраценовым маслом, а также
поверхностной антисептической обмазкой, масляной окраской и
лакировкой при наличии сплошного слоя. Наконец, для истребле¬
ния появившихся жуков можно применить и окуривание древе¬
сины отравляющими газами в специальных камерах, а также
многократное вспрыскивание раствором фтористого натрия.
Для борьбы со всеми видами морских древоточцев служит
глубокая пропитка древесины креозотом — антраценовым маслом,
которое при введении в древесину в количестве 300 кг на 1 .и3
может сохранить ее от повреждения на срок не менее 30 лет.
В. Горение древесины и меры сс защиты от возгорания
Горение представляет собой процесс термического разложения
древесины, состоящий из пламенной фазы, характеризуемой дви¬
жением горячих газов наружу, и тления, при котором происходит
движение кислорода воздуха в толщу древесины.
Горение может происходить только в том случае, когда имеет¬
ся достаточный приток кислорода воздуха, а сама теплота сгора¬
34

ния не рассеивается, а идет на прогрев новых смежных участков
древесины до температуры воспламенения. Температура воспла¬
менения, т. е. момент вспышки горючих газов для различных по¬
род древесины колеблется в сравнительно небольших пределах —
от 250 до 300°. Длительный нагрев древесины при температуре
120—150° сопровождается медленным и постепенным обуглива¬
нием се, с образованием при этом самовоспламеняющегося на
воздухе угля, весьма опасного для незащищенных деревянных эле¬
ментов, подверженных действию тепла печи, дымохода и т. п.
Воспламеняемость древесины связана с ее объемным весом,
влажностью, мощностью внешнего источника нагрева, формой
сечения деревянного элемента, скоростью воздушного потока
(тяги), положением элемента в тепловом потоке (горизонтальное^
вертикальное) и т. п. Решающее значение для процесса горения
имеет калорийность материала. Сухая и легкая древесина вос¬
пламеняется быстрее, чем плотная (дуб и т. п.). Мокрая древе¬
сина труднее воспламеняется, так как до воспламенения необхо¬
димо израсходовать дополнительное количество теплоты на испа¬
рение воды. Замедляющим фактором также является повышенная
теплопроводность мокрой древесины; загоревшийся поверхност¬
ный слой ее скорее охлаждается. Круглые и массивные элементы
горят хуже, чем с прямоугольным профилом и с малым сечением,
с острыми ребрами н относительно развитой боковой поверхно¬
стью. Нестроганая поверхность элементов, подобная рыхлой дре¬
весине, воспламеняется быстрее, чем гладкая.
Химический процесс, связанный с разложением древесины и
поглощением ее топла, происходит при температуре 130—280е
При дальнейшем повышении ее процесс разложения сопровож¬
дается выделением тепла и горючих газов; последние, воспламе¬
няясь на воздухе, при температуре 400—500°, горят светлым пла¬
менем при температуре 700° и более.
Для замедления процесса разложения древесины и начала
воспламенения продуктов разложения и устранения распростра¬
нения пламени по поверхности деревянных элементов необходимо
подвергнуть их огнезащитной обработке. Открытые части дере¬
вянных конструкций, находящихся в зоне возможного воспламе¬
нения, необходимо отдалить от источника нагревания или
устроить непосредственно возле них огнезащитный барьер (на¬
пример, из асбестовых листов) или огнестойкие перегородки (из
кирпича, бетона, гипса, асбеста и т. п.).
Выполненные в перекрытиях и покрытиях беспустотные дере¬
вянные конструкции из сухого леса, вследствие отсутствия в них
воздуха, более гарантированы от возгорания, чем пустотные кон¬
струкции.
Деревянные конструкции, подверженные постоянному интен¬
сивному воздействию лучистой теплоты, необходимо оградить не¬
сгораемыми экранами, препятствующими повышению температу¬
ры древесины сверх 50° Для этой цели могут служить: слой термо¬
3*
35.

изоляционной штукатурки толщиной 1 —1,5 см, нанесенный на
поверхность деревянных элементов, обшивка деревянных поверх¬
ностей огнезащитными листовыми материалами, облицовка их
плитами из материалов, обладающих огнестойкими свойствами
(например, асбестовый картон, асбестофанера, кровельная сталь
по войлоку, смоченному глиной и т. п.). Наконец, защитой от воз¬
горания может служить и пропитка древесины огнезащитными
водорастворимыми составами, окраска огнезащитными красками
и обмазка теплоизолирующими составами.
Наилучший эффект даст глубокая пропитка древесины с приме¬
нением вакуума и давления в 10—20аг в автоклавах при расходе
80—100 кг сухой смеси огнезащитных солей на 1 мл древесины.
Хорошие результаты также дает и пропитка древесины в горя¬
чих и холодных ваннах. Для такой пропитки применяется аммо¬
фос — белый кристаллический порошок, представляющий собой
аммониальные соли фосфорной кислоты, сернокислый аммоний
(технический), диаммонийсфат (технический), не вызывающие
коррозии стали.
Для -получения раствора, обладающего одновременно огнеза¬
щитными и антисептическими свойствами, в состав добавляется
фтористый натрий.
Более простым, но менее эффективным средством огнезащиты
деревянных элементов является поверхностная их пропитка путем
погружения на 2—3 часа -в водный раствор солей (фосфорнокис¬
лый, сернокислый аммоний и т. п.) или поверхностная двух-трех-
кратная обработка (краскопультом или кистью) водными огне¬
защитными растворами того же состава. При этом раствор прони¬
кает на глубину 1 —1,5 мм.
Наконец, еще одним и также простым средством является
окраска поверхностей деревянных элементов специальными огне¬
защитными силикатными и другими красками или обмазка огне¬
защитным составом (суперфосфатом и др.)*
Все огнезащитные окраски и обмазки частично задерживают
возгорание. При высоких температурах древесина под покровом
краски или обмазки подвергается сухой нерогонке, с выделением
продуктов разложения —горючих газов, выходящих наружу, с по¬
следующим выпучиванием и разрывом покрова. При этом горение
газовых струй происходит в значительном отдалении от поверх¬
ности древесины при уменьшенном подогревающем действии пла¬
мени и замедленной скорости и распаде древесины. Огнезащитное
действие окраски и обмазки объясняется также теплоизолирую¬
щим действием их покрова, который у некоторых красок способен
при действии высоких температур значительно увеличиваться в
объеме, образуя иену или пузыри, отдаляющие начало сухой
перегонки дерева.
Все указанные методы окраски и обмазки, главным образом,
применяются для защиты готовых конструкций или отдельных
элементов сборных конструкций.
36

Разд ея второй
ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ В ОГРАЖДАЮЩИХ
ЧАСТЯХ ЗДАНИЙ
Глаьа I
КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЙ И ПЕРЕКРЫТИЙ
§ Б. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Любое деревянное здание имеет ограждающие и несущие кон¬
струкции. Ограждающие конструкции служат для защиты соору¬
жения от внешних атмосферных воздействий, а несущие — для
восприятия нагрузки (собственного веса, снега, ветра, полезных
нагрузок и др.) на сооружение и передачи ее на основание.
В покрытиях к ограждающим конструкциям относятся кровля
с обрешеткой и утеплением, а к несущим — фермы, располагае¬
мые на расстоянии 3—6 м одна от другой.
Стены деревянного здания являются одновременно ограждаю¬
щими и несущими конструкциями. Как несущие конструкции,
стены должны обладать достаточной прочностью и устойчивостью
при воздействии на них внешних нагрузок—собственного веса,
нагрузки от веса крыши и перекрытий, а также ветра и полезных
нагрузок.
В зависимости от назначения деревянного здания и местных
климатических условий деревянные стс'иы, как ограждающие кон¬
струкции, должны сохранять внутри сооружения определенный
тепловлажностный режим, и поэтому в них кроме несущей сплош¬
ной или каркасной конструкции имеется теплоизоляция, звуко- и
пароизоляция и обшивка, а в отдельных случаях и штукатурка.
Для обеспечения осушающего эксплуатационного режима в сте¬
нах утепленных каркасных и сборных щитовых зданий . прини¬
мается схема конструкции (рис. 29), в которой иароизоляциониый
слон 5 должен располагаться с теплой стороны, а термоизоля¬
ционный слой 3 — с холодной. На том же рисунке показаны: на¬
ружная обшивка 1, воздушный прослоек 2, -который должен сооб¬
щаться с наружным воздухом и внутренняя обшивка 4 со шту¬
катуркой 6.
Чердачные и междуэтажные перекрытия также являются
ограждающими несущими конструкциями. В состав чердачных
3.7

перекрытий входит: балки, подшивка и настил с конструкцией
тепло- и пароизоляции, а в состав междуэтажных перекрытий —
балки, подшивка, подбор, звукоизоляция и чистые полы. Место
расположения термо- и пароизоляционных слоев назначается в
соответствии с указанной выше схемой для утепленных ограж¬
дающих конструкций.
Для ограждений следует применять пре¬
имущественно сборные конструкции из укруп¬
ненных блоков в виде холодных или утеплен¬
ных щитов и других деталей, заранее заготов¬
ленных на заводах и собираемых на строитель¬
стве, с использованием отходов строительных
материалов.
§ 6 КРОВЛЯ И ОБРЕШЕТКА
В настоящее время применяются сталь¬
ные, черепичные, асбестоцементные, толевые
и рубероидные, а в сельском строительстве
также 'и тесовые, гонтовые и драночные кров¬
ли. В зависимости от кровельного материала
устанавливается угол (э) наклона кровли, ве¬
личину которого рекомендуется принимать со¬
гласно данным табл. 3.
Конструкция деревянной обрешетки зави¬
сит от материала кровли (рис. 30). Обрешетка
под рубероидную кровлю состоит из двух сло¬
ев: нижнего — рабочего настила из досок или
брусков толщиной от 3 до 5 см, уложенных с
зазором между ними в 2—3 см, и верхнего —
защитного косого (под углом 45°) дощатого
настила из узких досок шириной от 5 до 10 см
и толщиной от 1,6 до 1,9 см. Указанный защитный настил из
узких досок обеспечивает сохранность кровельного ковра (а).
Кроме того, такой косой пастил придаст пространственную жест¬
кость всему покрытию.
Таблица 3
Углы наклона а крыши для разных материалов кровли
Виды кровель
Углы
наклона
кровли а
А—высота подъема
ската
Стальная
Черепичная, асбесто-цементиая
Рубероидная, толевая
Тесовая
Гонтовая (чешуйчатая)
Драночная. щепяная ,
17' — 22’
35* - 40*
6*-35е
35е —45е
27е - 45е
40“ - 45е
(1 /3.5 -1/2.5)/
(Ы.5- 1/1,25)/
(1/10 - 1/1.5) /
(1/1.5- 1/1.0) /
(1/2,0-1/1,0) /
(1/1,25-1/1,0) /
Примечание, /-горизонтальная проекция ската.
&
Рис. 29. Основная
схема расположе¬
ния термоизоляции
и пароизоляции:
/—наружная обшиока;
J—воздушный просло¬
ек, сообщаемы/) с на¬
ружным воздухом: Л—
терыо-звуконзоляцня;
внутренняя обшив¬
ка; 5—паронзоляиия—
толь: б—штукатурка

Для чругих материалов кровли конструкция обрешетки, со¬
стоящей из брусков, жердей или пластин, показана на том же ри¬
сунке: для этернитовой (в), волнистой асбестофанеры (г), чере¬
пичной (dj, щепяной, гонтовой, драночной и т. п. (<?) и тесо¬
вой (яс). На рис. 30,з приведена оправдавшая себя в эксплуа¬
тации конструкция полутеплой крыши, состоящая из дощатого
шпунтового настила толщиной от 4 до б см с уложенным паро-
Рис. 30. Конструкция обрешетки для различных кровель:
«—рубероидной; б—стальной; о—этернитовой; г—полннстой асбофанеры;
б—черепичной; е—щсияной. гонтовой, дриннчной и др.; ж—тесоооП; 1—стро-
пильная нога или долевые бруски но узловым прогонам; 2—защитный косой
настил из узккх досок <1.9 > 5—6 cju); 3—рабочий разряженный настил с за¬
зором 8 2—3 см: 4—обрешетка; 5—доска под лежачий фалец; в—кровельная
сталь; 7—щепа. гонт, дрань н др.; £—черепица; 9—эгерннт; /б—иолнистая
асбофанера: //—гм; /2—литой или плитный пенобетон с верхним цементным
слоем-коркой с рубероидной кровлей; /3—шпунтованный настил (5—б с/:);
Л—пароизоляционный слой из толя
изоляционным слоем толя и слоем литого или плитного пенобето¬
на толщиной от 6 до 12 см в зависимости от теплотехнических тре¬
бований. Для выравнивания поверхности на пенобетон наносится
цементная корка или, лучше, асфальтовая стяжка толщиной до
1,5 см, на которую по мастике наклеиваются два слоя рубероида.
Обрешетка укладывается на прогоны крыши или вспомогатель¬
ные стропила, уложенные по прогонам. На рис. 31 показана
схема покрытия по треугольным фермам с узловыми прогонами,
прикрепленными к верхнему поясу ферм (/ и 2).
В качестве сборных укрупненных блоков для холодных крыш
39

могут служить кровельные щиты размером 1X3—4 м, оклеенные
по настилу одним слоем толя (рис. 32). После укладки таких
щитов поттрогонам или непосредственно по фермам вес швы в ме¬
стах сопряжений оклеиваются узкими полосками толя, с после¬
дующей наклейкой одного или двух слоев кровельного ковра по
всей поверхности крыши.
Рис. 3). Схема расположения узловых прогонов и об¬
решетки в покрытии, основанном на фермах:
/.узловые прогоны; 2—фермы; 3—дополнительные бруски
обрешетки; 4—дощатый настил; 5—стальные разворотные
планки; £—деревянные подкладки, прибитые к прогону
Утепленные крыши могут иметь пустотную и беспустотную
конструкции. Во-первых, в целях сохранения древесины от загни¬
вания необходимо иметь осушаю¬
щие продухи для впуска и вы¬
пуска свежего воздуха. В целях
обеспечения пожарной безопасно¬
сти в свободных пространствах в
толще конструкции необходимо
устраивать огнезащитные прегра¬
ди с воздушным шлюзом (напри¬
мер, шлаковые отсыпки и т. п.).
Конструкция утепленных бло¬
ков для крыш выполняется в виде
щитов размером 1 —1,5X2—3 м
из досок толщиной 22—25 мм,
усиленных снизу косорасположен¬
ными брусками (рис. 33). Такие
щиты укладываются вдоль ската по прогонам, а при малом рас¬
стоянии между фермами — непосредственно по их верхним поя¬
сам. Заполнение между брусками осуществляется минеральным
войлоком, плитным или засыпным утеплителем. Поверх таких
утепленных щитов укладываются и закрепляются на брусках кро¬
вельные холодные щиты, о которых говорилось выше.
Воздушные прослойки между брусками холодных щитов вен¬
Рис. 32. Укрупненный блок для
холодной крыши
40

тилируются в направлении от карниза к коньку, причем каждый
участок продуха не сообщается с соседним ввиду наличия в верх¬
них щитах -пришитых к ним снизу в поперечном направлении
брусков, что значительно повышает огнестойкость конструкции.
К наиболее совершенной беспустотной утепленной конструк¬
ции крыши относится рассмотренная выше конструкция из доща¬
того настила с пснобетонным слоем (рис. 30, з).
Настил в такой конст¬
рукции находится в теп¬
лой зоне, а пенобетон — в
переходной. Пароизоля-
циониый слой из толя с
проклеенными швами в
процессе строительства
служит временной кров¬
лей. Применение для той
же цели утепленной бес¬
пустотной конструкции
крыши в виде деревопли-
гы с кровельным ковром в
настоящее время не рекомендуется из-за возможности образова¬
ния в швах между досками конденсационного увлажнения, а впо¬
следствии и загнивания досок.
Для всех ограждающих деревянных конструкций с воздуш¬
ными прослойками шароизоляциоиный слой (пергамин, толь
и др.), как сказано было выше, следует располагать со стороны
отапливаемо)^ помещения. В этом случае в толщу ограждения не
будут поступать водяные пары из помещения, что дает возмож¬
ность предотвратить конденсационное увлажнение и связанное с
ним загнивание древесины.
В качестве эффективного утепления может служить минераль¬
ный войлок—прессованная минеральная вата толщиной от 25 до
100 мм, пропитанная битумной эмульсией и оклеенная с двух сто¬
рон пароизоляционной бумагой в виде тюфяков.
Объемный вес такого утеплителя, в зависимости от толщины
слоя и плотности его, колеблется в пределах от 200 до 300 кг/м*.
К другим термоизоляционным материалам, которые в настоя¬
щее время используются на строительствах, следует отнести: ше-
велин, оргалит (древесноволокнистые плиты), торфоплнты,
фибролит и т. д.
§ 7. МЕЖДУЭТАЖНЫЕ И ЧЕРДАЧНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ
Деревянные междуэтажные и чердачные перекрытия приме¬
няются в деревянных и малоэтажных каменных зданиях. Эти пе¬
рекрытия должны отвечать ряду требований, среди которых пер¬
вое место занимают вопросы обеспечения необходимой прочности
и жесткости элементов перекрытия. При этом особое внимание
Рис. 33. Укрупненный блок для утепленной
крыши
41

необходимо уделить тем случаям, когда на перекрытия действуют
длительные постоянные или вибрационные нагрузки. Обеспечение
жесткости деревянных перекрытий сводится не только к ограниче¬
нию величины прогиба, но и к предупреждению повышенной зыб¬
кости перекрытий, что проверяется путем специального расчета.
Кроме того, должно быть выполнено требование, предъявляе¬
мое ко всем ограждающим конструкциям—обеспечение малой
звукопроводности. Последнее условие достигается путем .правиль¬
ного проектирования и применения эффективных звукоизоляцион¬
ных материалов.
Должны быть также приняты меры по защите деревянных
конструкций от загнивания путем проведения необходимой про¬
филактики, систематической просушки древесины, а также при¬
менения антисептиков. К последнему средству прибегают в тех
случаях, когда древесина имеет повышенную влажность, а бы¬
строе просушивание ее в конструкции не может быть осуществ¬
лено.
Во всех случаях должны быть предприняты меры к полному
предупреждению или уменьшению опасности возникновения по¬
жара. Кроме соблюдения общих и специальных правил пожарной
безопасности, предусматривается разделение пустот и воздушных
прослойков в перекрытиях на отдельные отсеки постановкой диаф¬
рагм из фибролита, шлаковой отсыпки и т. п. При этом диафраг¬
мы не должны препятствовать осушающей вентиляции внутренних
полостей конструкции. Кроме того, рекомендуется использовать
штукатурку для защиты поверхности деревянных конструкций от
возгорания. В необходимых случаях следует применять огнеза¬
щитную окраску и строганые материалы там, где не предпола¬
гается штукатурка и окраска.
Важными являются вопросы экономного и рационального ис¬
пользования лесоматериалов, внедрение новых эффективных кон¬
струкций перекрытий из сборных элементов, обеспечивающих сни¬
жение стоимости, улучшение качества и сокращение сроков строи¬
тельства.
В конструктивном и технологическом отношениях перекрытия
можно подразделить на балочные, в которых несущими элемен¬
тами являются балки, а все остальные выполняют функции
ограждения, и на щитовые, в которых основные элементы кон¬
струкции одновременно являются ограждающими и несущими.
В балочных перекрытиях не исключается применение отдель¬
ных элементов ограждения в виде заранее заготовленных щитов;
поэтому принятое здесь подразделение перекрытий является
УСЛОВНЫМ.
Конструкция опнрания балок на стены, как одна из важных
деталей при устройстве перекрытия, прежде всего зависит от мате¬
риала стен. При каменных стенах рекомендуется глухая заделка
концов балок, наиболее удовлетворяющая современным требова¬
ниям конструктивной профилактики (рис. 34). При этой заделке
4*

Рис. 34. Схема конструкции
глухой заделки концов де<
реоянной балки в каменную
стену:
/—антисептический бандаж (ан¬
тисептическая обмазка конца
балки, не исключая торца, с
оберткой бокооой поверхности
балки толем: 2— глухая заделка
раствором; кирпичная кладка
из пустотелого кирпича: 4—де¬
ревянная балка: 5—аитнеептиче-
ская обмазка
Рис. 35. Схема конструкции свободного опи-
рания конца деревянной балки на камен¬
ную стену:
/—железобетонная консольная плита, битумокяртоя
или толь; «?—антисептическая паста, ■#—деревянная
балка; 5— минеральный пой ток
Рис. 36. Конструкция балочного междуэтажного перекрытия
по деревянным балкам:
з—разрезы; б—сборный щитовой накат; в—сборный щитовой накят из
сплошного ряда продольных досох с прибитыми к ним в поперечном на¬
правлении досками или горбылями; /—чистый пол; 2—обрешетка; 3—лаги
через каждые 7—8 см; 4—прокаленный песок или термоизоляционные плиты;
5—глиняная смазка толщиной до 2 см; 6—бруски; 7—сборный щитовой на¬
кат толщиной S см; 8—штукатурка по драни или по проволочной сетке:
Р—планки; 10—горбыли; //—гвозди
43

концы балок 4 покрываются антисептической пастой 5 с после¬
дующей оберткой боковых граней балки толем 1. Скошенный ко¬
нец балки, покрытый только антисептической пастой, без обертки
толем, остается открытым для просушки древесины с торца. При
этом необходимо предотвратить доступ к нему теплого воздуха из
помещения путем заделки за- ,
зоров возле конца балки 2.
В процессе работ, для лучшей
просушки балок, гнезда в кир¬
пичной кладке желательно
оставлять сквозными, с после¬
дующей после окончания
Рис. 37. Схема конструкции
междуэтажного перекрытия на
клееных балках рельсового
профиля:
/—чистый пол; 2—л.ии; Й~балкН;
■/— планки щита; S—слой толя или
картона (.шукоизолнцин); О—слой
пергамина или глиняная емпака; 7—
минеральный нойлок или прокален¬
ный песок; й—щит наката: У—на¬
стил; 10—плиты (звукоизоляция);
//—щит
Рис. 38. Схема конструкции подвески
прогонов и балансов к подвесном по¬
толке к узлам нижнего пояса фермы*
/—поперечный прогон, подвешенный на
стальных хомутах; 2—балансы, опертые
на стальные хомуты-карманы; 3—черепные
бруски
строительства заделкой их снаружи пустотелым кирпичом 3 при
штукатурке фасадов.
Более совершенным является свободное опиранис балок и щи¬
тов на заложенные во время кладки стен железобетонные плиты
(рис. 35).
Для изоляции по ним укладывается толь 2, а в целях утепле¬
ния конца плиты—минеральный войлок 5. Такая конструкция
44

опирания балок дает экономию в древесине и некоторое удоро¬
жание за счет применения плит.
Между деревянными балками перекрытия в целях ускорения
строительства рекомендуется укладывать заранее заготовленные
щиты-блоки (рис. 36). Щиты 6 с помощью пришитых к ним по¬
перечных планок 9 укладываются на нижние полки клееных балок
рельсового профиля или на бруски, пришитые к балкам прямо¬
угольного профиля. По щитам укладывается слой пергамина
Рис. 39. Схема конструкции подвесного Рис. 40. Стальные карманы-хомуты
потолка при подвеске прогона к узлам
нижнего пояса фермы, расположенном
перекрытий отсутствием чистого пола и наличием утепления,
которое укладывается чю настилу или в щитах. К этим пере¬
крытиям относятся также конструкции подвесных потолков, ос¬
нованных на прогонах, подвешенных непосредственно к нижним
узлам пояса ферм (рис. 38) или на прогонах, укрепленных на
специальном брусе, который подвешен к нижнему поясу фермы
(рис. 39 и 40).
Как в том, так и в другом случае на прогонах основывается
конструкция потолка, которая принципиально не отличается от
обычного чердачного перекрытия. Для уменьшения нагрузки на
фермы следует предельно облегчить вес подвесного потолка за
счет применения эффективных утеплителей.
вдоль пояса:
/—прогон; Ч- ба.1КП; 3—черепные бруски
45

Глава //
СТЕНЫ
§ 8. КОНСТРУКЦИЯ ДЕРЕВЯННЫХ СТЕН
Обладая небольшим объемным весом, достаточной прочнооыо
и малой теплопроводностью, древесина является хорошим мате¬
риалом для степ. В основном для этой цели применяются хвойные
породы—сосна и ель. Деревянные стены малоэтажных зданий в
целях наиболее экономного использования древесины, ускорения
строительства и снижения его стоимости рекомендуется собирать
из деталей заводского изготовления.
Стены малоэтажных зданий могут
быть каркасиообшивной или каркасно¬
щитовой системы, а в лесных районах
СССР не исключается применение
стен из бревен или брусьев.
На рис. 41 показана одна из конст¬
рукций каркаснообшивной стены, кото¬
рая состоит из вертикальных стоек и
горизонтальных верхних и нижних об¬
вязок. Для двухэтажных зданий стой¬
ки могут быть поэтажные и сквозные
на высоту двух этажей (рис. 42, а б).
Для увеличения жесткости всего кар¬
каса в угловых частях здания ставятся
раскосы. Стойки связываются между
собой верхними и нижними обвязками.
Обшивку стоек при утепленных стенах устраивают с обеих сто¬
рон, причем наружную обшивку для придания большей жестко¬
сти всему зданию рекомендуется делать под углом 45°.
Для больших деревянных сооружений в промышленном и сель¬
ском строительстве схема конструкции каркаса в основном остает¬
ся та же, по лишь с той разницей, что основные несущие стойки
каркаса делаются составного сечения (см. раздел IX).
Для каркаснообшивных стен применяются засыпные утепли¬
тели (котельный шлак, антисентироваиные опилки и т. п.) и плит¬
ные утеплители. Для обеспечения стен от загнивания лучше при¬
менять плитные утеплители, как например, минеральная вата,
минеральный войлок, фибролит, камышит, оргалит и другие, ко¬
торые располагаются между обшивками (рис. 43).
Для каркасных зданий следует применять однотипные детали,
заранее изготовленные на заводе, с сопряжениями без врубок
и с утеплением стен плитами. Наиболее индустриальными кон¬
струкциями, заготовленными на заводе, являются стены, собирае¬
мые из вертикальных щитов, шириной от 0,80 до 1,20 м и высо¬
той, в зависимости от высоты этажа, от 2,8 до 3 м. Толщина таких
Рис. 41. Конструкция
каркасмообшинных стен
с наружной н внутрен
пей обшивкой с утепли¬
телем между ними
41

Рис. 42. Конструкция каркаса для двухэтажных зданий:
а—с поэтажными стойками; б—со сквозными стойками; /—междуэтажная об
вязка; 2—торцы балок; 3— перемычка; 4—оконная коробка; о—раскос; б—угло¬
вая стойка; 7—цоколь; 8—фундаментный столб; .9—балка междуэтажного перс
крытия; 10— стойка
Рис. 43. Конструкция отепленных
каркасных стен с плитами в качестве
утеплителей:
Плиты: о--из оргалита; б—из минерального
войлока — шевелина; в—из фибролита;
тюфяки кз минеральной ваты; /—наружный
отделочный слой; 2—воздушный прослоек;
3-паронзоляция; 4—внутренний отделочный
слой (штукатурка н др.)

щитов колеблется от 10 до 12 см. Каждый щит состоит из обвя¬
зок, обшивки и утеплителя в виде тюфяков из минерального вой¬
лока, оргалитовых плит и т. п. (рис. 44). Схема конструкции та¬
ких сборных зданий со всеми деталями показана на рис. 45. Кон-
Q)
6)
У
6
У
/
г)
^Ж1
ШШШ-г
Ущтг1
&
шш
г~ШЖЖШ
Рис. 44. Схема конструкции стеновых щитов для каркасно-шнтовых
зданий индустриального типа:
а—глухой щ»гг: б—оконный щит; в—дверной щнт; г, б— конструкция сопряже¬
ний щитов по вертикали открытым шпунтом; /—нлщельнкк; 2— пилястра; 3—
утеплитель; -/—полоса картона или фанеры, вставленной о пропилы
струкция сопряжений между щитами показана на рис. 44, г, д.
К новым конструкциям сборных деревянных домов заводского
изготовления следует отнести щиты с фанерованными •плитами из
древесной шерсти и др.
Брусчатые стены, как и стеньг из бревен, являются капиталь¬
ными сборно-разборными конструкциями. Стандартные размеры
43

элементов брусчатых стен позволяют организовать массовый их
выпуск на заводах с утилизацией отходов производства.
При заготовке в брусьях следует делать по одному продоль¬
ному пропилу для пре¬
дотвращения глубоких
усушенных трещин на бо¬
ковых поверхностях. Про¬
пилы делаются на свсже-
срублениых бревнах од¬
новременно с распиловкой
до появления первых усу¬
шенных трещин (рис. 46).
Недостатком брусча¬
тых стен по сравнению со
степами из бревен являет¬
ся продуваемость их при
сильном ветре. Для борь-
бы с этим недостатком коиструкции ^ого^тового здания:
Применяются различные /_всрх1|Я}! 0боязка; 2—стеновой щит; Д—дощатая
СПОСОбЫ (рИС. 46,6). обшивка или фанера; 4—обвязка мпуэрлпт;
D „л„цл„ пгтииЯл пмргтп S-iuiit перекрытия; б—плинтус; 7—чистый пол;
D ДаННОМ Случае вместо #_толь; 9—черный пол; Л?—глинобетон; П—утрам-
ОЧНОГО веотикалыюго ПРО- бованиый грунт; 12-нижняя обоизка; W—нащель-
'' г « ник; 14—оконный щит
пила в нижней грани
брусьев делается два на-
в)
6J
JU
.А-
Рис. 46. Схема конструкции брусчатых н бревенчатых стен:
в—из брусьев с продольными пропилами; б—из брусьев с двумя про¬
пилами под углом 00° с трехгранными брусками, прибитыми к ниже¬
лежащим брусьям (по предложению Г. Г. Карлсена): о—из бревен с
продольным пропилом; / и 2—детали стены с вставками из треуголь¬
ных брусков
клонных (под углом 60°) с использованием выпадающих при этом
треугольных реек для образования гребня, предотвращающего
продувание швов и боковое омещение брусьев.
4—В. Ф Иванов

Раздел третий
РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ
ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Г лава 1
РАСЧЕТ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ПО ПРЕДЕЛЬНОМУ СОСТОЯНИЮ
§ 9. ИСХОДНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ
ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИИ
До последнего времени расчет деревянных конструкций произ¬
водился по допускаемым напряжениям. По этому методу расчет¬
ное напряжение в элементе от эксплуатационных нагрузок срав¬
нивалось с допускаемым; последнее устанавливалось путем деле¬
ния предела прочности на коэффициент запаса:
М=ТГ- (2)
при этом предел прочности принимался на основании обычных
лабораторных испытаний малых образцов древесины. Влияние
длительности действия нагрузки, пороков древесины и других,
факторов па прочность деревянных конструкций оценивалось ве¬
личиной коэффициента запаса, который имел различные значе¬
ния для растянутых, сжатых и изогнутых элементов.
Этот метод расчета позволял судить о работе конструкций при
эксплуатационной нагрузке, но не давал правильного представле¬
ния о работе конструкции в состоянии, близком к разрушению.
Исходные положения метода допускаемых напряжений о линей¬
ной зависимости между напряжением и деформацией
* = t\ (3)
неприменимы на практике для многих материалов и особенно для
дерева, даже при малых напряжениях.
Игнорирование пластических свойств материалов, недостаточ¬
ный учет действительных условий работы конструкции под на¬
грузкой, в методе расчета по допускаемым напряжениям, не поз¬
воляли получить правильного представления об истинном за¬
пасе прочности.
В результате большой исследовательской работы, проведенной
советскими учеными, была разрешена проблема о расчете инже¬
50

нерных конструкций по предельным состояниям. Этот новый ме¬
тод расчета позволяет учитывать влияние различных обстоя¬
тельств на прочность конструкции.
В методе расчета по предельным состояниям, в отличие от
метода допускаемых напряжений» коэффициент запаса расчле¬
няется на ряд отдельных коэффициентов кь къ /г3,... кп) которыми
учитывается вероятное изменение нагрузки (коэффициентами пе¬
регрузки д), возможное изменение прочности материала (коэф¬
фициентами качества k) и особенности работы элемента в кон¬
струкции (коэффициентами условий работы т).
Основная формула метода предельного состояния имеет сле¬
дующий вид:
yv— Ел-N" < Ф (S-Jfe-/?*-m), (4)
где ^n-NH—сумма расчетных усилий в конструкции от нор¬
мативных (эксплуатационных) нагрузок в наи¬
более невыгодной комбинации, умноженных на
соответствующие коэффициенты перегрузок,
т. е.
где
S—геометрическая характеристика сечения — площадь, мо¬
мент инерции, момент сопротивления и пр.;
R*— нормативное сопротивление древесины;
к— коэффициент однородности — качества древесины;
т— коэффициент условий работы конструкции;
Ф — предельная несущая способность сооружения.
В этой формуле учитывается ряд неблагоприятных обстоя¬
тельств: возможное увеличение эксплуатационных нагрузок до
предельного значения (оценивается введением коэффициентов
перегрузки к расчетным усилиям от этих нагрузок), возможное
уменьшение прочности материала до предельного значения (учи¬
тывается введением коэффициентов однородности к нормативному
сопротивлению), влияние условий работы элемента па его проч¬
ность в конструкции (концентрации напряжений, изменения не¬
сущей способности за счет формы сечения и т. д.).
Формула (4) выражает ту мысль, что за время эксплуатации
сооружения не наступит ни одно из опасных предельных состоя¬
ний. По этой формуле определяется несущая способность кон¬
струкции (прочность, устойчивость, выносливость).
Анализ формулы (4) показывает, что методу расчета по пре¬
дельному состоянию можно придать форму расчета по методу до¬
пускаемых нагрузок.
Действительно, применяя формулу (4), например, для цент¬
рального растяжения, получим:
4*
51

или, развертывая левую часть уравнения и вынося за скобка
первую нормативную нагрузку, получим:
-f- n->N* -|- пл\5 + * — = N? ( пх -г W-. —\—|-
\ “ Щ
~*~Лз ^ )
или
tirN* < F'k- RH'mt
где ti i—приведенный коэффициент но отношению к нагрузке
N*, равный сумме членов, включенных в скобки.
Из последнего уравнения имеем:
^7 пн km R
— <R —, ИЛИ о<
где о—расчетное напряжение;
п\
kA = ~г общий коэффициент запаса.
д ///
Очевидно, только в частном случае, -при пх=П2—пг= —п
может быть получено совпадение результатов расчета по тому и
другому методам.
Таким образом, метод расчета по допускаемым напряжениям
является частным случаем метода расчета по предельному состоя¬
нию.
Кроме определения несущей способности конструкций, кото¬
рое называется расчетом по первому предельному состоянию, де¬
ревянные конструкции рассчитываются еще по второму предель¬
ному состоянию, из условия, что в процессе эксплуатации в кон¬
струкции не должно быть чрезмерных деформаций от статических
или динамических нагрузок. Определение деформаций (прогибов
и амплитуд колебаний) конструкций производится по усилиям от
эксплуатационной нагрузки (без введения коэффициентов пере¬
грузки).
Глава И
ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ПО ПРЕДЕЛЬНОМУ СОСТОЯНИЮ (ПО НиТУ-122-55)
§ 10. РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ R
Расчетное (основное) сопротивление древесины определяется
как произведение нормативного (сниженного) сопротивления
чистой древесины на соответствующий коэффициент однород¬
ности древесины, т. е. R=k RH,
52

Таблица 4
Расчетные сопротивления R для древесины сосны и ели з RefCM*
(для защищенных от увлажнения и нагрева деревянных конструкций)
на воздействие постоянной н временной нагрузок
(см. график — приложение 2!)
Пял сонроткилсним
Обозначения
Рпсчетрое
con'iui Hi-.uMiiie
U AY CM*
Изгиб
•
Пи
130
Растяжение вдоль волокон
Rp
ИЮ
Сжатие и смятие вдоль волокон
Re* Rcm
130
Сжатие и смятие вдоль волокон н лобовых вруб-
Rcm
150
Сжатие и смятие поперек волокон по всей по¬
верхности fa также в сопряжениях на шеко-
въи врубках и т п.)
R&)q \ Rcmvo
18
Смятие поперек волокон на части длины при
длине свободных концов НС мснсс длины
площадки смятии и толщины элемента:
а) при длине площадки смятия вдоль воло¬
кон 10 см и более, а также в сопряже¬
ниях на лобовых срубках и шпонках
и в опорных плоскостях конструкций . .
Rca№
30
б) при длине площадки смятия 3 см, а так¬
же под шайбами» при угле смятия от
90е до 60°
RcmZ 0
40
Скалывание вдоль волокон (максимальное) при
наличии прижима скалываемой части . , .
Rck
2*1
Скалывание поперек волокон (максимальное)
при наличии пргжмма скалываемой мпи . .
Rett'
12
Для других пород древесины данные табл. 4 умножаются на
коэффициенты табл. 5. Таблица 5
Коэффициенты нормативных и расчетных сопротивлений для древесины
разных пород по отношению к древесине сосны и ели
Коэффициенты нормативного и расчетного
сопротивлений
Наименование породы
растяжению,
изгибу, сжатию
1! см-тик» мдоль
НОЛИКОМ
сжатию к смя¬
тию поперек
волокон
скалыванию
X n О й н ы е
Лиственница
1,2
1.2
1.2
Кедр сибирский
0.9
0.9
0.9
Пихта
0,8
0.8
0.8
Твердые лиственные
Луб
1.3
2.0
1,3
Ясень, клен, граб
1.3
2,0
1.6
Акация ...
1.5
2/2
1.8
Береза, бук
1.1
1.6
1,3
Бяз, ильм
1,0
1,6
1,0
Мягкие л истое иные
Ольха, липа
0.8
1.3
1.1
Осипа, тополь
0,8
1,0
0,8
53

Расчетное сопротивление древесины смятию под углом а к на¬
правлению волокон определяется по формуле (5):
Rcm
Rcm* = —— , (5)
I
sin3 а
где RCM И Rcm*0— раСЧСТИЫС СОПрОТИВЛСНИЯ СМЯТИЮ ВДОЛЬ И
поперек волокон.
Аналогичное выражение для определения расчетного сопро¬
тивления скалыванию древесины под углом а к направлению
волокон
Rck « = , » RrK , , (5 а)
И
Sin3 а
W RCk и Rck9o — соответствующие расчетные сопротивления
древесины на скалывание.
Учет влияния влажности и температуры древесины и длитель¬
ности загружения производится согласно табл. 6.
Таблица 6
Коэффициенты снижения расчетных сопротивлений для учета влияния
повышенной влажности древесины, повышенных температур
и длительности загружения
Коэффициенты
Условия эксплуатации конструкции и
оилы нагрузок
к расчетному
сопротивлению
к модулю
упругости
Конструкции, подвергающиеся кратковременно¬
му увлажнению с последующим высыханием .
0,35
0.85
Конструкции, подвергающиеся длительному ув¬
лажнению
0,75
0,75
Конструкции при воздействии установившейся
температуры воздуха 35—50° (о производ¬
ственных помещениях)
0,80
0,80
Конструкции, рассчитываемые на воздействие
постоянной нагрузки
0,80
0,80
Конструкции, рассчитываемые на монтажную
нагрузку, кроме расчета на смятие
1.1
То же. при расчете на смятие
1,3
—
Конструкции, рассчитываемые на сейсмическую
нагрузку, кроме расчета на смятие
1.2
То же, при расчете на смятие
1.5
§ 11. КОЭФФИЦИЕНТЫ УСЛОВИИ РАБОТЫ
Влияние размеров и формы ссчсния элементов, неравномер¬
ности распределения по площади скалывания и связанная с ними
концентрация напряжений, при наличии отверстий, податливости
54

связей и пр. на величину расчетного сопротивления учитывается
коэффициентами условий работы т, которые для основных слу¬
чаев даны в табл. 7; для других случаев эти коэффициенты ука¬
заны ниже в соответствующих параграфах.
Таблица 7
Коэффициенты условий работы для элементов деревянных конструкций
при изгибе, растяжении, сжатии, смятии и скалывании
Вид сопротивления древесины
Обозначения
Величина
Поперечный изгиб:
а) для досок, брусков, брусьев с размерами
стороны сечения менее 15 см, а также
клееных элементов, за исключением ука¬
занных в п. (г)
6} для брусьев с размерами сторон попереч¬
ного сечения 15 см и более при отношении
высоты сечения элемента к его шири-
—
не ^ о,5
в) для бревен, не имеющих нрезок в расчет¬
ном сечении1
г) для клееных элементов
д) для составных элементов на податливых
связях
Растяжение:
а) для элементов, не имеющих ослаблений
в расчетном сечении
б) для элементов, имеющих ослабления . . .
Сжатие и смятие:
а) сжатие и смятие в элементах
б) смятие в сопряжениях
Скалывание:
а) при изгибе
б) в сопряжениях
т,
т,
ти
ти
т,
т1
т.
т
см
тек
тск
1.0
1,15
1,20
См. разд. V
См. разд. V
1 О
0,8
1,0
См. разд. IV
1,0
См. разд. IV
*) Величина сбега бревен — изменение диаметра по длине бревен при
расчете принимается 1 см на 1 м длины бревна.
При гнутье досок и брусьев возникают начальные напряжения,
которые снижают несущую способность таких элементов по срав¬
нению с прямолинейными. Указанные начальные напряжения, как
показывают опыты, с течением времени несколько снижаются и
затухают.
Ниже дается табл. 8, которая -позволяет учесть снижения этих
напряжений от гнутья коэффициентами условий работы т2Н1
найденных опытным путем. При расчете гнутых элементов учет
осуществляется путем умножения этого коэффициента для рас¬
чета на сжатие па тс и для изгиба — на ти9 т. е. вместо коэффи¬
циентов табл. 7 — пгс и ти вводятся соответственно коэффици¬
енты тетгн и тнтгм.
55

Таблица 8
Коэффициенты условий работы тгн дли гнутых элементов
j Коэффициент тгн для
Бяд напряженного состояния
элемента
отношения
г
(Г
125
150
200
250 и
более
Сжатие и изгиб *
0.7
0,8
0,9
1,0
Г
а
радиус кривизны гнутого элемента;
размер сечении одной изгибаемой доски или бруска в направлении ра
днуса кривизны.
Определение деформаций производится от действия норматив¬
ных нагрузок. При этом модуль упругости древесины вдоль воло¬
кон для конструкций, защищенных от увлажнения, независи¬
мо от породы древссины>, принимается равным 100 000 кг!см2.
Влияние влажности, температуры и действие длительной
постоянной нагрузки учитывается по данным табл. 9, НиТУ
122-55.
Предельные допускаемые прогибы изгибаемых элементов при¬
ведены в приложении 5.
§ 12. НОРМАТИВНЫЕ НАГРУЗКИ И КОЭФФИЦИЕНТЫ ПЕРЕГРУЗКИ
Таблица 9
Некоторые основные величины нормативных нагрузок
и коэффициентов перегрузки п
Наименование нагрузок
Нормативная
нагруэка
б к г. см*
•
Коэффициент
перегрузки п
Собственный вес ограждающих и несущих кон¬
9
струкций, за исключением собственною веса
1,1
термоизоляционных плит и засыпок
1 ■
От снега
.—
1,4
От ветра
—
1/2
На чердачные перекрытия
75
1,4
На перекрытии жилых зданий
150
1,4
В залах и коридорах театров, кино, клубов,
• 400
1.2
школ, вокзалов, трибун
На перекрытия промышленных зланий. складов,
музеев - по действительной нагрузке, но
1.2
не менее
400
На лестницы, террасы, балконы и вестибюли . .
400
1.4
об

Глава III
ЭЛЕМЕНТЫ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИИ
ЦЕЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ
§ 13. ЦЕНТРАЛЬНОЕ РАСТЯЖЕНИЕ
Лабораторные испытания растянутых деревянных стержней
показывают, что пороки древесины (сучки, косослои, трещины
н пр.) снижают предел прочности при растяжении. При этом
особую роль играют несимметричное расположение сучков и дру¬
гие дефекты в сечении элемента. Наличие врезок и отверстии при¬
водит к образованию около них в ослабленном сечении концен¬
трации напряжений вместо предполагаемого в элементарных рас¬
четах равномерного распределения напряжений. Влияние кон¬
центрации напряжений в ослабленном сечении элемента учиты¬
вается умножением расчетного сопротивления на коэффициент
условий работы /ия = 0,8 (см. табл. 7).
Исходная формула (4) при центральном растяжении для пре¬
дельного состояния элементов с симметричным ослаблением се¬
чения примет вид:
N<m,p'Rp-FNTt (б)
где /V— расчетная растягивающая сила от нормативных на¬
грузок с введением коэффициентов перегрузки п (см.
табл. 9);
Rp— расчетное сопротивление растяжению;
тр—коэффициент условий работы;
Fнт — площадь 'поперечного сечения за вычетом площади
ослабления.
Пороки древесины, особенно сучки, оказывают большое влия¬
ние на прочность растянутых элементов. Ослабление сечения суч¬
ками, вызываемое ими искривление волокон и неравномерное рас¬
пределение напряжений в ослабленном сечении приводят к рез¬
кому уменьшению сопротивления растянутых элементов. Влияние
пороков иа работу растянутых элементов учитывается введе¬
нием к нормативному (минимальному) сопротивлению при растя¬
жении R* =370 кг/см2 коэффициента однородности £=0,27.
После умножения нормативного сопротивления на коэффи¬
циент однородности получается величина расчетного сопротивле¬
ния (для сосны и ели) ^=100 кг/см2 (см. табл. 4).
§ 14. ЦЕНТРАЛЬНОЕ СЖАТИЕ
При испытании иа сжатие древесины с пороками наблюдается
уменьшение ее механической прочности по сравнению с чистой
древесиной. Нарушая правильность и однородность строения дре¬
весины, сучки отклоняют волокна от осевого направления дейст-
57

вующей в сжатом элементе нормальной силы. Ослабление сопро¬
тивления волокон при наклонном их положении по отношению к
продольной силе и неблагоприятное распределение напряжений в
зоне расположения сучков приводит к уменьшению прочности
древесины на сжатие. Падение прочности сучковатых элементов
при сжатии наблюдается в меньшей степени, чем при растяже¬
нии; при здоровых и сросшихся с древесиной сучках влияние их
на прочность сжатого элемента, как показывают опыты, равно¬
сильно ослаблению этого элемента отверстиями, равными диа¬
метру сучков.
Приняв уменьшение прочности при сжатии сучковатых эле¬
ментов, равное отношению площади сечения, за вычетом сучков,
к полной площади сечения, -получим соответствующее значение
коэффициента уменьшения прочности (коэффициент однород¬
ности).
Для древесины II категории, из которой выполняют элементы,
работающие на сжатие, допустимая сучковатость принимается не
более 7з части сечения (см. приложение I).
Соответствующий этой норме коэффициент однородности бу¬
дет k = 2/з- По II и ТУ 122-55 коэффициент однородности при
сжатии 6 = 0,65. После умножения коэффициента однородности па
минимальное нормативное сопротивление сжатию Rc =200 кг/см2
получается величина расчетного сопротивления сжатию Rc
= 130 кг/см2. Следует отметить, что согласно исследованиям
Н. Л. Леонтьева сучки понижают значение модуля упругости при
сжатии. Для древесины II категории, согласно этим исследова¬
ниям, в зоне ослабления сучками произойдет уменьшение модуля
упругости примерно в той же степени, что и уменьшение проч¬
ности.
Наличие упруго-пластической работы древесины* при сжатии
позволяет не учитывать концентрацию напряжений в ослабленном
сечении сжатого элемента и принять коэффициент условий ра¬
боты при сжатии тс= 1. В данном случае достаточно будет учесть
только величину и положение ослаблений.
Проверка прочности сжатого стержня производится по фор¬
муле:
Nc<mc-Re-FHT (7)
где Nc— расчетное сжимающее усилие с введением коэффициен¬
та перегрузки;
Rc— расчетное сопротивление сжатию;
тс— коэффициент условий работы.
Кроме расчета прочности сжатого стержня требуется произ¬
вести проверку его устойчивости. Для упругого центрально сжа¬
того стержня предельная (критическая) нагрузка определяется
по формуле Эйлера:
t&EJ
КР = -з-. (8)
*0
58

где Е— модуль упругости древесины;
J— минимальный момент инерции сечения;
/0—расчетная длина стержня (равная при шарнирном опи¬
сании его концов действительной длине).
Па основании формулы (8) критическое напряжение в стерж¬
не будет:
КР &EJ
°кр р 2 р •
О*
Учитывая, что у- = г2 и = где г—радиус инерции
сечения, а* —гибкость стержня, получим:
°КР Л2 *
Взяв отношение критического напряжения окр к пределу
прочности R, получим;
iw. я й (9)
R VR ~г* ^ }
Полученное отношение называется коэффициентом продольного
изгиба По данным испытаний, отношение модуля упругости
к пределу прочности независимо от породы лесоматериала и сте¬
пени его влажности можно считать постоянным. Это отношение
считают неизменным и при длительном действии нагрузки:
——- = \— const
R RdA СОПМ-
При пропорциональном снижении модуля упругости и предела
прочности для сечений, ослабленных сучками, в зоне ослабления
за счет влияния сучков, можно также принять:
4 = = const,
где kK— нормативный коэффициент однородности, учитывающий
влияние сучков.
Отсюда следует, что для всех рассмотренных случаев вели¬
чина коэффициента продольного изгиба не зависит от абсолют¬
ных значений модуля упругости и предела прочности.
Приняв на основании исследований ЦНИПС — 312, по¬
лучим:
т? • 312 3 100 /1ЛЧ
? = —ХГ—“-ТГ- (,0>
Для диаграммы сжатия в координатах о — е (рис. 47) будем
иметь в точке а, расположенной на диаграмме выше предела про¬
порциональности, значение модуля упругости Еа =tg р, где р —
угол наклона касательной в точке а, зависящий от положения
этой точки на криволинейном участке диаграммы.
50

Очевидно, tgj* <t£ a , а потому с повышением напряжения
переменный модуль упругости будет уменьшаться. Формула (8)
может быть справедливой и за пределом упругости, если вместо
постоянного модуля упругости Е ввести приведенный модуль
упругости Ек, меньший Е. Для прямоугольного сечения приведен¬
ный модуль упругости Ек будет равен:
Ек — ■ —“7—т=^=~—гт“—(10
* (Ve+VE'Y \yjr + \\
где Е —- tga— постоянный модуль упругости;
Ео = -^“ — tgp—переменный модуль упругости, определен¬
ный из диаграммы сжатия в той же се
точке, для которой критическое напряже¬
ние имеет заданное значение.
На рис. 48 приведен график коэффициента продольного из¬
гиба, полученный на основа¬
нии исследований ЦНИПС.
За пределом упругости
кривая и построена по фор¬
муле, предложенной Д. А.
Кочетковым, которая имеет
вид:
?-'-М(т5оТ. <|2>
Используя установлен¬
ную выше общую зависи¬
мость между критическим
напряжением и пределом
Учитывая длительность действия нагрузки и влияние пороков
на сопротивление сжатию, мы должны подставить вместо R вели¬
чину расчетного сопротивления сжатию Rc. Так как
то для данного случая получим:
= ПЗ)
Критическое напряжение здесь является напряжением эле¬
мента в предельном состоянии. Оно может быть выражено через
предельное значение продольной силы N и площади сечения F.
После подстановки в формулу (13) значения критического на¬
пряжения ъкр и коэффициента условий работ те, получим фор¬
мулу для проверки устойчивости сжатого стержня:
А7 < 9 • тс * Rc • FpaCH, (14)
60
Рис. 47. Диаграмма сжатия
прочности (9), можем написать:

где /V— расчетная продольная сила;
Rc— расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль во¬
локон;
//^—коэффициент условий работы при сжатии, принимае¬
мый равным единице;
-£— коэффициент продольного изгиба, определяемый по
формулам (10) и (12) или по графику (рис. 48);
Fpacu—-расчетная площадь поперечного сечения.
На основании Ни ТУ 122-55, при отсутствии ослабления
Fрасн=о? > а ПРИ наличии его;
а) при ослаблении, не выходящем на кромку, ^Риси = ^бр>
если площадь его не превышает 25% F6p, и ^расч — 1 если
площадь ослабления превы¬
шает 25% FCl.\
б) при симметричном
ослаблении, выходящем на
кромку, Fpac,t=FNr ;
в) при несимметричном
осл аб л он ии, в ыкодящем п а
кромку, элементы следует
рассчитывать, как сжато¬
изогнутые.
Расчетная длина опреде¬
ляется в зависимости от за¬
крепления концов стержня.
Если один конец его защем¬
лен, а другой свободен, то
/о=2/, где /—действитель¬
ная длина стержня. Если
один конец защемлен, а дру¬
гой шарнирно оперт, то /о=
= 0,8/ (вместо теоретическо¬
го значения 0,71/). Наконец,
если оба конца стержня за¬
щемлены, то/о = 0,65/ (вместо теоретического значения — 0,5/)
(см. рис. 48). Отличие указанных нормативных значений для рас¬
четной длины /о в двух последних случаях объясняется невозмож¬
ностью осуществить полное защемление стержня за счет неизбеж¬
ного обмятия древесины в местах защемления.
Расчетная гибкость:
к-——,
У■£
где /0— расчетная длина стержня.
Радиус инерции для прямоугольного сечения определяется по
формуле:
61
W
0$0
W
0,70
0.50
0.40
030
о.го
ого° 40 РР!во юогооя
olio 15 го го зо'ззго if so кип
б 5 to if 20 25 30 35 40 45 ' yd
Рис. 48. Расчетный график коэффициента
прололыюго изгиба

г = = лГ.~ш.: — о 289Л-
* V F6p V 12 hh tf\2 U'ZOy"’
г = l/*= l/" = b = О 289/>*
у * РбР V 12bh у и
для круглого сечения:
'•=/-^- = °.25rf-
Для бревен, учитывая их сбег (1 см на 1 м длины), радиус
инерции определяется для сечения, расположенного в середине
длины.
После соответствующих преобразований полученных выше
формул для расчета сжатых стержней на устойчивость можно
получить простые формулы, позволяющие по данной сжимающей
силе непосредственно определить сечение, не зная еще гибкости
X. Задаваясь предварительно гибкостью X > 75, определяем се¬
чение. Если гибкость полученного сторжня окажется < 75, то
сечение определим по формуле, которая справедлива для X < 75.
Рассмотрим два следующих случая:
а) X > 75.
Согласно формулам (10) и (14) при тс~ 1
»I п 3 100 п - с А/л2
N — или F — 3 .
1) Для круглого сечения
г../* 4F ^ /« 16/2 16-/'
Р — . //2 — . >2 J
* .1 У а - > Л -й
4 ’ " « > г2 d2 AF
4гЛ 2
И ’
и, следовательно,
или
откуда
F =
Л =
4 т.т
3 100 FRC
4 VW
ЗШНС *
iw5 V тт;
(15)
</ = 1,135 ]/7Г (10)
2) Для прямоугольного сечения
F = bh = kb\
где
и h h
k = —: г
ь ’ у 12 *
X2 = —= /2*12 12A/Z
r«
62

следовательно,
д, 3 \OOF D р__258^pin
/V 12A/2 Ксг — kp Г *<ci
откуда
l/Ж .
1б К я, ’
F — kb2.
Для квадратного сечения &=1 и, следовательно,
Л 16 V Rc *
б) X < 75.
Согласно формулам (12) и (14), при tnc— 1
/V = <?ReF = [ 1 - 0,8 (-fb )*] = [F- -gj- XIP] Rc =
= [F- 0,00008X^1 #f)
откуда
F = -4~ +0,0000№F.
Kc
1) Для круглого сечения.
Подставляя полученное ранее значение для X2 =
будем иметь с округлением:
/=• = -4- + 0,001 Р
1<с
d=\f\35VR
2) Для прямоугольного сечения»
По предыдущему имеем:
u mt*
к — *
и, следовательно,
/?=-^- + 0,001W2,
кс
Для квадратного сечения k= 1.
F=4- + о,ООН2,
Кс
т. е. то же, что и для круглого сечения.
Примеры. Подобрать сечение деревянной стойки, нагруженной
маюшей силой #i=4,70 m от постоянной нагрузки и #2=3,45 m—от
снега. Стойка, закрепленная шарнирно в концах, имеет длину /=5,5 м.
(17)
(18)
(19)
(20)
Р
У
(21)
(22)
(23)
сжи«
веса
63

Учитывая wo табл. 9 коэффициенты перегрузки, полупим расчетную на¬
грузку.
Л' -- 4.7-1,1 j 3.45 1,4 - 10.0 пи
а) Для круглого сечения по формуле (15) и данным табл. 4. принимая
предварительно гибкость Л >75, получим:
"-таг /3^-
и по формуле (16):
rf= 1,135/307 - 19,9 с*\
принимаем d = 20 см.
Пронсрка гибкости стойки дает нам:
559
= 0.25-20 “ ПО > ^5;
пересчет не требуется, так как вначале расчета были использованы фор¬
мулы, отвечающие се гибкости Х>75. Если бы оказалось, что X меньше 75,
то сечение следовало бы определять но формулам (20) н (21) без последую¬
щей проверки гибкости.
б) Для квадратного сечения, по формуле (19), получим:
/•' - [/ —= 3!)] и а = У*П = 17.34 см\
550
принимаем ISX 18 см; \= 'о2&)~ПГ “ >
Поверка по нормативной формуле (14) на устойчивость здесь не тре¬
буется, так как использованная формула (15), (16) и (21) получена была из
той же формулы (14).
Действительно, например, для круглого сечения по формуле (10) имеем*
31J0
«0,25 (то же значение получим и по графику); в таком случае
будем иметь:
(4,7 + 3,45) 1000 = 8 150 < МЗО -А1*'202 _ 40820 кг.
§ 15. ИЗГИБ
На работу изогнутого элемента оказывают существенное влия¬
ние -пороки древесины, особенно, если они находятся в наиболее
напряженных волокнах растянутой зоны. Надежная работа изог¬
нутого элемента обеспечивается соответствующим отбором мате¬
риала на складах и учетом снижения прочности элементов круп¬
ных размеров по сравнению с малыми образцами древесины
вследствие неизбежной неоднородности материала и наличия в
нем пороков. Влияние пороков на сопротивление изгибу элемен¬
тов деревянных конструкций учитывается введением коэффициен¬
та однородности 6 = 0,4. После умножения нормативного сопро¬
тивления изгибу чистой древесины Я„/=330 кг/см2 на коэффи¬
циент однородности и округления: получается расчетное сопро¬
тивление изгибу Ru~\30 кг/см2.
64

Испытания на изгиб элементов деревянных конструкций также
показывают, что при прочих равных условиях несущая способ¬
ность при изгибе зависит от формы поперечного сечения эле¬
мента. При равных моментах сопротивления несущая способ¬
ность элементов с круглым поперечным сечением выше несущей
способности элементов с прямоугольным поперечным сече¬
нием.
Для элементов с прямоугольным сечением при равных попе¬
речных сечениях несущая способность при изгибе зависит от ве¬
личины отношения высоты сечения к его ширине. Сопротивление
изгибу элемента двутаврового профиля ниже сопротивления эле¬
ментов с прямоугольным сечением при равных моментах сопро¬
тивления. В этом случае сопротивление зависит от соотношения
между шириной полки и толщиной стенки балки.
Влияние формы поперечного сечения элемента иа его несущую
способность при изгибе учитывается умножением расчетного со¬
противления изгибу на коэффициент условий работы, который из¬
меняется в зависимости от указанных обстоятельств — от 1,2 до
Расчет прочности изгибаемых элементов производится по фор¬
муле:
где М—расчетный изгибающий момент, полученный от норма¬
тивных нагрузок, умноженный на коэффициенты пере¬
грузки (по табл. 9);
Ra— расчетное сопротивление изгибу;
Wht— момент сопротивления в ослабленном сечении с макси-
мальным изгибающим моментом;
ти—коэффициент условий работы при изгибе (по табл. 7).
Подбор сечения при изгибе следует определять по фор¬
муле:
Деформации при изгибе определяются от нормативной
(эксплуатационной) нагрузки. Рекомендуется проверять балки
перекрытий не только на прогиб, но и на зыбкость (см. приложе¬
ние II к Н и ТУ-122-55). При определении прогиба обычно не
учитывают влияния на его величину касательных напряжений.
Значение момента инерции определяется без учета местных ос¬
лаблений, если они невелики.
Для определения жесткости балки устанавливается расчетная
величина относительного прогиба, которая сравнивается с пре¬
дельным относительным прогибом (по приложению 5):
0,75.
М < muRaWH ,
(24)
(25)
5— В. Ф. Иванов
65

Для упрощения проверки жесткости балки можно пользо¬
ваться формулой, устанавливающей связь между относительным
j I
прогибом -j- и величиной из условия обеспечения необхо¬
димой жесткости балки.
Например, для однопролетной балки с равномерно распреде¬
ленной нагрузкой имеем:
5 ql* 5 <7/3 /2
ИЛИ
но
ИЛИ
384 HJ 48 8 EJ
J 8 Ммакс1 5 о„* W'l
I 48 EJ 24 2 EJ
nv 2-/ J_ 'Г)_ g«2J/
A / 24 EJ' 2A »
f_
/ 24 £ ' A
В общем виде можем написать:
ИЛИ
Л = Л-£-[т1/’ (26)
где k — численный коэффициент, зависящий от вида загруже-
ния и схемы опирания балок (см. приложение 4);
— напряжение изгиба от нормативных нагрузок;
Е— модуль упругости;
отношение j берется по приложению 5.
Пример !. Подобрать сечение деревянной балки для междуэтажного
перекрытия жилого здания. Расчетный пролет 4,5 м; эксплуатационная (нор¬
мативная) нагрузка от собственного веса балки вместе с весом конструкции
перекрытия <\пс = 250 кг/м и временная нагрузка <7™= 150 кг/л; Ru
«« 130 кг/см2 и тп~ 1,15.
Определяем расчетную нагрузку с учетом коэффициентов перегрузки
(по табл. 9):
Ярасн “ 250*Ы + 150*1,4 “ 485 кг/м.
Требуемый момент сопротивления равен
_ 4,85*450-
8*1,15*130 = 818wA
66

Примем с некоторым запасом для обеспечения требуемой жесткости, при
[■£]« сечение бруса 18X20 см.
Тогда
18 • 202 Л 20
W £ = 1 200 см3 и — -jY* < 3,5.
Норматиппая нагрузка на балку
qH — 250 -J- 150 = 400 кг(м.
Кроме того, для назначенного сечения имеем:
18-20»
—£2—= 12 000 см*; В « 100000 kzJcm^
/ 5?„/* 5-4*4503 1 1
/ “ 384 EJ ” 384-100000-12 000 - 256 < 250 *
5
Для использования в тех же целях формулы (26) при А=*_ получи»
напряжение изгиба от нормативных нагрузок:
4-4502
°и™ д. | 200 — KtjCM2
и
5 83
h ~~W ' -1 оо 'ооо ' 256 •'15° - 1<J’5 см-
С округлением высота может быть принята равной 20 см.
Расчет на скалывание древесины производится в месте наи¬
больших скалывающих усилий по формуле:
Q < тсн- RCK- , (27)
<*бр
где Q — расчетная поперечная сила в рассматриваемом сече¬
нии;
S6p—статический момент брутто сдвигаемой части сечения
относительно нейтральной оси;
J6p—момент инерции рассматриваемого поперечного сече¬
ния;
b — ширина того же сечения в плоскости сдвига;
тсн—коэффициент условий работы элемента на скалывание
при изгибе, принимаемый по табл. 7.
Формула (27) представляет собой видоизменение формулы
OS
Д. И. Журавского =-у£— •
Поверка на скалывание при изгибе элемента необходима
только для очень коротких балок прямоугольного сечения (при
/ ^ 5,4/г) с большими сосредоточенными нагрузками возле опор
и для двутавровых клееных балок.

К особым случаям при изгибе следует отнести расчет элемен¬
тов с подрезкой сечения на олоре. Такую подрезку делают в эле¬
ментах подвесного потолка, опирающихся на прогоны, и в других
случаях. Чрезмерные подрезки растянутых волокон в месте опи-
рания балок опасны, так как это ведет к уменьшению рабочей
высоты сечения, сопротивляющегося скалыванию. Кроме того, в
местах резкого изменения сечения возникают растягивающие на¬
пряжения в поперечном к волокнам направлении и скалывание
вдоль волокон, которые вы¬
зывают появление трещин и
снижение прочности, особен¬
но значительное при косых
трещинах. Постепенным из¬
менением высоты сечения у
опоры за счет скоса угла,
как показано на рис. 49, до-
Рис. 49. Предельные значения под- стигается снижение концен-
Л-опориа^е^цГпра А; при ТрЯЦИИ Напряжений В МССТв
А — 13-12 см, а < 0.4А; при А<12 cut а < О.&А ПОДрСЗКИ. Учитывая ОГрИЦЭ-
' тельное влияние -подрезки
растянутых волокон на прочность изгибаемых элементов, следует
избегать ослабления крайних волокон в наиболее напряженных
местах. Допускаемая величина подрезки а растянутых волокон
в балке определяется, согласно рис. 49, следующим условием:
т
п
1
А
- С
\ (3
1
ПРИ -J5T > б кг/см2, а<0,1/г, где Л —опорная реакция балки
от расчетной нагрузки;
А
при > 4 KzjcM2, а < 0,2oh;
при > 2,5 кг/см2, а < 0,5/г.
Кроме указанных условий, глубина подрезки должна быть:
при /г > 18 см а < 0,3/г;
при /г =,18— 12 см а К 0,4/г;
при //<12 см а < 0,5Л.
§ 16. КОСОЙ ИЗГИБ
При несовпадении направлений действия сил с главными
осями сечения возникает косой изгиб. Прогоны крыши прямо¬
угольного сечения, уложенные на верхний пояс фермы, должны
быть обязательно рассчитаны на косой изгиб (рис. 50). Согласно
обозначениям рис. 50 будем иметь: qx=q*smz и <7У=<7 • cos*, и,
следовательно:
Мг М.
с = - И в = гУ —
* mu.wx и ° ma-Wv *

Суммарное напряжение при косом изгибе не должно превышать
расчетного сопротивления изгибу /?„•
Мх
М
у. п
muWx 1 muWy
Эта формула может быть приведена к виду:
Мх
м
muRn\Vx 1 muRuWy
(28)
(28а)
-Лд
где Мх и Му — составляю¬
щие расчетного изгибающего
момента, соответствующего
главным осям х и у и Wx и
Wy — моменты сопротивле¬
ния рассматриваемого попе¬
речного сечения нетто для
осей хну;
тп — коэффициент усло¬
вий работы элемента на из¬
гиб.
Формулу (28) в целях
облегчения подбора сечения
при прямоугольном профи¬
ле сечения можно привести
и к другому виду, позволяю¬
щему проводить подбор сечения по одному моменту сопротивле¬
ния Wx. Перепишем формулу (28) в таком виде:
Т ч
Рис. 50. Прогоны с косым изгибом
mt№x Wy
ИЛИ
где с
;> с^у
x ^ muRu 9
(286)
Wy
; величина коэффициента с при малом уклоне
опорной поверхности изгибаемого элемента может быть при наи¬
более выгодном соотношении сторон элемента принята рав¬
ной 1,4.
В частном случае, при ох = ау будем иметь:
Мх
/Яц Wy
ИЛИ
Ms
Wx
Мх - Wx — h
заменяя значения изгибающих моментов для равномерно рас¬
пределенной нагрузки, получим:
Я*- — — _ tea
Qv Л lSa*
69

откуда
ь
tg«.
Расчетная величина прогиба при косом изгибе определяется
следующей формулой:
Если составляющая нагрузки, направленная вдоль ската (дх)
крыши, может быть воспринята настилами, надежно скреплен¬
ными с прогонами и между собой в коньке, через второстепен¬
ные прогоны и т. п., то в таком случае прогон можно рассчиты¬
вать без учета косого изгиба.
При расчете верхнего пояса ферм при внеузловой нагрузке,
при расчете колонн с эксцентричной напрузкой и в других слу¬
чаях необходимо рассчитывать такие элементы на совместное
действие сжимающей силы и изгибающего момента М.
Кроме основного момента, вызываемого поперечной нагруз¬
кой, при расчете сжато-изогнутых деревянных стержней учиты¬
вается еще дополнительный момент, который возникает от дей¬
ствия продольной силы на деформированный стержень (рис. 51).
Этот дополнительный момент равен произведению продольной
силы N на стрелу прогиба /- Величина полного прогиба зависит
от взаимодействия между моментом М н продольной силой N.
Приблизительно можно считать, что связь между прогибом от
поперечной нагрузки /йи полным прогибом может быть выра¬
жена следующей формулой:
где Nкр — критическая сила по Эйлеру; при любой гибкости
стержня
Приняв синусоидальную форму изгиба от симметричной попереч¬
ной нагрузки, будем иметь:
(29)
§ 17. СЖАТО-ИЗОГНУТЫЕ СТЕРЖНИ
(30)
/пл
О sin—г ,
70

или
У" = fo sin ~j~
и, следовательно, для середины пролета, т. е. при х
опуская знак (—), получим;
If
откуда
.м х 7(2 М
У —/о "72 ЖГ *
м
f Ат
/о к?/7/ дг
*я
а) f
УгП- П|1;ТП11ЭЙ?Г
/V z, i/г —-3 /V
^iJ и i/г
Si
=и
ч> !
"Гf
■ ч»
^~г?;
-J L
Рис. 51. Сжато-изогнутый стержень
а—при осевой нормальной силе; б—при эксцентрично действую*
щей силе
В таком случае суммарный прогиб
/=
М
м
N
нр
NKp-N
(31)
а суммарное напряжение
. N , М -+- Nf .
° = -рЛ W— ,
подставив сюда значение -прогиба из формулы (31), получим для
максимального краевого напряжения:
N М
0 = -7Г + “
W
(31а)
Приняв максимальное краевое напряжение в предельном состоя¬
нии равным расчетному сопротивлению на сжатие, можем напи¬
сать
N М
+ 7 лГТ- = Д,- (316)
W
N
Обозначим 1 г:—=5 и преобразуем это выражение.
14кр
71

Значение критической силы Nкр может быть представлено
через критическое напряжение и площадь поперечного сечения
элемента:
^кр
после подстановки сюда значения критического напряжения по
формуле (13) получим:
3100 Nkp = Rc<fF; (32)
приняв <р = —^2— > получим окончательное выражение:
*_i N ,ЧЧч
5—1 3 100 FRC * У6*)
Величина коэффициента Е действительна в пределах от 1 до 0.
Действительно, .приняв 5 = 1, мы должны положить >*=0, т. е.
пренебречь влиянием гибкости стержня на его напряженное со¬
стояние. Тогда формула (31а) примет свой обычный вид:
W . М
<5 =
Приняв 5=0, получим:
ИЛИ
3100
так как —= ср.
3100 FRC
n=rc9f,
В этом случае вся несущая способность стержня использована
для работы на сжатие, и нагрузка от изгиба не может быть допу¬
щена. Подставив в формулу (316) значение 5 из (33), получим
формулу для расчета сжато-изогнутого стержня в виде:
F'Wi А*'
Внесем дополнения в эту формулу, учтя возможное ослабление
сечения стержня и неравенство в общем случае расчетных сопро¬
тивлений и коэффициентов условий работы при сжатии и при из¬
гибе. После этого:
нт
или
N_ , mcRcM л
/\._+ muRuWHT* <ГП‘Н
с* sc>
+ -t- I?,* <1. (34)
tncRcrнт 5tf?u Ru "«T
В результате мы получим формулу для расчета сжато-изогнутого
стержня по предельному состоянию.
72

В этой формуле коэффициентом £ учитывается увеличение из¬
гибающего момента М за счет действия продольной силы на де¬
формированный стержень.
Полученное выражение для коэффициента ; является прибли-
ЗЮО
женным, так как при выводе его было принято значение <р= ,
что справедливо только для стержней с гибкостью Х>75 и при
допущении, что формулы для прогиба стержня, выведенные из
условия Е = const, будут справедливы и для предельного состоя¬
ния стержня. По и при наличии указанных неточностей выведен¬
ная формула для расчета сжато-изогнутого стержня дает удов¬
летворительное приближение к результатам более точных рас¬
четов.
Для устранения недоразумений, которые могут получиться
при расчете сжато-изогнутых стержней с гибкостью менее 75,
когда 9 =1—0,8 ("^ост) » Нормы (НиТУ-122-55) рекомендуют при
напряжениях изгиба - \!f , не превышающих 10% от напряжения
" бр
—, не учитывать изгибающего момента и рассчитать стержни
• ср
в этом случае только на устойчивость.
Сжато-изогнутый стержень должен быть проверен на устойчи¬
вость в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба. В этом
случае изгибающий момент не учитывается и проверка проводится
по правилам, установленным для расчета центрально сжатых
стержней.
Расчетное значение поперечной силы (Q) и сдвигающего уси¬
лия (71) в сжато-изогнутом стержне с учетом влияния продольной
силы N будет:
О = —
Чрасч g » (35)
Г— Vs
1 ~ л *
Пример. Верхний пояс деревянной фермы пролетом 14,20 м имеет
сечение 15 X 1$ см- Длина панели 2,4 м.
В пролете панели уложено два прогона на расстоянии 0.8 м. Сжимаю¬
щее усилие от постоянной нагрузки = 2,5 m и от снеговой нагрузки
—3,70 т. Расчетная длина /о = 2,4 м.
Сосредоточенная постоянная нагрузка от каждого прогона Pj=250 кг и
временная от снега — Р^ — 375 кг. Проверить принятое сечение верхнего
пояса.
Учитывая по табл. 9 коэффициенты перегрузки, получим расчетную сжи¬
мающую силу:
N — 2,5 *1,1 + 3,7* 1,4 = 8,0 т.
Местная нагрузка в панели верхнего пояса от каждого прогона:
Р = 250-1,1 4-375-1,4 - 800 кг.
73

Наибольший изгибающий момент от местной нагрузки
Ммакс - 800-0,8 = 640 кгм.
Пользуясь формулой (34), для прямоугольного сечения, имеем:
240
— 0 289• 18~ — ^бр ~ 15*18 = 270 см^\
462 8 000
5 ” 1 ” 3 100 ' 270* 130 - ' - °'15 " 0.85;
15 • 18-
W6p= 5 810 ел».
Согласно данным табл. 7 (см. § 11, глава И, раздел III), имеем: коэф-
Л
фициент условия работы для сжатия mtfs=sl,0 и для изгиба — при "]gT —
18
= “(j- =1,2<3,5, тогда т„=1,15.
Подставляя полученные значении в формулу (34), имеем:
8 000 . 64 000
1,0.270-130 + 0.85-810-1,15-130 - 0.23 + 0,62 - 0.85 < I.
Следовательно, принятое сечение достаточно. Наличие в панели двух прого¬
нов не требует поверки пояса на устойчивость из плоскости фермы.
§ 18. РАСТЯНУТО-ИЗОГНУТЫЕ СТЕРЖНИ
В растянуто-изогнутых стержнях действие продольной силы на
деформированный при изгибе стержень приводит к уменьшению
расчетного момента (рис. 52). В данном случае этим влиянием
продольной силы пре-
/I небрегают и ведут рас-
iiitiiiiiiiiiiiiiiiiliiiiiiiiiiiniiiiinTTiTTTi чет стержня без учета
Т
/У — # ^ j —L разгружающего момен-
. —у та от продольной силы.
1 f После подстановки
в известную формулу
Рис. 52. Растянуто-изогнутый стержень сложного сопротивле¬
ния пределов прочно¬
сти и коэффициентов условий работы при растяжении и изгибе
получим:
* (36)
mpRpFHT muRuWnT
где R pt Rut mpt mu — .расчетные сопротивления и коэффициенты
условий работы -при растяжении и изгибе;
N— расчетное растягивающее усилие;
М — изгибающий момент от поперечной нагруз¬
ки с введением коэффициента перегрузки.
74

Формула эта имеет ’правильные пределы: при№=0 или
М=0 превращается соответственно в формулы для расчета на
изгиб или центральное растяжение.
Глава IV
БАЛКИ ЦЕЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ
§ 19. ОДНОПРОЛЕТНЫЕ БАЛКИ ЦЕЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ
Одпопролстные балки цельного сечения широко применяются
в междуэтажных и чердачных перекрытиях, в конструкциях крыш
и подвесных потолков, стенах каркасных зданий и т. д. Простота,
возможность выполнения из бревен, брусьев и досок позволяют
во многих случаях заменить этой конструкцией более сложные.
Пролет деревянных балок обычно не превышает 6,5 м.
§ 20. БАЛКИ ЦЕЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ, УСИЛЕННЫЕ ПОДБАЛКАМИ
Для усиления балок применяются подбалки. Будучи соеди¬
ненными с концами балок при помощи болтов (рис. 53), они в то
же время служат и для скрепления стыков балок. Расчет произ¬
водится с учетом опирання концов балок на подбалки в точке
касания их упругих линий в пролетах с временной нагрузкой и
опираиия на концы- подбалок в пролетах без временной нагрузки
(рис. 53, б).
Согласно обозначениям на рис. 53,6, из условия равновесия
подбалки, нагруженной реакциями от нагрузок в смежных проле¬
тах, имеем:
Наибольший изгибающий момент в середине пролета балки,
нагруженной постоянной и временной нагрузкой, будет'равеи:
расчетный пролет Ц = 1—2аи откуда после преобразования полу¬
чим:
откуда
(37)
(g + lV'i (g + i>)12 .
макс 2-2 Ь ’
макс
м
макс
(38)
Для подбалЯи

Длину подбалки обычно назначают равной а=от 0,1/до0,15/.
Крайние пролеты рассчитываются, как балки, опертые одним
концом на крайнюю опору, а другим—на консоль. В указанном
случае полбалка на крайней опоре не уменьшает расчетного про¬
лета балки.
°)
(9 * p) = Q
iiiiiiiiHifiiiiiiiiiiiiiiiiiiniiiiiiiiii _
iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiitiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiitiiiiiiiiiiiiiiiiiiini
Рис. 53. Прогоны, усиленные под балками:
I скреплении концов их
-схема работы подбалки
а--общий вид арогоьа при скреплении концов их с под балками болтами;
о—с
Балки с подбалкамн применяются главным образом в кон¬
струкциях простейших мостов, эстакад, в промышленном и в
сельском строительстве.
Пример. Прогоны крыши из сосновых бревен, защищенных от увлаж¬
нения, перекрывают несколько пролетов по 3 м, с подбалкамн длиной в 1 м
над опорными стойками. Постоянная нагрузка от собственного веса крышн
(с обсыпкой земли —глины и дерна) g = 3,0 т/м и от снега р = 0,3 т/м.
Нагрузка на прогон
g = 3-1,1 = 3,3 т}м;
р = 0,3-1,4 — 0,42 т/м.
По формуле (37) имеем: •
3*3 1,0
ai “ 3,3 + 0,42 * 2 0,44 м>
76

расчетный пролет равен
/, = (3,0 — 2*0,44) = 2,12 м.
Наибольший пролетный изгибающий момент по формуле (38) равен
3,3 + 0,42
ММакс в § 1 3*0 (3,0 —* 4 *0,44) = 1,7 мм.
В таком случае по формуле (24а) имеем:
170 000
W > 1,2-130 = 1 090 СМ -
Принимаем сечение бревен d=24 см, для которого коэффициент условий
работы здесь будет равен, согласно табл. 7, ти = 1,2.
Расчетный изгибающий момент
3,3-3 1,0
1Г-2.47 мм;
в таком случае момент сопротивления должен быть:
247 000
W > | pQ « 1 583 см3.
Приняв d=26 см, получим: IF=0,098 • 263—1 726 см9, при котором
будем иметь: W = 1 726 > 1 583 см9.
§ 21 КОНСОЛЬНО-БАЛОЧНЫЕ И НЕРАЗРЕЗНЫЕ ПРОГОНЫ
В конструкциях лсрекрытий с одинаковой интенсивностью на¬
грузки во всех пролетах можно применить консольно-балочные
прогоны (рис. 54).
В этих системах, в зависимости от расположения шарниров в
их пролетах, можно получить р а в и о м о м е н т п о е или р а в-
нопро-гибиое решение.
Существуют в этих решениях две схемы расположения шарни¬
ров: с двумя шарнирами (стыками) через пролет (рис. 54, а) и
с одним шарнирам в пролете (рис. 54,6). Вторая схема плоха
тем, что в случае разрушения одного из пролетов происходит
последовательное разрушение прогонов во всех остальных проле¬
тах. Поэтому она не может быть принята для отдельных прого¬
нов, а пригодна только для спаренных прогонов.
Расчет консольно-балочных прогонов с равными пролетами
ведется при равномерно распределенной нагрузке.
При расстоянии шарниров от опар во всех пролетах х=0,146/
^ 0,15/; изгибающие моменты в середине пролета и на опоре
будут:
Ммакс = ^ =0,0625ql\
Наибольший прогиб в тех пролетах, где нет шарниров, будет
равен
/иакс == 1У2EJ~ = 0*0052 -£у- .
ф
77

Стыки прогонов осуществляются косым прирубом. Боковое
смещение в шарнире предотвращается установкой одного верти¬
кального болта (рис. 54,0).
При использовании пиломатериалов с предельной длиной
6,5 м величина пролетов консольно-балочной системы не должна
превышать 4,5 м.
°)
тш*5Гтътшшш м ■
-lit ~iit
1 -'И.ил- ^
[*■
h i'h -k-
/Г 7 7
%\- 1
м 1
ix)T 1
{-+■ ■ i
i 7 ^
IT 1
i T I
i f A
l*J~ -
I 7 t\
0 I
)
T 7 I
0,15 ь ♦ ]
\
Рис. 54. Консольно-балочные я неразрезные системы
прогонов:
в—схема с лпумя шарнирами через пролет; б—схема с олпнм
шарниром в пролете; в—конструкция шарнира-стыка прогона;
г—обмшА вид неразреэпого прогона
Спаренные неразрезные -прогоны проектируются по второй
схеме путем соединения двух систем с противоположным распо¬
ложением шарниров (рис. 54,г). При этом все стыки де¬
лаются с прямым упором на расстоянии 0,21/ вправо и влево от
опор.
При равных пролетах, момент от равномерно распределенной
<7/2 „
нагрузки будет ; на второй опоре тоже равен—j*, а на после-
ql2
дующих -j2-. При уменьшении крайнего пролета на 20% моменты
78

да опорах выравниваются. В этом случае опорный момент будет
^о=-у2~. а пролетный Мп = 2JL .
Уменьшение крайнего пролета на 20% полезно еще и потому,
что при величине средних пролетов 6 м крайний элемент прогона
вместе с консолью будет иметь такую же длину. В противном
случае потребовалось бы
для крайних элементов
применять длинномер или
устраивать стык вблизи
крайней опоры, что -не ре¬
комендуется.
Стыки досок скрепля¬
ются гвоздями, рассчитан¬
ными на действие попе¬
речной силы Q, определяе¬
мой из условия (рис. 55):
Рис. 55. Работа стыка в неразрезном
прогоне
Mon = 2Qcmx, откуда Qcm =
М,
on
2х
Число гвоздей -при расчетной несущей способности на один
срез гвоздя Тгв будет:
Мл* (40)
ft °П
пгв 2хТ
26
Полученное число гвоздей необходимо располагать по обеим
сторонам стыка. На остальной части прогона ставится по одному
гвоздю через 0,5 м.
§ 22. ДЕРЕВОПЛИТА
К балкам относится также и деревоплита, которая представ¬
ляет собой сплошной настил из досок или брусьев, поставленных
на ребро (рис. 56). Ее применяют в конструкциях крыш и пере¬
крытий для помещений с влажностью воздуха не более 50—60%
и в качестве настилов автодорожных мостов.
Деревоплита требует большого расхода пиломатериалов и по¬
этому ее можно применять только в районах, богатых древеси¬
ной. Преимущества дерсволлиты: беспустотиость конструкции и
повышенная сопротивляемость действию огня; простота кон¬
струкции и возможность сборки из отдельных блоков. К недостат¬
кам деревоплиты следует отнести большой расход пиломатериа¬
лов и возможность быстрого загнивания.
Деревоплита монтируется из отдельных досок или из заранее
заготовленных блоков шириной 0,5 м. Стыки досок располагаются
на расстоянии от опор около 0,21/ и вразбежку -по схеме спарен¬
ных неразрезных прогонов. При монтаже на месте доски скола¬
79

чиваются гвоздями через каждые 40—60 см и в шахматном по-,
рядке. В щитах доски оплачиваются сосновыми нагелями
2,4 X2,4 см длиной около 400 мм, которые забиваются в гнезда
диаметром 25 мм через 50—60 см.
Расчет доревоплиты ведется на прочность и жесткость. Про¬
леты деревоилиты делаются длиной не свыше 6 м.
ПГ
ej
г)
зге
-lAi- -I
® й
—ш—
х^х
III 1
i 1 ■ " 1*1—? 3
1 ill 11
.1! 1 i
1 r
' i1 1 !
! i ! ! i
1 1II 1 111 1 1,1
Т?
ill
ill
ii
i
!
4
HZ гтг
i §
а
г
V
О p Ъ p fp-*1
X
/
6
i
/
. ?
~ * *
+ ♦ +
+ t + 1 ♦
8 ^
it
/ 1^-
9 40-50
Рис. 56. Схема конструкции деревоплиты.
а—разрез деревоплиты; б—деревоплита, собираемая из досох на месте;
в—дерсооплнта, собираемая из готовых щитов; г— сопряжение на деревянных
нагелях квадратного сечения 2.4 • 2.4 см в щитах; д—гвоздевое сопряженно
для деревоплиты, собираемой из досок; с—деревоплита из антнеептнрооан*
ных досок с косым иастнлом толщиной от 1.6 до 1,9 см н деревоплита с
а сф а л ьтобстоио м
Учитывая повышенную зыбкость деревоплиты вследствие ее
малой высоты, кроме обычного расчета на прогиб от пол¬
ной нормативной нагрузки, производят еще и дополни¬
тельную проверку па зыбкость (см. НиТУ-122-55 — прило¬
жение II).
80

Для дереволлиты бесчердачных покрытий требуется произве¬
сти теплотехнический расчет. В покрытиях по деревоплите укла¬
дывается косой защитный настил из узких и тонких досок.
В проезжей части автодорожных мостов для лучшей связи с
аофальтобетонным покрытием проезжей части деревоплита
устраивается с ребрами (рис. 56, е).
НиТУ-122-55 требуют для всех конструкций меж¬
дуэтажных перекрытий, кроме обычного расчета па про¬
гиб от полной нормативной нагрузки, проводить проверку на про¬
гиб от полной нормативной нагрузки и от сосредоточенного груза
весом 60 кг. При этом величина прогиба не должна превышать
0,05 см (НиТУ-122*55, раздел V и приложение II).
В. Ф. Иваяов

Раздел четвертый
СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ
Глава I
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
§ 23. КЛАССИФИКАЦИЯ СОЕДИНЕНИЙ
Ограниченность сортамента лесоматериала -приводит к необ¬
ходимости соединять элементы как по длине (сращивание и на¬
ращивание), так и по высоте (сплачивание). Кроме того, в узлах
ферм деревянных конструкций приходится присоединять под
углом одни элементы к другим.
По характеру работы все средства соединения деревянных
конструкций можно разделить на четыре группы:
1) работающие преимущественно на смятие и скалывание.
К ним относятся врубки (лобовые, щековые и др.)» шпонки раз¬
личного вида (призматические, круглые, гладко- и зубчато-коль¬
цевые) ;
2) работающие преимущественно на изгиб. К ним относятся
все остальные нагели (болтовые, гвоздевые, шурупы* и др.); на¬
гели из твердого дерева цилиндрические и пластинчатые;
3) работающие преимущественно на сдвиг (различные виды
клеев);
4) работающие на растяжение. К ним относятся: болты, тяжи
хомуты, стальные накладки, шурупы, глухари и скобы, а также
гвозди.
Врубки принадлежат к наиболее старым средствам соедине¬
ний. Они обладают существенными недостатками (большие ос¬
лабления рабочего сечения, значительная трудоемкость изготов¬
ления, трудности, связанные с применением механизации для их
изготовления).
Все это привело к ограниченному применению врубок в совре¬
менных условиях. Однако этот вид соединений не потерял своего
значения для конструкций из бревен. Он применяется в некото¬
рых конструкциях, выполненных из досок и брусьев, а также
в деревянных покрытиях производственных помещений, где выде¬
ляются газы, вредно действующие на стальные элементы соеди¬
нения.
82

Соединения на нагелях, начиная от обычного дубового ци¬
линдрического нагеля н кончая стальными цилиндрическими раз¬
личного вида (оплошного или трубчатого сечения), мало ослабля¬
ют рабочее сечение соединяемых элементов. Для их изготовления
не требуется большого количества материала. Нагельные соеди¬
нения отличаются простотой исполнения и надежностью в работе.
Для нагелей в виде тонких стальных штифтов и обычных про¬
волочных гвоздей не требуется предварительного высверливания
отверстий.
В составных балках успешно применяется пластинчатый дере¬
вянный нагель В. С. Дерсвягииа.
Соединения на шпонках претерпели за последнее время суще¬
ственные изменения. Вследствие трудностей, связанных с исполь¬
зованием средств механизации для изготовления дубовых приз¬
матических шпонок, последние почти исчезли из употребления и
с успехом заменяются пластинчатыми нагелями. В узловых соеди¬
нениях и стыках круглая дубовая шпонка вытеснена стальной
гладко-кольцевой.
Применение кольцевой шпонки позволило в свое время со¬
здать из досок сложные инженерные деревянные конструкции
с большими пролетами.
Дальнейшим шагом вперед явилось применение зубчатой
кольцевой шпонки; последняя, в отличие от гладкой кольцевой,
не требует предварительной подготовки гнезда и позволяет упро¬
стить конструктивное решение узлов ферм. Однако отсутствие
специального оборудования, необходимого для запрессовки таких
шпонок, большая трудоемкость сборки препятствуют широкому
внедрению их в -практику строительства.
Из всех видов соединения клей обеспечивает наиболее высо¬
кую прочность рабочего шва и возможность изготовления моно¬
литных конструкций с различной формой поперечного сечения,
пролетами и высотой.
Клееные конструкции должны изготовляться из сухого лесо¬
материала в заводских или близких к заводским условиях.
Проведенные советскими учеными многочисленные исследо¬
вания средств соединений показали, что, за исключением клея,
все остальные средства соединений более или менее податливы,
что способствует увеличению деформации конструкций. Гвозди,
зубчатые шпонки, цилиндрические нагели и пластинки системы
В. С. Дерсвягииа при загружении дают в начальный период ра¬
боты сравнительно небольшие деформации, которые пршпостоян-
пой нагрузке с течением времени возрастают.
По величине деформаций, количеству поглощенной работы
соединения подразделяют на более и менее вязкие. К первым от¬
носятся: гвозди, стальные, деревянные нагели, поперечные дере¬
вянные и зубчатые стальные шпонки и врубки при больших углах
примыкания; ко вторым — продольные шпонки, врубки при ма¬
лых углах примыкания и кольцевые шпонки.
83

Вязкость соединений имеет большое значение для деревянных
конструкций, так как способствует выравниванию усилий между
отдельными связями и параллельно работающими элементами,
что особенно важно для растянутого -пояса фермы, состоящего из
нескольких досок или брусьев.
Средства соединения могут быть выполнены в конструкциях,
сделанных на заводах, и в конструкциях, изготовленных в по¬
строечных условиях.
К первой группе следует отнести клей, предназначенный для
соединения элементов различных конструкций, пластинчатые на¬
гели в составных балках и клеестальные шайбы в узлах ферм.
Ко второй относятся врубки в конструкциях из бревен и брусьев,
гвозди в дощатых конструкциях, нагели в конструкциях из досок
и брусьев, деревянные шпонки в составных балках.
Выбор того или иного средства соединения должен быть сде¬
лан с учетом местных условий, возможностей применения меха¬
низации при изготовлении соединений на строительстве и изго¬
товления конструкций на специальных заводах, домостроительных
комбинатах и т. п.
Глава II
ВРУБКИ
§ 24. ЛОБОВЫЕ ВРУБКИ
Лобовые врубки применяются в узлах ферм, сделанных из
бревен и брусьев. Врубки эти бывают с одним или двумя зубья¬
ми; особенность первых заключается в прохождении оси примы¬
кающего сжатого элемента через центр площадки смятия FCH
(рис. 57).
Исследования показывают, что площадку смятия целесообраз¬
нее располагать перпендикулярно к оси сжатого элемента. При
другом направлении (например, по биссектрисе внешнего угла
врубки) усилие, передаваемое подкосом, должно быть разложено
на составляющую, перпендикулярную к этой площадке, и на со¬
ставляющую, перпендикулярную к площадке наклонного среза
подкоса. Вторая составляющая часто не может быть воспринята
из-за появления щели в этом месте сопряжения при усушке древе¬
сины и при возможном повороте подкоса (рис. 57,6). В этом слу¬
чае указанное разложение сил не может иметь места. Тогда
остается разложить усилие в подкосе на нормальную и касатель¬
ную составляющие к площадке смятия. Однако касательная со¬
ставляющая может быть погашена силами трения между подко¬
сом и поясом при значении внутреннего угла врубки а до 60°.
Следовательно, указанное .разложение не будет иметь место в дей¬
ствительности. При перпендикулярном направлении площадки
S4

смятия к оси подкоса работа врубки будет вполне опреде¬
ленной.
Для устранения смещения сопрягаемых элементов, возникаю¬
щего под действием случайных причин (например, при монтаже
или эксплуатации) во врубках ставятся натяжные болты, скобы
или хомуты. В опорных узлах предпочтительнее ставить болт, ко¬
торый, будучи правильно рассчитанным, включается в работу при
случайном разрушении
врубки, предотвращая тем
самым в некоторых слу¬
чаях разрушение кон¬
струкции. Такой болт на¬
зывается аварийным.
Площадка смятия в
сжатом элементе сминает¬
ся под углом 0° (вдоль во¬
локон), а в растянутом—
под углом а к направле¬
нию его волокон. Следо¬
вательно, площадка смя¬
тия должна быть рассчи¬
тана в растянутом эле¬
менте.
Несущая способность
лобовой врубки опреде- Рис- 57. Лобовая врубка:
ляптга пягигтл\/г ия лматмй а—схема распределении усилий; б—работа апарий.
na^wninc uoro Асхата после разрушении площадки скалыоа-
по площадке Frt, и на ска- ноя ‘fK»-ieCM
лывание по площадке/^..
Расчетная несущая способность врубки из условий смятия будет:
А^ см ^ mCMRCMJCMt
(41)
где RCMa — расчетное сопротивление смятию под утлом а к на¬
правлению волокон;
тсм— коэффициент условий работы при смятии, принимае¬
мый равным единице;
FCM— расчётная площадь смятия.
Для врубок в конструкции из брусьев
FCM = -co'sT (см. рис. 57, а)
И
NCM < mcuRCM<
ft вр• ь
COS а
Умножив обе части неравенства на cos а и приняв во внимание,
что NCM-cos а = Npt получим:
(41а)
85
Np < m,uR,

где Np — -продольная растягивающая сила;
тсм и ЯСМя — имеют вышеуказанные значения;
b— толщина бруса и
hop— глубина врезки.
По нормам (НиТУ-122-55) глубина лобовых врубок в проме¬
жуточных узлах принимается не более V4A, а в опорных узлах
ферм — не более 7зЛ. Минимальная глубина врубки устанавли¬
вается в брусьях 2 а и в бревнах 3 см. Расчетная несущая спо¬
собность врубки -по скалыванию будет:
Np<mCK-m°K.-FCK, (42)
где тск—коэффициент условий работы для лобовых врубок
•на скалывание, который при одном зубе равен еди¬
нице {тск =1);
Rck*— среднее расчетное значение сопротивления скалы¬
ванию под углом а к направлению волокон, кото¬
рое умножается на соответствующий поправочный
коэффициент (табл. 6).
Величина его определяется по формуле:
Яй. = , (43)
1 I О *ск
где Rckа—расчетное максимальное сопротивление скалы¬
ванию лод углом а х направлению волокон;
Р— коэффициент, равный при одностороннем ска¬
лывании р =0,25;
1СК— расчетная длина плоскости скалывания, прини¬
маемая не более 10 глубин врезки ввиду воз¬
можности выклинивания волокон (скалыва¬
ния) по косослою;
Кр—глубина врезки;
е— плечо сил скалывания, равное при односторон¬
ней врезке <?=0,5А (половина высоты растяну¬
того элемента) (см. рис. 28).
Минимальная длина плоскости скалывания берется равной
1,5А, где А — высота сечения элемента по направлению врубки.
Несущая способность растянутого элемента должна быть про¬
верена в месте наибольшего ослабления врубкой по формуле:
N„ < тр RpFHT , (44)
где тр — коэффициент условий работы при растяжении
элемента с ослаблением;
Rp — расчетное сопротивление при растяжении вдоль
волокон и
Fht — ослабленная площадь сечения растянутого эле¬
мента.
86

Формула (44) предполагает равномерное распределение
напряжений в ослабленном сечении {1—2) -при условии центриро¬
вания равнодействующей растягивающего усилия N а по оси
ослабленного сечения (рис. 57, а). При отсутствии такого центри¬
рования, когда растягивающая сила будет приложена с эксцент¬
риситетом по отношению к центру ослабленного сечения, необхо¬
димо учесть дополнительное напряжение в растянутом элементе
Рис. 58. Конструкция лобовой врубки из бревен для промежуточных узлов
металло-деревянной фермы с подвесным потолком
от изгибающего момента M = Np-et\\p . Расчет в этом случае дол¬
жен быть проведен по формуле (36), как для внецентрепно растя¬
нутого элемента.
Расчеты показывают, что небольшое нарушение центрирования
узла по ослабленному сечению приводит к снижению несущей
способности лобовой врубки. Для увеличения запаса прочности
растянутого элемента снизу к нему прибивается подкладка, ко¬
торая одновременно служит и для упора стяжного болта. Чтобы
зафиксировать проектное положение опорного бруса, в подкладке
возле наружной кромки опорного бруса делается .подрезка, а в
самом брусе с обеих сторон делаются небольшие скосы
(рис 57,а). Для лобовых врубок в конструкциях, выполненных из
бревен, разрешается центрировать растягивающую силу по оси
растянутого элемента, так как в этом случае эксцентриситет ока¬
зывается весьма малым. На рис. 58 показана конструкция врубок
в промежуточных узлах фермы из бревен. Конструкция опорного
узла фермьг из бревен дана на рис. 59.
В тех случаях, когда при расчете лобовой вгрубки с одним зу¬
бом глубина врезки окажется больше -у h, целесообразно приме¬
нять лобовую врубку с двойным зубом. Построение такой врубки
делается с расчетом, чтобы вершина второго зуба находи¬
лась на оси сжатого элемента, а площадка скалывания второго
87

зуба была ниже площадки скалывания первого зуба не менее,
чем на 2 см. При этом глубина врезки второго зуба не должна
превышать 3- Л. Длина площадки скалывания второго зуба со¬
гласно нормам (ИиТУ-122-55) должна быть: 1ск2< 10AV? (рис. 60)
Расчет лобовой вруб¬
ки с двойным зубом ве¬
дется в предположении,
что усилие сжатого эле¬
мента распределяется
пропорционально расчет¬
ной площади смятия пер¬
вого зуба FCM,\ и второго
зуба Fcm,'2-
Величина этих площа¬
док определяется из сле¬
дующих соображений.
Из пропорции:
НсмЛ
*см,2
см
см
Рис. 59. Опорный узел на лобовой вруб¬
ке из бревен
или
N
СМ, 1
^см.Х 4* ^см,2
ИЛИ
см
Fcm + F
СМ
или
N см, 1
Нем
Ncm.i = N
СМ
F 9
г см
см
Ncm.1 cosa =
*NCU cos a
• CM
Np T‘
CM
CM
Рис. 60. Конструкция лобовой врубки
с двумя зубьями
Расчет лобовых врубок с двумя зубьями на скалывание по
верхней поверхности на глубине врезки первого от торца зуба по
НиТУ-122-55 производится на усилие
#
F.
Т'=Т.
см
ск
ск f-
см
(45)
88

где T'CK=NCMt i * cos — лолное усилие скалывания (растя¬
гивающее усилие в нижнем поясе)
и htM = trM+ h‘CM —полная рас¬
четная площадь смятия.
л9 ь
Заменяя здесь F*CM и F‘tM выражениями F'eM = в 7
cos а
и
9
* ^вр,2‘^ / *
г см= ТоГа" 1ГАе ^ — ширина сечения бруса), формула (45) мо¬
жет быть переписана при применении брусьев в следующем виде:
f
т'ск=тск- ПГ~+-'г~Г • (45а)
"л/М “ '**/>.2
Пользуясь этой формулой, определяем длину скалывания пер¬
вого зуба 1екл по формуле:
1скЛ = °-8 ьк’Л* ’
где 0,8 — коэффициент для врубки с двойным зубом (по табл. 7)
при расчете первого от торца зуба.
Расчет несущей способности на смятие второго зуба ведется
на полное усилие Ne-cos а= Np ~ Тск с введением к расчетному
сопротивлению коэффициента условий работы /?/,,.= 1,15.
Поверка скалывания по нижней плоскости на полное значение
скалывающей силы, равной N р, производится в предположении
неплотного примыкания первого зуба к -площадке смятия и пере¬
дачи всей силы на второй зуб. При этом расчетное сопротивление
скалыванию может быть повышено введением коэффициента
шск —1,15. Если будет обеспечена прочность на скалывание ниж¬
ней площадки, то верхнюю площадку достаточно проверить на
пействие силы Т'гк с учетом возможной перегрузки и введением
коэффициента условий работы /исд=0,8 к расчетному сопротивле¬
нию на скалывание.
Изготовление рассмотренной выше лобовой врубки с двой¬
ным зубом должно быть высокого качества, с обеспечением наи¬
большей плотности примыкания обоих зубьев. Лобовые врубки
образуются с помощью специальных шаблонов путем пропилов
по двум наклонным направлениям плоскостей врубки.
Пример. Дан опорный узел фермы нэ сосновых бревен, защищенный от
увлажнения. Диаметр бревен в верхнем и нижнем поясах Д=20 см, а =35°.
Усилие в верхнем поясе от постоянной нагрузки N*n «2318 кг и от снега
Л/® «4 250 кг н в нижнем поясе — от постоянной нагрузки W*=1900 кг
и от снега N*=3 500 кг (рис. 59). Требуется рассчитать лобовую врубку.
1
Задаемся глубиной врезки hep= 6,5 см < 20=6.67 см. Длина хорды и пло¬
щадь сегмента, соответствующие глубине врезки в 6,5 см, равны:5 = 18,7 см
н F ess 83,5 см2.
89

При ортогональном решении врубки площадь смятия будет равна
88,5 88,5
cos 35е ~ 0,819 в105 см*'
Расчетные усилия в подкосе и ннжнем поясе с учетом коэффициентов
перегрузки по табл. 9 для постоянной нагрузки —1,1 и снеговой—1,4 будут
равны:
в подкосе
Nc = 2318* 1,1 +4250-1,4 - 8500 кг;
в нижнем поясе
Np = I 9(МЫ#1 + 3500-1,4 — 700 кг.
Согласно данным табл. 4 для RtM и RCMoo ПРМ « — 35° расчетное со¬
противление смятию (по формуле 5):
150 150 _ , я
RCM а = /ТбО \ П50 \ - 85 Кг>СМ -
1 + I -30- — 1) Sin3 35* 1 + "3Q 11 0.5733
Сопротивление скалыванию под углом в (по формуле 5а):
24 24
/24 \ "1 1-0,573 =20 кг/см*.
1 -I (1^- — 135* 1
Расчетное сопротивление скалыванию (формула 43) при /<**=2Л =
= 2*20 — 40 см и е = 0.5Л = 0,5*20 = 10 см (приближенно):
20
#ек « “ 40 10 KZ>CM*'
1 -|- 0,25- -JQ-
Расчетная несущая способность врубки:
а) по смятию
Ne = 1-85-105 = 8925 > 8500 кг,
б) по скалыванию
Np « 1-10-18,7-40 = 7480 > 7000 кг.
Поверка несущей способности на растяжение нижнего пояса при
h„p <-£- D не обязательна.
Центрирование опорного узла в данном случае произведено по осям
соединяемых элементов.
§ 25. ТРЕХЛОБОВОЙ УПОР
В узловом соединении трех сжатых элементов, а также в сое¬
динении растянутого элемента с двумя стержнями, сходящимися
под большим углом, применяется трехлобовой упор (рис. 61).
Наиболее целесообразным является решение, в котором поверх¬
90

ности смятия направлены по биссектриссам углов поверхностей.
Отсутствие в такой врубке скалывания древесины волокон яв¬
ляется большим ее достоинством.
Каждое из трех сжимающих усилий в трехлобовом упоре рас¬
кладывается на две составляющие, нормальные к плоскостям смя¬
тия (рис. 61,а). При этом угод между направлением сминающей
силы и волокнами, при упомянутом выше решении, уменьшается
вдвое. Это дает возможность значительно повысить расчетное
сопротивление смятию. Па
рис. 61,6 дано определение
усилий, действующих на пло¬
щадки смятия.
Как видно из равносто¬
роннего треугольника, все
усилия смятия перпендику¬
лярны к площадкам смятия,
расположенным в их центре.
Аналогичное построение бу¬
дет иметь место при разной
ширине элементов и нерав¬
ностороннем силовом тре¬
угольнике.
Указанный трехлобовой
упор может иметь и другое
Направление площадок СМЯ- ло-дерсвянноП фсомс с трехлобовым упором;
ТИЯ, менее эффективное, чем й схем:1 внутреннего узла рампой конструкции
бисссктрисное. На рис. 61, в
приведена схема трехлобового упора в узле металло-деревянных
ферм со вкладышами для прикрепления стальных растянутых
элементов, а на рис. 61, г — схема решения внутреннего узла рам¬
пой конструкции при помощи трехлобового упора. При изготов¬
лении узлов с трехлобовым упором требуется особенно тщатель¬
ная приторцовка поверхностей смятия.
Глава III
ШПОНКИ
§ 26. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Шпоики представляют собой вкладыши, .препятствующие
взаимному сдвигу сопрягаемых элементов. К ним относятся
(рис. 62,а,б) следующие шпонки: призматическая продольная 1
и поперечная 2, наклонная 3, дисковая 4, гладкая кольцевая 5 и
зубчато-кольцевая 6.
Шпонки применяются: для сплачивания брусьев в составных
элементах (балках и стойках), в которых они воспринимают сдви-
&
Рис. 61. Трехлобовой упор:
а, б-схема действия усилий и разложение их
по площадкам смягня: в—схема узла в мотал*
91

0}
4
Jb.
-6^2-
-—гг]
+
|У||
+ + 1
—ф-
i
—Ф
%
-А—
Т “г
4
4
S
в
Ф
О
О :
Рис. 62. Виды шпонок:
fl—прпзматнмескнс: б— центровые: /—продоль¬
ная; поперечная; косая; 4—дисковая;
5—гладкая кольцевая; 6—зубчато-кольцевая
шпонка
Рис. 63. Применение шпоночных сопряжений:
о—в составной балке; б—и растянутом стыке; с—в узловом сопряжение

гающие усилия; для сращивания по длине брусьев в растянутых
стыках (рис. 63) и в узловых сопряжениях, для присое¬
динения одного элемента к примыкающему под углом, на¬
пример, присоединение к поясу растянутого раскоса, при¬
крепленного с «помощью двух гладких кольцевых шпонок
(рис. 63,в).
§ 27. ПРИЗМАТИЧЕСКАЯ ШПОНКА - ПРЯМАЯ И КОСАЯ
Призматическая шпонка, изготовленная из твердых пород
дерева, преимущественно дуба, применяется в составных брусча¬
тых или бревенчатых балках.
На рис. 64 показано сопряжение из двух брусьев на прямых
продольных призматических шпон¬
ках. Волокна шпонок располо¬
жены параллельно волокнам со¬
прягаемых элементов.
Согласно НиТУ-122-55, глуби¬
на врезок шпонки hap принимает¬
ся в брусьях hop< -g-A, а в брев¬
нах кар ^ —У— D, где А — раз¬
мер сечения бруса в направле¬
нии врезки, a D — диаметр брев¬
на; во всех случаях hep > 2 см.
Торцы продольных шпонок долж¬
ны обрезаться перпендикулярно к
направлению волокон шпонок.
Характерной особенностью работы шпонки является наличие
распора, который возникает под действием эксцентрично прило¬
женных сдвигающих усилий, стремящихся повернуть шпонку
(рис. 64,6).
Величина этого распора Qm определяется из условия равно¬
весия, которое выражается уравнением:
Thep = <2Ш/Ш,
где ТНвр — опрокидывающий момент;
Уй/ш — удерживающий момент.
Учитывая возможность некоторой неплотности пригонки шпон¬
ки, силами трения здесь пренебрегают. Величина распора в таком
случае будет равна:
О = Т* н*р ,
>С Ш *
ш
где Т — несущая способность одной шпонки.
”Т ; т
! г—г
j 1
* 1 1 .
1 J 1 1
1 1 1
и,-
0Ш
Стяжной
болт
_и
rf
fr «. ,
■" Л
Рис. 64. Составная балка иа приз¬
матических шпонках:
а—конструкции сопряжений; 6—работа
прямой призматической шпонки
93

Распор в рассматриваемом сопряжении воспринимается стяж¬
ными болтами, которые ставятся посредине между шпонками и
на концах сплачиваемых элементов. Сечение болтов рассчиты¬
вается по величине распора; при этом диаметр болтов должен
быть не менее 12 мм. Что¬
бы быть устойчивой,
шпонка должна иметь
длину 5 hep. Расстояние
между шпонками в свету
должно быть не менее ее
длины /ш.
Поперечная шпонка со¬
стоит из двух клиньев со
СКОСОМ от 76 ДО 7ю (рис.
65), выполняемых из твер-
Рис. 65. Составная балка на поперечных Дото дерева. Такие ШПОН-
шпонках. Подтяжка сопряжений произво- ки устанавливаются с
дится ударом молотка а торцы шпонок: плотной заклинкой. Для
а—разрез; б—план; /—верхний брус; 2—болты прОВвДеНИЯ ПСрИОДИЧбСКОЙ
подклинки при эксплуа¬
тации конструкции снаружи оставляются выступы, равные вели¬
чине hfip.
В целях увеличения длины площадки скалывания в сопрягае¬
мых элементах и экономии материала применяются про дол ь-
Рис. 66. Составная балка на косых шпонках:
о—разрез; б—схема работы косой шпонки
ные наклонные шпонки (рис. 66). Для них длина площадки
скалывания в сопрягаемых элементах принимается равной рас¬
стоянию от рабочего торца шпонки до середины соседней шпонки,
но не больше 10hep.
94

В отличие от прямых продольных шпонок наклонные шпонки
могут воспринимать действие сдвигающих усилий только в одном
направлении. Это исключает возможность применять их в тех слу¬
чаях, когда знак сдвигающих усилий меняется при вибрационных
и других нагрузках.
При конструировании составных балок в целях увеличения
момента сопротивления между сплачиваемыми элементами иногда
оставляется зазор s0. В этом случае шпонки получают название
колодок. Наличие ука¬
занного зазора способ¬
ствует проветриванию
поверхностей сплачи¬
ваемых элементов (рис.
67). Распор для таких
ооставных элементов,
очевидно, будет ра¬
вен:
*7* So -f- hep
т * / •
{т
Все рассмотренные сопряжения на шпонках и колодках тре¬
буют тщательной пригонки к гнездам. Для продольных шпонок
эта операция осуществляется с большими трудностями. В случае
неточного выполнения соединения возникает опасность перегрузки
отдельных шпонок, которая может .привести к последовательному
скалыванию шпонок и разрушению всей конструкции.
Поперечные шпонки более податливы, чем продольные. Это
условие, а также возможность подклинки шпонок позволяют
включать в работу все шпонки.
В силу всех рассмотренных выше причин предпочтение от¬
дается соединению на поперечных шпонках.
Соединения на деревянных призматических шпонках всех ви¬
дов по НиТУ-122-55 (п. 73) применять не рекомендуется; их
можно допускать лишь в отдельных случаях. При необходимости
поверки существующих конструкций с призматическими шпон¬
ками следует руководствоваться приведенным ниже расчетом по
действующим нормам с учетом сделанных выше замечаний.
Несущая способность сопряжений на -призматических шпонках
и колодках определяется:
по смятию в плоскости врезки шпонки или колодки
Тем < rnCMRCMFCM ; (47)
по скалыванию между шпонками или колодками и по
скалыванию самой шпонки или колодки
Тск < mCKR%FCK. (48)
Коэффициенты условия работы для всех шпонок и колодок
тем =1; для продольных шпонок и колодок тек—0,8; для попе¬
—и —
™ т
ч ь
ч !>
• -'С—. к
f S
, -i.~- —I
Jf
ХЛ
hr
•1 1'
Л l<
—4 6 1
1
Рис. 67. Составная балка на колодках
/—болты
95

речных шпонок tnCfe =0,9; для скалывания в сплачиваемых эле¬
ментах, для продольных прямых и косых шпонок и колодок
тС1{=0,7 и при поперечных шпонках /«,.*=0,85.
Величина Rcc%a определяется по формуле (43).
§ 28. ГЛАДКАЯ кольцевая шпонка
Гладкая кольцевая шпонка представляет собой тонкую сталь¬
ную полосу, согнутую в холодном состоянии в кольцо диаметром
do от 10 до 16 см; с — от 0,3 до 0,22 do, где d0 — внутренний диа¬
метр кольца с зазором в месте разреза от 0,5 до 1,0 см. Ширина
кольца принимается не
более 0,2 внутреннего диа¬
метра кольца и должна
быть равной не менее 2 см.
При сборке такая разрез¬
ная шпонка вставляется в
высверленный в каждой
доске кольцевой желобок
глубиной, равной полови¬
не ширины шпонки. При
этом разрез шпонки всег¬
да располагается перпен¬
дикулярно направлению
усилия, действующего на
шпонку. В центре кольца
ставится стяжной болт
(рис. 68).
Благодаря эластич¬
ности разрезного кольца
действующее на шпонках
усилие распределяется на
две площади смятия—на¬
ружную и внутреннюю.
Двум площадям смятия
отвечают две площади
скалывания — внутренняя, окруженная кольцом (сердечник;
и наружная, на конце доски (рис. 68,а, б). При сжатии эле¬
ментов шпонка работает лучше, так как при этом распределение
скалывающих напряжений в сердечнике будет более равномер¬
ным, чем при растяжении. В последнем случае скалывание сер¬
дечника будет происходить неравномерно, подобно односторон¬
нему скалыванию в лобовых врубках.
Для нормальной работы соединений на кольцевой шпонке не¬
обходимо применять древесину с влажностью не свыше 25%, без
сучков в зоне сопряжений. В сухой и полусухой древесине неиз¬
бежно появятся усушенные деформации кольцевого желобка
(искажение его), что приведет к нарушению нормальной работы
Рис. 68. Сопряжения на гладких кольце¬
вых шпонках:
а, б—сопряжения во время работы: в—гладкая
кольцевая шпонка; г—площадь ослабления or
одной шпонки в одном элементе; /—стяжной
болт; 1' распределение напряжений смятия
96

соединения. Требуется также и особо точное высверливание же¬
лобков.
При наличии сокращенного сортамента пиломатериала диа¬
метр шпонок может быть принят равным 10, 12, 14 и 16 см. Рас¬
стояние от центра кольца до торца доски должно быть не менее:
в растянутых элементах—1,5 d0t в сжатых — do. Между цент¬
рами соседних шпонок вдоль волокон как в сжатых, так и в рас¬
тянутых элементах расстояние принимается равным не менее 2 do.
В настоящее время эти соединения, как и призматические
шпонки, не рекомендуются для применения.
Глат IV
НАГЕЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
§ 29. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Нагелем называются гибкие стержни или пластинки, предназ¬
наченные для соединения элементов деревянных конструкций в
стыках и узлах ферм, в составных стержнях и балках. Стальные
Рис. 69. Виды нагелей:
а—болт; б—круглый стальной нагель; в—проволочный
гвоздь; г—шуруп: б—глухарь; е—дубовый цилиндрический
нагель; ж—стальной трубчатый нагель: и—глухой пла¬
стинчатый нагель; а—дубовый или березовый нагель для
гкнозпого гнезда; к—стальной пластинчатый нагель
нагели представляют собой стержни круглого или трубчатого се¬
чения. К нагелям цельного сечения относятся болты, проволочные
гвозди, шурупы и глухари (рис. 69, а, б, в, г, д, е, ж). Деревян¬
ные круглые и пластинчатые нагели изготовляются из твердой и
вязкой древесины (из дуба или антисептированной березы).
7—В. Ф. Иванов
97

Все цилиндрические нагели ставятся в равные их диаметру
заранее просверленные отверстия. Для пластинчатых нагелей
гнезда сверлятся с помощью специального портативного электро-
долбежного станка. Гвозди диаметром не свыше б мм забиваются
в древесину. Шурупы и
глухари завинчиваются в
f отверстия, несколько мень-
шие, чем диаметр иенаре-
‘L за-нной их части.
При деформации на¬
гельное соединение не дает
распора, который свой¬
ственен шпоночному со¬
единению. В данном слу¬
чае момент от действую¬
щих возле шва сопрягае¬
мых элементов Тхех будет
уравновешиваться обрат-
Рис. 70. Схема распределения напряжения ньрм моментом Т?е2 где
смятия в древесине (упрощенная) ^ ^ _ раВнодеЙСТВую-
щие соответствующих уси¬
лий смятия (рис. 70).
В зависимости от способа -приложения внешних сил и числа
швов в соединении, различают два вида соединения нагелей: сим¬
метричное—двухсрезное и
Т
I
б)
\
б) к г)
\
И
миогосрсзное (рис. 71, а, а>
б) и несимметричное —
односрезное и многосрез¬
ное (рис. 71,6, г). При
этом срез считается услов¬
ным, так как прежде
всего изгибается сам на¬
гель. Поворот и изгиб на¬
геля вызывают неравно¬
мерное смятие древесины
в гнезде. рис 71 схема нагельных соединений:
1\рОМе ИЗГИОа, ДвреВЯН- я—симметричное двухсрезное; б—симметричное че-
НЫЙ НагеЛЬ работает па тырехсрезпос; в—несимметричное одкосреэное; г—
i-т несимметричное трехсрезное: д—симметричное
СМЯТИе. При расчете пре- двухсреэвое — на гвоздях
небрегают силами трения
вследствие возможного появления щелей между досками при
усушке древесины. Не следует ставить нагели по средней линии
элемента, где могут появиться продольные трещины.
Благодаря большой гибкости гвоздей и цилиндрических на¬
гелей малого диаметра нательное соединение отличается податли¬
востью. По этой -причине усилие равномерно распределяется
между нагелями, что способствует повышению надежности на¬
гельного соединения по сравнению с другими. Простота изготов-
98

ления и надежность нагельного соединения обеспечили широкое
применение его в строительной практике.
Расстановка цилиндрических нагелей может быть прямая
(рис. 72, а) и шахматная (рис. 72,6), а для гвоздей принята рас¬
становка еще и косыми рядами (рис. 72, е).
По нормам (ПиТУ-122-55) расстояние между осями цилиндри¬
ческих нагелей вдоль волокон su поперек волокон s2 и от кромки
53 должно быть не менее:
для стальных нагелей s\—7d\ s2 = 3,5rf; 53=3fi;
для дубовых нагелей Si = 5t/; s2 = 3d; s3=2,5rf.
при толщине пакета Ъ < 1(И разрешается принимать:
для стальных нагелей Si~6d; s2=3d; s3=2,5^;
для дубовых нагелей Si = 4d; 52=53=2,5с?.
Расстояние между ося¬
ми гвоздей вдоль волокон ф
должно быть не менее: ,
s 1 = 15df0 при толщине про¬
биваемого элемента (с)
больше \Ыгв и S\=25d„g
при толщине пробиваемо¬
го элемента (с), равной
Расстояние между
гвоздями поперек волокон
должно быть не менее
52=4d.„ при прямой рас¬
становке и не менее 52=
3й7Л при шахматной рас¬
становке и расстановке
косыми рядами. Большее
расстояние между гвоздя¬
ми, принятое в нормах,
объясняется образованием
забнвке гвоздей В ряс ^ Нормативная расстановка цилинд-
древссине продольных ко- рическнх нагелей:
РОТКИХ ТреЩИИ, умеиьша- а—прямая; б—шахматная; в—косая (для гвоздей);
ЮШИХ СОПООТИВ ЧёНИР ска- ^-трещина при забивке гвоздя; д—при глухой за *
«л У v-л бивке; е—при сквозной с выходом конца.
Лыванию промежутков ме- Для стальных нагелей
жду гвоздями (рабочих 51 “7d; s-"3,oJ: пГЛг< i0d; * “erf:
площадей скалывания) ’
(рис. 72,г).
В гвоздевых соединениях должно быть учтено уменьшение ра¬
бочей длины гвоздя в крайнем элементе за счет возможного за¬
зора между досками и за счет отщепа при свободном выходе
гвоздя. В соединениях на нагелях крупного диаметра возможно
появление трещин па концах соединяемых элементов, вызванное
расклинивающим действием таких нагелей. В соединениях лод
99

утлом указанные расстояния между осями нагелей должны быть
соблюдены для каждого из соединяемых элементов.
В одиосрезных сопряжениях со стальными накладками приме¬
няются шурупы и глухари. Нормы расстановки их такие же, как
и для нагелей из круглой стали.
Деревянные цилиндрические нагели могут применяться лишь
при наличии оказываемого на них химического воздействия,
Рис. 73. Пластинчатый нагель и его нормативные размеры:
а—часть состаоной балки на сквозных пластинчатых иагелях; б—ннжннЙ брус с встав*
ленными сквозными пластинчатыми нагелями; л—сквозной пластинчатый нагель при
< 15 см о разрезе; а—глухой пластинчатый нагель при Л> 15 см; д~скоозной пла-
стинчатый нагель; е—глухой пластинчатый нагель; .г —9 3; 6— 12 ялн 16 мм;
54 или 72 мм
а также в гидротехнических и подобных им конструкциях, когда
не может быть допущено применение стальных соединений, мо¬
гущих подвергнуться неизбежной коррозии.
Пластинчатые нагели изготовляются длиной 54 или
72 мм и толщиной $ =12 или 16 мм (рис. 73). Глубина глухого
гнезда на 2 мм больше длины пластинок, причем последние вре¬
заются в каждый брус на глубину не более l/s его высоты. Для
более плотного прилегания лластинок к стенкам гнезда началь¬
ная влажность древесины (дуба или антиссптированной березы)
не должна превышать 8—10%, т. е. быть значительно ниже влаж¬
ности сплачиваемых брусьев. Последующее набухание этих
(сухих) пластинок будет способствовать более плотному сопряже¬
нию.
Глубина врезки пластинок и расстояние между ними пока¬
заны на рис. 73.
§ 30. МЕТОД РАСЧЕТА НАГЕЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Советские ученые проделали большую работу по изучению
свойств нагелей и изысканию методов их расчета.
До последнего времени применялся метод расчета нагелей,
100

основанный на теории упругой работы древесины и нагели. Этот
метод не позволял учесть особенности работы нагольного соеди¬
нения при напряжениях, превышающих предел пропорционально¬
сти, и поэтому не получил достаточного подтверждения при испы¬
таниях.
Новый метод, исходящий из общих положений расчета по
предельному состоянию, учитывает упруго-пластическую работу
древесины на смятие и нагеля на изгиб
Формулы для -расчета нагельного соединения, выведенные по
(О
4- 4-
4*
■]Л
Т-г
1—К
+
I I 1
Т1 I 1
L- А. 1 -L
Тт.
Рис. 74. Схема загружения нагелей:
а—напраиленне усилия <Vp совпадает с направле¬
нием волокон дрен«снны; б—направление уси¬
лия Лг не совпадает с ипирлилением волокон
древесины
этому методу для основного случая, когда действующее усилие
направлено вдоль волокон элементов (рис. 74, а)у принимаются
и для случая действия усилия под углом к волокнам (рис. 74,6)
с поправками за счет влияния угла смятия на расчетную несу¬
щую способность соединения.
В табл. 10 приведены данные о расчетной несущей способности
цилиндрического нагеля 7 в соединениях элементов, выполненных
из сосны и ели при направлении усилий, передаваемых стальными
и дубовыми цилиндрическими нагелями вдоль волокон элементов;
для гвоздя — под любым углом, при расчете защищенных от ув¬
лажнения и нагрева конструкций на воздействие постоянных и
временных нагрузок.
1 Разработан В. М. Коченовим м принят в НиТУ 122-55.
101

Таблица 10
Расчетная несущая способность цилиндрических нагелей
(по НиТУ-122-55)
Расчетная несущая способность 7
в кг на один
Схема работы
соединение
Расчетное условие
гвоздя
стального
цилиндри¬
ческого
нагели
лубового
цилиндри¬
ческого
нагеля
Симметричное
соединение
Ж 1М
< =-
,
с ;г.'
--
ге\
Lff и
-с
—
а) Смятие в
средних эле¬
ментах
б) Смятие в
крайних эле*
менгах
50 cd
50 cd
80 ad
80 ad
30 cd
50 ad
Несимметричное
соединение
tcTa
* У
а) Смятие во
всех элемен¬
тах равной
толщины, а
также в более
толстых эле-
ментлх одно
срезных сое¬
динений
б) Смятие в бо¬
лее юнких
крайних эле¬
ментах
20 cd
50 ad
Симметричные и
несимметричные
соединении
Изгиб нагеля
250*4
+ а2. но
не более
400 *2
180 г
+ 2а\ но
не более
250 аг
45 г/2 +
+ 2дг, но
не более
G5 с/3
Расчетная несущая способность пластинчатого нагеля 7 = 14 5**/ял (см.
НнТУ-122-55. п 95).
Примечания. I. Расчетная несущая способность нагеля в рассмат¬
риваемом шве нз условия смятия принимается равной меньшему из двух
значений, полученных для прилегающих к этому шву элементов.
102

2. Обозначения: с — толщина средних элементов, а также равных и бо¬
лее толстых элементов односрезных соединений; а—толщина крайних элемен¬
тов, а также более тонких элементов односрезных соединений; d— диаметр
нагелей.
Величины а, с и d принимаются в см.
3. В таблице термин «срез» принят условно, поскольку соединение на
нагелях разрушается от смятия древесины или изгиба самого нагеля, ко не от
его среза.
При направлении передаваемого нагелем усилия под углом к
волокнам элементов расчетная несущая способность нагеля умно¬
жается при расчете на смятие древесины в нагельном гнезде на
коэффициент ка (см^ табл. 11), а при расчете на изгиб нагеля —
на коэффициент Yк*.
Таблица 11
Значения коэффициентов &л для разных углов а
Угол в
в градусах
Для стальных нагелей ирн d в см
Для дубовых
нагелей
1.3
1.6
2.0
2,Л
30
0,95
0,9
0,9
0,9
1.0
60
0.75
0,7
0,65
0,6
0,8
90
0.7
0,6
0,55
0,5
0,7
Примечание. Значение коэффициента к% для промежуточных углов
определяется по интерполяции.
Кроме учета коэффициентовкв иУ ка , .при определении рас¬
четной несущей способности нагеля, для конструк¬
ций, находящихся в условиях повышенной влажности, .повышен¬
ных температур, монтажных нагрузок и других факторов,
необходимо вводить аналогичные поправки, учитывающие
действие указанных факторов по табл. 4, 5 и 6 (§ 10, глава II,
раздел II).
При определении расчетной длины защемления конца гвоздя
ах не учитывается; заостренная часть гвоздя ~ 1,5d и все зазоры
между соединяемыми элементами в каждом шве по 2 мм. Если
расчетная длина защемления конца гвоздя а{ получится меньше
4dt то работа конца гвоздя не учитывается.
При наличии в односрезных соединениях стальных накладок
в качестве нагелей, работающих на сдвиг, допускается примене¬
ние винтов-глухарей и шурупов, которые должны завинчиваться
в предварительно .просверленные в металле и древесине отвер¬
стия. Несущая способность винтов-глухарей и шурулов опреде¬
ляется по правилам, принятым для стальных цилиндрических на¬
гелей. Расстояния между ними те же, что и для стальных цилин¬
дрических нагелей.
юз

Если заглубление в древесину нснарезанной части винтов-
глухарей и шурупов менее двух диаметров в неослабленном резь¬
бой сечении, то расчет винтов и шурупов производится, как для
нагелей, на сдвиг .ио внутреннему диаметру ослабленного резьбой
сечения.
Пример I. Рассчитать стык растянутого пояса фермы, защищенной от
увлажнения, из сосновых брусьев на стальных нагелях.
Сечение пояса — 12X16 см.
Усилие в растянутом брусе: от постоянной нагрузки Np =1,8 /п и от
снега — Nc„ —3,8 т (рис. 74,а).
12
Диаметр нагелей принимаем 4=1,8 см, что меньше =2,4; толщину
2
накладок принимаем ^-*12 = 8 см.
В таком случае несущая способность для одного среза симметричного
нагельного соединения по табл. 10 определится одним из следующих трех
значений:
Та = 80.8*1,6- 1024 кг\ 7V “ 50-12-1,6 = 960 /сг;
Ти — 180*1,63 + 2.82о- 589 кг.
Расчетное усилие в поясе с учетом коэффициентов перегрузки по табл. 9
равно:
Np- 1,7*1.1 +3,8.1,4-7,19 m.
В таком случае требуемое число нагелей при наименьшем усилии на
один срез нагеля 7*1,*= 589 кг равно:
7 НЮ
Пн ~~ 2-589 ” 6 шт*
Принимаем прямую расстановку нагелей (рис. 72,а и 74,а). Длина на*
геля в данном случае будет равна
/„ = 2*8 + 12-28 см> 104 - 10-1.6» 16 см.
Определяем расстояние между осями нагелей вдоль и поперек волокон и
от кромки (рис. 72,а):
Si *» 7-1,6 *= 12 см\ Si — 3,5• 1,6 — 5.6 см\ — 3-1,6 = *1,8 см.
Ослабление сечення пояса равно
Fht - 12(16-2*1,6) « 153.600 154 сж*
и тогда по формуле (6) получим несущую способность пояса:
Np — 0,8* 100-154 — 12320 >7190 кг.
где тр-= 0,8 согласно указанию табл. 7.
Если принять толщину каждой накладки равной половине ширины сты¬
куемого элемента (6 ел), то при аналогичном расчете стыка получим то же
число нагелей и некоторое уменьшение длины нагеля и веса стали.
104

Пример 2. Рассчитать растянутый стык из двух сосновых досок сече¬
нием каждая 5 X 16 см иа гвоздях. Стык с двумя накладками и одной про¬
кладкой сечением 5X16 см.
Принимаем гвозди dh.„ = 0,5 см и длиной /= 15 см. Тогда длина за¬
щемления конца гвоздя в прокладке, согласно указанию на стр. 103, равна
в, = 15 - (2*5 + 2*0,2 + 1.5*0,5) = 3.85 см > 4</Л.
Расчетное усилие =7,19 т берем из предыдущего примера.
На основании табл. 10 имеем:
Та = 80*3,85-0,5 = 154 кг\ Тс = 50-5-0,5 = 125 кг\
по изгибу для at=3,85 см
Ти = 250-0.52 Н- 3-852 = 77,32 кг
и для о = 5 см
Ти = 250-0.52 + 52 ~ 87,5 < 400rfM = 2G0 кг.
Расчетное усилие двухсрезного гвоздя, забитого с одной стороны стыка,
будет равно: 77,32+87,5=165 кг и число гвоздей, необходимое для забивок
с двух сторон, равно
= 44 шт.
165
Принимаем общее число гвоздей, равное 50; с каждой стороны забиваем
по 25 гвоздей.
Принимаем прямую расстановку гвоздей в 5 рядов, по 5 в одном ряду.
Расстояние между гвоздями определяется из условии ?*« > 10 lo-u.5 —
= 5 см; в данном случае е=5 см. В таком случае имеем:
Si = 15*0,5 *=» 7,5 см\ S2 = S3 = 4-0,5 = 2см;
принимаем расстояние крайних гвоздей до кромки доски в 3 см и расстоя¬
ние s2=2,5 см.
Площадь сечения, ослабленного гвоздями,
fHr = 2 (5(16 - 5-0,5)1 = 135 сл&
и несущая способность стыка будет:
Np = 0,8-100-135 ■= 10800 >7190 кг.
Глав а V
СОЕДИНЕНИЯ НА РАСТЯНУТЫХ СВЯЗЯХ
§ 31. ТЯЖИ, ХОЛ1УТЫ, скобы и т. п.
Стальные связи могут быть рабочими (расчетными) и вспомо¬
гательными — конструктивными. К рабочим связям относятся:
болты в соединениях на шпонках (для погашения распора шпо¬
нок), металлические затяжки арок или тяжи для растянутых эле¬
ментов ферм, подвески, гвозди и шурупы при работе их на выдер¬
гивание. Размеры сечений таких элементов назначаются на осно¬
вании расчета по нормам для стальных конструкций
(НиТУ-121-55).
105

К вспомогательным связям, служащим для скрепления между
собой элементов и сохранения необходимой плотности всего со¬
пряжения, относятся: стяжные (нерабочие) болты во врубках
(например, в балках системы В. С. Деревягина), затем скобы,
хомуты. Для изготовления связей вспомогательного харак¬
тера применяется обычно немаркированная сталь, а раз¬
меры их сечений назначаются по конструктивным сообра¬
жениям.
При эксплуатации деревянных конструкций необходимо про¬
водить периодическое подтягивание тяжей и болтов. Для предот¬
вращения отвинчивания гаек при динамических воздействиях
ставятся еще и контргайки. Длина нарезки в этом случае наз¬
начается в пределах от 3,5 d до 4,5 d.
В целях уменьшения смятия древесины под гайкой ставится
шайба из листовой стали, сторона которой определяется из ус¬
ловия работы ее на изгиб, а также и равнопрочности стержня
болта или тяжа на растяжение и древесины- под шайбой на смя¬
тие и практически назначается равной примерно 4,5 d, где d —
диаметр болта «ли тяжа вместе с нарезкой. Толщина такой
шайбы для d от 10 до 16 мм принимается равной от 5 до
8 мм.
Если концы растянутых тяжей при монтаже или эксплуата¬
ции конструкции окажутся недоступными для подтягивания гаек
(например, в затяжках, в растянутых элементах решетки фер¬
мы), то на тяжах ставятся стяжные муфты*.
Расчетное сопротивление для тяжей и болтов, работающих
на растяжение, принимается, как для прокатной стали соответ¬
ствующей марки, а в нарезанной части таким же, с введением
коэффициента 0,8 (см. ПиТУ-122-55, п. 25 и приложения 17 и 20).
При расчете двойных или тройных тяжей и болтов расчетное со¬
противление стали снижается на коэффициент 0,85 (см. п. 25
ПиТУ-122-55). Коэффициент условий работы для болтов /и* =0,8.
Элементы конструкции с применением тяжей и хомутов пока¬
заны на рис. 75.
На рис. 75, а показан криволинейный хомут из круглой стали
для крепления растянутого элемента к деревянным накладкам
со стальной криволинейной подкладкой в месте касания к тор¬
цам накладок; вместо круглой можно применять и полосовую
сталь. Стальной хомут из круглой стали (рис. 75, б, в) при
наличии стяжных муфт используется для затяжек в рас¬
порных конструкциях и подвески прогонов подвесного по¬
толка.
Хомуты из полосовой стали (рис. 75, г, дг ж) применяются
для стяжки многослойных элементов или элементов с поодоль-
ными трещинами от усушки, а хомуты-карманы (рис. 75, з) —-
для подвески балок к прогону.
Кроме расчета растянутых элементов, проводится проверка
на смятие дерева под шайбами и хомутами.
106

В растянутых брусчатых или бревенчатых стыках могут при¬
меняться стальные накладки, которые также относятся к расчет¬
ным связям. Крепление их к деревянным элементам осущест¬
вляется с помощью болтов, шурупов, глухарей или гвоздей.
В мостостроении в стыках брусчатых ферм используют сталь¬
ные накладки со шпонками, называемые гребенками (рис. 76, а),
причем это допускается лишь при условии, что одновременно
@ * ‘О В
i » » I
6)
д)
Я!
з)
4—1)8 <Д
— ZD *
*)
Рис. 75. Стальные хомуты:
а—криволинейный; б—прямолинейный с муфтами; в—хомуты для подвески;
г, д, ус, «’—стяжные хомуты; з—стальные карманы для опиракня балок при
примыкании к прогонам — двусторонний и односторонний; /—стальная под¬
кладка
(при помощи шаблона из фанеры) будут просверлены отвер¬
стия в стальных накладных и деревянных элементах. Толщина
стальных накладок с учетом возможной коррозии принимается
не менее 6 мм. Во избежание образования усушечиых трещин в
деревянных элементах ширина стальных накладок не должна
превышать половины высоты в плоскости накладки сопрягаемых
элементов (бревен, брусьев и досок).
К нерабочим (конструктивным) связям, служащим для
скрепления в построечных условиях бревен и брусьев, относят¬
ся скобы из круглой стали диаметром от 10 до 22 мм (рис. 76, б)
Диаметр круглой стали для скоб принимается от 12 до 18 мм
при длине от 200 до 500 мм. Длина загиба скоб — от 80 до
120 мм. Применение скоб в деревянных конструкциях сейчас не
рекомендуется.
Шурупы и глухари завинчиваются в предварительно про-
107

сверленные отверстия в металле и древесине. Диаметр отверстий
в деревянных элементах должен быть на 2—3 мм меньше диа¬
метра шурупа или глухаря. При этом продольная расстановка
производится на расстоянии 10 dy а в поперечном к волокнам на¬
правлении на 5 d. Здесь d — диаметр не ослабленной резьбой
части сечения.
Расчетная несущая способность шурупа или глухаря на вы¬
дергивание определяется но формуле:
(49)
где R$d—расчетное сопротивление выдергиванию винта на
1 см2 поверхности сцепления с древесиной нарезан¬
ной его части; для сосны R <>=20 кг/см2;
19в— длина защемленной части винта в пределах нарез¬
ки в см;
d — диаметр не ослабленного резьбой сечения винта.
Учитывать работу гвоздей на выдергивание разрешается
только для второстепенных элементов (например, для подшивки
и т. п.), а также в конструкциях, в которых выдергивание гвоз¬
дей сопровождается подобно нагелям одновременной работой на
сдвиг. При забивке гвоздей в заранее просверленные отверстия,
•при вибрационных .нагруз-
°у ках, а также при забивке в
^ торец запрещается учиты-
7
i I
XX
r, LJ Jj LJ
^ *1
n
"af HiJ ■—? N
!• h
PT* m*
вать работу гвоздя на выдер¬
гивание.
Расчетная несущая спо¬
собность гвоздя на выдерги-
■—1 вание при соблюдении пра¬
вил расстановки гвоздей при
работе их на сдвиг опреде¬
ляется по формуле:
Гвд — (^0)
где Rad~ 3 кг/см2 — для дре¬
весины, защищенной от ув¬
лажнения и нагрева; для
Рис. 7G. Стальные накладки со стальны- сырой древесины-, высохшей
ми шпонками: ПрИ эксплуатации конструк-
а—общий вид; б—стальная скоба в старых ttuu Р | П iczlt'u2* /
врубках зубом ции> К*1(,М , 1гл —
—ах — расчетная длина за¬
щемленной части гвоздя без учета длины его острия (1,5 d!6)
и величины зазоров по 2 мм в каждом шве (должна быть не ме¬
нее 4 di0 ) и не менее двойной толщины прибиваемого элемента
(а). При df6>0,5 см диаметр гвоздя при определении Rgi) при¬
нимается равным 0,5 см. Толщина прибиваемого элемента долж¬
на быть не менее 4 d>u.
«о
108

Глава Vi
СОЕДИНЕНИЯ НА КЛЕЮ
§ 32. ВИДЫ КЛЕЕВ И МЕТОДЫ СКЛЕЙКИ
Наиболее надежным средством соединения в деревянных
конструкциях является клей. Благодаря большой исследователь¬
ской работе, проведенной в Советском Союзе и за границей,
были получены составы водостойких клеев, которые позволяют
изготовлять из маломерного лесоматериала клееные конструк¬
ции больших размеров.
Наличие значительных сил сцепления, возникающих в клее¬
вом шве, позволяет путем надлежащего подбора пиломатериа¬
лов создать наилучшую конструкцию индустриального изготов¬
ления. Прочность клеевого шва после завершения процесса
схватывания и твердения клея, при условии соблюдения установ¬
ленных правил склейки, значительно превосходит прочность
самой древесины. Поэтому *при хорошем качестве склейки
разрушение клееного элемента при скалывании будет проис¬
ходить по древесине. Благодаря этому имеется возможность
получать клееный элемент требуемых размеров и формы
(рис. 77).
1
ШШ
V77?
шш
шш
/////'///
тщг.
f
7ЛУ//Ш
У//////Ж
10
I
г
У/////Ш
m
Ш7,
///
vN
11
E
Ш
I
m
Рис. 77. Типи сечений клееных элементов конструкций:
1. 2, 3—двушировые балки; 4—коробчатые балки; 6, в, 7, в—прогоны, ко*
лопни и снян; Р—сван; 10, //—шпунтованные свая
Применение клея даст возможность преодолеть естественную
ограниченность сортамента лесоматериалов.
В настоящее время для изготовления клееных конструкций,
согласно Инструкции по проектированию и изготовлению клее¬
ных деревянных конструкции (ИСП-101-51 и НиТУ-122-55), при¬
меняются водостойкие и грибоустойчивыс фенолформальдегид-
ные клеи марки КБ-3 и с некоторыми ограничениями среднево¬
достойкие казеиноцементные клеи.
109

Клей марки КБ-3 состоит из двух компонентой: фенолфор-
мальдегидной смолье Б и отвердитсля в виде керосинового кон¬
такта I сорта (ГОСТ-463-43). Казеиноцементнын клей приготов¬
ляется из казеинового клеевого порошка сорта «Экстра» (В-107)
или сорта (ОБ) и портландцемента марки 400 и выше. В каче¬
стве антисептика для казеиноцементного клея рекомендуется
динитрофенол или эксидифенол.
Согласно указанной Инструкции, жизнеспособность готового
клея КБ-3 при температуре 20й определена не менее 2 час., а ка¬
зеиноцементных клеев—не менее 3 час.
Предел прочности клеевого шва при испытании на скалыва¬
ние для сосновых образцов в сухом виде должен бытй
равным 60 кг/см2, а для дубовых —80 кг/см2; после вымачи¬
вания их в продолжение 24 час., соответственно, 40 кг/сж2 и
55 кг/см2.
в)
в)
__
106 -
*
-Ц
Рис. 78. Направления годовых слоев при склеивании элементов пакетного
профиля:
а—согласованные; б—несогласованные—чередующиеся: в—стыки для клееных элементов:
/—на ус; 2—впритык
Для клееных конструкций применяется древесина хвойных и
в отдельных случаях—лиственных пород. При этом влажность
древесины должна быть не свыше 15% и в крайнем случае не
превышать 18%. Пиломатериалы для склеивания следует приме¬
нять толщиной от 19 до 50 мм, при условии острожки.
С целью уменьшения внутренних напряжений в клеевом шве
при усушке и разбухании элементов клееной древесины, реко¬
мендуется применять при пакетной склейке досок согласованное
направление годовых слоев всех склеиваемых элементов
(рис. 78, й).
Запрессовка склеиваемых элементов производится при по¬
мощи прессов или монтажных гвоздей. При склейке дощатых
многослойных прямолинейных или криволинейных элементов не¬
обходимо применять пневматические или гидравлические прес¬
сы. Струбцины, ваймьг и другие ручные винтовые прессы допу¬
скаются при условии применения механических ключей (пневма¬
тических или электрических — электрогайковертов), которые мо¬
110

гут обеспечить быстрое завертывание гаек зажимных болтов и
давление от 3 до 5 кг/см2.
Температура в помещении, где изготовляются клееные кон¬
струкции, при фенолформальдегидных клеях должна быть не
ниже 16°, а при казеиноцемеитных — не ниже 10°. Дре¬
весина необходимого качества, предназначенная для склейки
элементов, может быть получена из пиломатериалов пониженно¬
го качества путем вырезки мест с недопустимыми пороками и
последующим стыкованием оставшихся частей по длине и ши¬
рине. Из тех же соображений может быть допущено применение
и маломерного пиломатериала, но длиной не менее 2 м. При
этом растянутые стыки досок осуществляются «на ус», длина
которого должна составлять не менее 10-кратной толщины
доски, а сжатые «впритык» (лобовым упором) — плотно притор¬
цовываться и насаживаться на клей (рис. 78, в).
При изготовлении клееных конструкций широко применяется
водостойкая строительная фанера, склеенная из шпонов, тол¬
щиной до 3 мм и шириной от 1,5 до 2 м.
Инструкция (ИСП-101-51) и п. 127 НиТУ-122-55 предусмат¬
ривают применение двух видов фанеры: водостойкой (В) и
средней водостойкости (ВВ).
Водостойкая фанера (на фенолформальдегидном клее)
применяется для несущих конструкций — балок, арок, рам и
т. д. — в открытых сооружениях с окраской их поверхностей и в
помещениях с влажностью не свыше 70%; для кровельных щи¬
тов с гидроизоляцией и для стен и других наружных частей зда¬
ния — с окраской поверхностей.
Фанера средней водостойкости (на карбамндных,
альбуминоказеиновых и других клеях с антисептиком) исполь¬
зуется для несущих конструкций в помещениях с влажностью
Разрез по II
Рис. 79. Узел фермы на клесстальных шайбах
111

воздуха не свыше нормальной — с окраской и для инвентарной
опалубки.
Для наиболее напряженных частей конструкции рекомендует¬
ся применение фанеры НВ с рубашкой из шпона сорта не ниже
Вис серединками шпона сорта не ниже ВВ.
Основные размеры листов строительной фанеры — трехслой¬
ной— 1525X1525 и 1525X1220 мм, с толщинами ^ =3, 4, б,
8 мм и пятислойной —8, 10, 15 мм.
Благодаря совместным усилиям сотрудников Научно-иссле¬
довательского института пластмасс и экспериментального заво¬
да пластмасс имени М. В. Фрунзе удалось изобрести новый во¬
достойкий и грибоустойчивый клей для склейки древесины со
сталью. С появлением такого клея стало возможным пред¬
ложить новый вид сборно-разборного соединения элементов дере¬
вянных конструкций при помощи клсестальных шайб.
С помощью таких шайб можно соединять элементы при дейст¬
вии силы' вдоль волокон (в растянутых стыках) и под углом к
волокнам (в узлах ферм) (рис. 79). Применение клеестальных
шайб наиболее целесообразно в сборно-разборных конструк¬
циях.
Приклеивание шайб к древесине производится на заводе в
специальных прессах при температуре 140—145° и давлении 10--
15 кг!см2.

Раздел пятый
ПЛОСКИЕ СПЛОШНЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ
КОНСТРУКЦИИ
Глава I
ВИДЫ ПЛОСКИХ СПЛОШНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ
§ 33. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Элементы конструкций цельного сечения имеют ограниченные
сортаментом длину и размеры сечения. В конструкциях с раз¬
мерами, выходящими за пределы сортамента, применяются раз¬
личные соединения элементов.
В этом разделе рассматриваются плоские сплошные конст¬
рукции: составные балки из брусьев или бревен, балки на шпон¬
ках (рис. 80 и 81) или колодках различного вида (рис. 82) и
на пластинчатых нагелях (рис. 83, а), балки на гвоздях (рис.
83,6), клеедощатые (рис. 83, в, г) и клеефанерные балки
(рис. 83,6), стойки составного сечения на шпонках, нагелях и
на клею. Кроме того, рассматриваются и трехшарнирные системы
(рис. 84,а), арки из дощатых косяков (рис. 84,6, в), а также
арки (рис. 85) и рамы (рис. 86) из досок на гвоздях с пере¬
крестной стенкой и на клею.
По способу изготовления упомянутые выше конструкции
можно отнести к заводским; в крайнем случае они могут быть
изготовлены на строительстве. К первым относятся клееные кон¬
струкции и балки на пластинчатых нагелях, а ко вторым — все
остальные.
§ 34. РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ
Нагрузки, действующие на сооружение, подразделяются на
постоянные и временные. К постоянным, прежде всего, относит¬
ся собственный вес ограждающих и-несущих конструкций, к вре¬
менным — нагрузка от снега, действия ветра, нагрузка от обору¬
дования и другие не постоянно действующие нагрузки.
Значение временных нагрузок и коэффициентов перегрузок
даны в строительных нормах и правилах (ч. II, раздел Б,
^ — В. Ф. Иванов
113

Рис. 80. Составная балка на призматиче¬
ских шпонках
а—па продольных; б—на поперечных натяжных
Рис. 81. Составная балка на косых
шпонках
Рис. 82. Составная балка на колодках

Ка*6-Ю
rrJ<cb*8-tO
Hct-8-W
Рис. 83. Составные балки:
в—системы Дсревягина на пластинчатых нагелях,
б—гвоздевые двутавровые балки с перекрестной
стенкой; в—клееные балки пакетного профиля; г—
клееная дощатая балка; д—клееная балка с фа¬
нерной стенкой

Рис. 84. Трехшарнирные системы:
а—из балок системы Дсревягина н клееных
балок: б, в—из косяков (кружальной си¬
стемы)
Рис. 85. Деревянные арки двутав- Рис. 86. Деревянные рамиые коп¬
рового профиля: струкцни двутаврового профиля.
а. б, г—гвоздевые с перекрестной стен* а, в, г—гвоздевые с перекрестной стен
кой или клееные с фанерной стенкой; кой или клееные с фанерной стенкой;
в—клееная пакетного профиля б—клееные пакетного профиля

глава II, а также табл. 9). Нагрузка от собственного веса может
быть предварительно подсчитана по формуле (см. приложения
7 и 18):
(* + *)
&С.0 1 000 ’
~fc т~ — 1
КС.61
где gc.e — собственный вес самой несущей конструкции;
р—временная и ^— постоянная нагрузки, которые имеют
размерность в кг/м2 или в кг/м\
I— расчетный пролет в м\
kc.e— коэффициент собственного веса для различных видов
несущих деревянных конструкций, составленный по данным
спецификации материалов по готовым проектам; величина его
колеблется в довольно больших пределах — от 3 до 14, в зави¬
симости от типа конструкции. Коэффициент собственного веса
kc.e характеризует затрату материала на несущую деревянную
конструкцию; чем меньше его значение, тем меньше будет расход
материала. Следует, однако, отметить, что оценка качества проек¬
та по одной только затрате материала не является исчерпываю¬
щей, так как необходимо еще учитывать затрату труда на осуще¬
ствление проекта в натуре.
После выполнения проекта определяется величина коэффи¬
циента собственного веса на основании формулы (51) или же по
графику (см. приложение 7).
Согласно Строительным нормам и правилам (ч. II), при
расчете должны приниматься наиболее невыгодные для от¬
дельных элементов или всей конструкции комбинации нагру¬
зок.
Основные сочетания нагрузок для зданий и сооружений со¬
стоят из собственного веса конструкции, полезных, снеговых на¬
грузок и нагрузок от рабочих кранов или монорельсов. Дополни¬
тельно учитываются нагрузки, входящие в основные сочетания,
с добавлением ветровых и монтажных нагрузок. Расчетные соче¬
тания нагрузок состоят из особого воздействия (например, сей¬
смическая нагрузка), собственного веса конструкций, полезных
нагрузок и ветра. При расчетах, включающих дополнительные или
особые сочетания нагрузок, величина расчетных нагрузок,
кроме собственного веса, умножается на коэффициент, рав¬
ный:
а) при учете дополнительных сочетаний—0,9;
б) (при расчете особых сочетаний — 0,8.
При расчете на основные сочетания нагрузок каждая нагруз¬
ка, как об этом сказано выше, должна быть умножена на соот¬
ветствующий ей коэффициент перегрузки.
116

Глава //
ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА СОСТАВНЫХ СТЕРЖНЕЙ
§ 35. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
При расчете составных стержней на изгиб, сжатие и сжатие
с изгибом учитывается влияние податливости связей, вслед¬
ствие этого повышается деформация составного стержня, сни¬
жается его несущая способность. Поэтому при расчете составных
стержней совершенно необходимо учитывать податливость
связей.
Теория расчета составных стержней на податливых связях
впервые была разработана
О) L_
а
б)
7ГГ
A L---> / и—-А
/п
<Г
I-
советскими учеными В. Г.
Писчиковым, П. Ф. Плешко-
вым, Л. Р. Ржаницыиым
и др.
Для пояснения метода
расчета составных стержней
рассмотрим вначале работу
составного стержня при из¬
гибе из двух элементов рав¬
ного сечения. При этом пред¬
положим, что в одном слу¬
чае оба элемента скреплены
между собой клеем, в дру¬
гом — податливыми связями Рис* 87- Составные стержни:
frtnnrij нягрпи и т тт \ о о на Клеевом сопряжении — абсолютио-жсст*
^ООЛТЫ, НагеЛИ И Т. п.), а в ком; б—на податливых связях (например, не
Третьем — вовсе НС имеют цилиндрических или пластинчатых нагелях);
связей (рис. 87). Прогиб в~без связей
стержня без связей, очевид¬
но, будет большим, чем с податливыми связями. Наименьший
прогиб имеет место при составном стержне, скрепленном на клею,
который может рассматриваться как стержень цельного сечения
(монолитный).
Так как прогибы обратно пропорциональны моментам инер¬
ции, то можем написать:
Л > Л и соответственно > Wn >
где Ja и W относятся к цельному сечению, /„ и Wn —к стерж¬
ню на податливых связях и У„ и \V0— к стержню без связей.
Сдвигающие усилия, возникающие в клеевом шве между со¬
единяемыми элементами в балке, т. е. с весьма жесткими связя¬
ми (на клею) будут больше, чем в балке с податливыми связя¬
ми. В балке без связей сдвигающие усилия в шве равны нулю.
Поэтому можем написать соответственно принятым обозначе¬
ниям:
ТЦ>ТП>Т0, где Г0 = 0.
117

Расчет составных стержней может быть сведен к расчету стерж¬
ней цельного сечения путем введения поправочных коэффициен¬
тов kj к моменту инерции и kw—к моменту сопротивления
стержня цельного сечения:
Л* — ^/*Л> \ /мх
W'-kwW4. j
При помощи коэффициентов kj и к которые меньше еди¬
ницы, учитывается снижение жесткости и прочности составного
стержня по сравнению со стержнем цельного сечения.
Значение этих коэффициентов можно получить теоретическим
или экспериментальным путем из рассмотрения деформаций и
напряжений составного стержня. Для определения прогибов
указанных выше составных балок на жестких и на податливых
связях воспользуемся следующими общими выражениями:
х А х А
и " Jn '
где А — постоянная величина, зависящая от вида нагрузки,
пролета и модуля упругости, который в данном случае для той
и другой балки будет одинаковым. Величина эта, например, при
равномерно распределенной нагрузке будет равна
А =
5 ql4
3S4 Е •
Сравнивая оба выражения, имеем:
f ц ~fJn*
откуда
•/„== Л--х = V.-
где !г, = Jf- .
7 Jn
Из сопоставления краевых напряжений стержня с податли¬
выми связями зп и стержня с жесткими связями может
быть получено для kw следующее выражение:
ь °ч
п w — „
w 9п
ИЛИ
о
о
л
(52а)
Аналогичные рассуждения справедливы и для внецентренно
сжатых стержней.
Значение указанных коэффициентов, полученных на основа¬
нии общей теории составных стержней на податливых связях,
сложны и неудобны для практического пользования. Поэтому
118

в обычных случаях расчет составных стержней производится бо¬
лее простым приближенным методом , изложенным в нормах
(НиТУ-122-55).
§ 36. РАСЧЕТ СОСТАВНЫХ СТЕРЖНЕЙ НА ПОДАТЛИВЫХ СВЯЗЯХ
А. Поперечный изгиб
Расчет на прочность ведется по общей формуле (см. § 15,
разд. III):
M<muRtt lF„r, (24)
с введением в нее коэффициентов условий работы kw — ми9 где
тц в данном случае учитывает влияние податливости связей.
Прогиб составной балки проверяется по общим формулам
с учетом расчетного момента инерции:
■/=*/«<. (53)
где kj— поправочный коэффициент к -моменту инерции, учиты¬
вающий податливость связей. Значения коэффициентов ти и kj
приведены в табл. 12.
Таблица 12
Коэффициенты ти = kw и ти « kj для составных балок
с пролетом от 4 до 6 м
Коэффициенты
Составная балка на
пластинках Деревягина
нз лоух брусьев
из трех брусьев
ти
0.9
0.8
0,7
0,6
Связи в швах составной балки ставятся в соответствии с
эпюрой сдвигающих усилий, которая не совпадает с эпюрой
сдвигающих усилий при абсолютно жестких связях, т. е. АОЛ'
(рис. 88). При расположенной симметрично нагрузке эпюра сдви¬
гающих усилий с достаточной точностью может быть представ¬
лена в виде косинусоида ЛЕО (с ординатой иа опоре АЕ). Пло¬
щадь, ограниченная кривой AEOt составляет -примерно 2/з (точнее
2,г.) от площади прямоугольника AEDO.
Если бы усилия во всех связях на половине длины балки
были одинаковыми, то ‘при равномерной их расстановке вос¬
принимаемое ими усилие было бы Т, где Т — расчетное уси¬
лие для одной связи» пея — количество связей на половине про¬
лета балки.
119

Такому распределению усилий в связях отвечала бы прямо¬
угольная эпюра AEDO, но так как в действительности распреде¬
ление усилий в связях при равномерной их расстановке проис¬
ходит по фигуре АЕО, то воспринимаемое связями усилие будет:
2 ~
3 *гсв Т'
Приравняв усилие в свя¬
зях величине расчетной
сдвигающей силы на по¬
ловине пролета балки
7/,2 получим:
-f- • nctT =Т г,
откуда
Рис. 88. Эпюра сдвигающих усилий j. * (54)
ЛОЛ'—при абсолютно-жестких связях: ЛЕО— при
податливых связях Для определения рвС-
четной сдвигающей силы
Т воспользуемся формулой:
Т~-Т*-. (65)
где Q— поперечная сила в рассматриваемом сечении;
S6p—статический момент сдвигаемой части сечения брутто,
отсекаемой рассматриваемым швом относительно ней¬
тральной оси;
JCp— момент инерции поперечного сечения брутто относи¬
тельно нейтральной оси.
Сдвигающая сила Тг2 от опоры до места максимального
момента определяется по формуле:
=J J Qdx - • <56>
О О
На основании формул (54) и (56) получим следующее выра¬
жение:
пе,> 1.5-^-, (57)
где Т — расчетная несущая способность одной связи в данном
шве; остальные значения были даны выше.
До установки связей составным балкам при их изготовлении
120

придают конструктивный строительный подъем, т. е. обратный
выгиб, который можно определить по формуле:
<58>
где
I — пролет балки в см;
3—расчетная величина сдвига в сопрягаемом шве (напри¬
мер, для нагелей всех видов 3 =0,2 см, для шпонок
•всех видов 3 =0,3 см и Для колодок 3=0,4 см)\
пш — число швов сдвига;
Л0 — расстояние между осями крайних элементов составного
сечения.
Б. Центральное сжатие
Основные типы составных стержней показаны иа рис. 89.
При расчете устойчивости сжатых составных стержней отно¬
сительно оси г/-ов учет влияния податливости связей производится
путем определения приведенной гибкости. Приведенную гиб-
Рис. 89. Типы составных сжатых стержней:
1 а—пакетного профиля; б—с короткими прокладками;
в, г—стержин, часть иствсй которых не оперты в концах
кость таких стержней относительно оси у-ов — определяют,
исходя из общей формулы с введением поправочного коэффи¬
циента kj к моменту инерции за счет податливости связей.
Приведенная гибкость составного стержня равна:
^ Ai 4) /о 1 1 ^
пр== у а. ~ у ара ” у а ' ' ■"
121

^пр V-y\,
(59)
где \1у— коэффициент проведения гибкости, величина которого
меньше единицы (£,<1).
Для всех составных стержней, приведенных на рис. 89, с уче¬
том возможной деформации отдельных ветвей между точками
их закрепления, приведенная гибкость относительно оси у
в общем случае примет следующее выражение:
—гибкость всего стержня относительно оси i/-ob, вычис¬
ленная по расчетной длине его /о -без учета податливо¬
сти соединений;
>.,— гибкость отдельной ветви относительно оси J—/, вы¬
численная по расчетной длине 1\ (расстоянию между
связями);
1*у —коэффициент приведения, который определяется по фор¬
муле (61);
где b—полная ширина поперечного сечения элемента в см в
плоскости изгиба;
Л—полная высота поперечного сечения в см\
/0 — расчетная длина стержня в м (см. раздел III § 14);
пс—расчетное число срезов связей в одном шве на 1 м эле¬
мента;
пш—расчетное число швов в элементе; при наличии несколь¬
ких швов с различным числом срезов принимается
среднее для всех швов число срезов;
кс—коэффициент податливости связей, величина которого
дана в табл. 13, в зависимости от диаметра нагеля (rf)
в см. х
В практике проектирования деревянных конструкций наибо¬
лее часто встречаются следующие основные типы составных
стержней, для которых в отношении оси у—у имеем:
1) Сте р ж е н ь - п а к ет (рис. 89,а).
Приведенная гибкость определяется по формуле (60) при
Х,=0: — ну где \ определяется по J€p и t€p для все¬
го сечения стержня.
2) Стержень с короткими прокладками (рис.
(60)
где
(61)
89,6).
122

Таблица 13
Коэффициенты податливости связей kc
Коэффициент hc
Вид связей
центральное
сжатие
сжатие
С изгибом
Гвозди
1
I0tf2
1
Стальные цилиндрические пагсли . . .
1
1
1.Й»
Дубовые цилиндрические нагели . . .
1
I,5rf
1
d
Клей
0
0
Расчетная гибкость определяется по формуле (60), в кото¬
рой а, —гибкость отдельной ветви относительно оси 1—/, опре¬
деленная 'по расчетной длине ветви /ь равной расстоянию между
крайними связями прокладок, причем, если 1Х меньше семи
толщин ветви, то принимается >*, =0. Расчетная площадь рав¬
на площади ветвей без учета прокладок.
3) Стержень, часть ветвей которого не оперта
(рис. 89, в, г).
Расчетная гибкость определяется по формуле (60), как для
пакетов (при =0), но при условии, что Jу определяется для
всех опертых и неопертых ветвей.
Устойчивость относительно оси х-ов стержней-пакетов
(рис. 89, а) и стержней с короткими прокладками (рис. 89,6)
не зависит от сдвига в швах и производится по правилам, уста¬
новленным для стержней цельного сечения.
Для стержней, часть ветвей которых не оперта, расчетный
момент инерции относительно оси л:-ов определяется с учетом
неполного включения в работу неопертых ветвей за счет подат¬
ливости связей, а именно:
7-7в + 0,5-/яо, (62)
где
/о — момент инерции поперечного сечения опертых ветвей;
■/«о— момент инерции поперечного сечения неопертыос ветвей.
Радиус ине.рции относительно оси *-ов находится по фор¬
муле:
r = y2o+jHo_t (63)
где Го — площадь поперечного сечения опертых ветвей.
123

Расчетная площадь поперечного сечения стержня при цент¬
ральном сжатии определяется только для опертых ветвей.
Дальнейший расчет таких стержней на устойчивость при
центральном сжатии ведется по правилам, установленным для
стержней цельного сечения.
В. Внецентренное сжатие
Внецснтренно сжатые стержни рассчитываются на прочность
по общей формуле (34).
N + а
I С О |Г/ ^ 1 >
'"^Лт ~ 5\VHT
в которой при определении момента сопротивления WMT и коэф¬
фициента I должно быть учтено влияние податливости связей
соответствующим выбором коэффициента условий работы пги
(см. табл. 12) и определением приведенной гибкости (см. фор¬
мулу 60).
Кроме того в составных висцентренно сжатых стержнях про¬
веряется устойчивость наиболее напряженной ветви, если рас¬
четная длина ветви превышает ее семикратную толщину, по
формуле:
TsT ^ ТЩГ ('64)
где <?,— коэффициент продольного изгиба для отдельной вет¬
ви, определяемый по ее расчетной длине Л, a F„n и Wep — пло-
щадь и момент сопротивления поперечного сечения.
Количество связей в шве пгв на половине расчетной длины
внецснтренно сжатого стержня должно удовлетворять условию
(см. формулу 57):
п„ Т> 1,5
где S6p—статический момент брутто части поперечного сече¬
ния, отсекаемой рассматриваемым швом;
JCp—момент инерции брутто рассматриваемого попереч¬
ного сечения;
Т—расчетная несущая способность одной связи;
;—коэффициент, определяемый по формуле (33).
Пример I. Центрально сжатый составной стержень, защищенный от
увлажнения и нагрева, нагружен постоянной нагрузкой = 6,5 от и вре¬
менной от снега W2 — 3,0 от. Сечение стержня составлено из трех сосновых
досок сечением 18X6 см каждая. Длина стержня / — 4,0 м. Закрепление
концов — шарнирное. Соединение досок на гвоздях <*/*=0,55 см и /«"
= 17,5 см.
Определить необходимое число гвоздей. F = 3 • 6-18 = 324 см7\ длина
защемления гвоздя в третьей доске (см. стр. 103):
п3щ - 17,5 —(2-6 + 2-0,2+ 1,5-0,55) — 4,2 > 4-0,55 = 2,2 см.
Расчетная нагрузка будет:
NpaC4 = 6,5-1,1 +3,0-1,4= 11,35 от,
ОТ/ -= 1.
124

гибкость Ху определяем, как для цельного стержня:
300
V - = 47.
v
10 692
k64
По формуле (61) имеем (табл. 13):
1 1 100-5 _
при 10 • 0,555* * з i 20 “ 251
(1у= |/" 1 + -f3! — 1,47 и гибкость стержня с учетом податливости
связей по формуле (60) будет:
У “
69 \*
Ау- 1.47-47 = 69 < 75.
/ 69 у
Поэтому «р = 1 — 0,8 I J =0,60 и по формуле (14) при /п.= 1 и
Rt= 130 кг}см* получим:
1*300< 0.6-Ы30-264 = 20592 кг.
Следовательно, принятая конструкция верхнего пояса удовлетворяет
условиям устойчивости и прочности.
Момент инерции относительно оси х на основании формулы (62)
Лг = Л> + 0,5УлО будет:
6-22* 6*22а
Jx = 2- —— + 0,5 —2- = 13 310 см♦
Xjt = *»_ _ 42 < б9,
т. е. меньше гибкости относительно оси .у
Глава ///
СПЛОШНЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
БАЛОЧНОЙ СИСТЕМЫ
§ 37. БАЛКИ СИСТЕМЫ В. С ДЕРЕВЯГИНА.
КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ
Конструкция составной балки, предложенная В. С. Деревя-
гиным, состоит из двух или трех брусьев, связанных между со¬
бой пластинчатыми нагелями из твердого дерева (рис. 90).
Гнезда для пластинок выбираются при помощи переносного
цепного электродолбежника. Благодаря податливости пласти¬
нок, работающих на изгиб, хорошо обеспечивается их совмест¬
ная работа. В случае применения брусьев, повышенной влажно¬
сти появление трещин на боковых поверхностях предупреждает¬
ся устройством продольных вертикальных пропилов па верхней
126

и нижней сторонах брусьев. Суммарная глубина пропилов дол¬
жна быть не более Уз высоты отдельного бруса.
По сравнению с другими составными балками (например на
“Г
!
m
д "т и
0,56 + 0,31
м
п (
п п л
л 1
и U J
U /
1
1 И II I
Рис. 90. Составная балка системы В. С. Деревягнна
шпонках или колодках) конструкция Деревягина имеет значи¬
тельные преимущества. Большим достоинством этих конструк¬
ций является отсутствие в них стяжных болтов, которые необхо-
127

димы в составных балках на шпонках. Балки Дсревягина мож¬
но изготовлять из окантованных бревен с использованием есте¬
ственного сбега. Наибольший пролет балок этой конструкции
определяется стандартной длиной лесоматериалов (для брусьев
не более 6,5 м и для бревен — не более 8 м).
Расчет составных балок Деревягина сводится к подбору се¬
чения элементов балки, определению числа пластинок и вычис¬
лению величины строительного подъема.
Величина момента сопротивления балки определяется из фор¬
мулы:
<65)
где Ru— расчетное сопротивление при изгибе;
ти—коэффициент условий работы при изгибе (см.
табл. 12), а множитель 1,15 вводится согласно
табл. 7.
Высота балки Л при заданной ширине b определяется по
формуле:
h
-У4г- w
Ослабление сечения от пластинок не учитывается ввиду его
малого влияния на результаты расчета.
Получив общую высоту К принимаем для балки из двух
брусьев высоту одного бруса = а для трех брусьев —
h\= Ближайшее большее к ним значение принимаем в соот¬
ветствии с сортаментом.
Проверка на прогиб составной балки ведется с учетом сни¬
жения момента инерции поперечного сечения. При этом коэф¬
фициент снижения kf к моменту инерции принимается по табл. 12.
Количество пластинок на полупролете балки определяется
по формуле (57).
После подстановки в формулу (57) значений S6p и J6pt для
балки из двух брусьев будем иметь:
А* — Jl h
Ммакс 2 ' 4 О о*М
ш = -нГС • (67>
Для балки из трех брусьев получим:
Ппл > . (67а)
При симметричной относительно середины пролета нагрузке
в среднем участке на длине около 0,2 I можно пластинки не ста¬
128

вить. В этом случае число пластинок на полупролете балки
определяется по формуле:
(68)
После подстановки значений для S0fl и J6pбудем иметь:
Расстановка пластинок ведется с шагом S= 9о,;1, где Ъал—
толщина пластинок (см. § 29, раздел IV).
Если полученное число пластинок не размещается в шве, то
сечение составной балки следует увеличить и весь расчет сле¬
дует сделать вновь.
Определяем строительный подъем по формуле (58).
Подставляя указанные выше значения для 6, п„л и h0 в фор¬
мулу (58), получим для балок из двух или трех брусьев более
простое выражение для строительного подъема:
где Л,—высота одного бруса; fcmp— в см.
При изготовлении балок Деревягина требуется тщательно
отбирать лесоматериал с учетом вида работы элементов. Для
нижних растянутых брусьев рекомендуется использовать лесо¬
материал первой категории, а для верхних сжатых — второй.
При изготовлении балок из трех брусьев для средних брусьев
разрешается применять лесоматериал третьей категории (при
обязательном ограничении глубин горизонтальных трещин в од¬
ном сечении, суммарная глубина которых не должна быть боль¬
ше '/з ширины бруса Ь). Пластинчатые нагели делаются из дре¬
весины' с влажностью не более 15%.
Сборка составных балок Деревягина производится на спе¬
циальном станке (рис. 91), приспособленном для изготовления
одновременно двух балок и состоящем из средника с прикреп¬
ленными к нему короткими прокладками с двумя хомутами. До
забивки пластинок балкам 'придается строительный подъем. Плот¬
ность швов в брусьях обеспечивается установкой дополнительных
струбцинок. Дальше, после разметки гнезд, производится долбле¬
ние их цепным электродолбежником (рис. 92), как показано на
рис. 91, с последующей установкой пластинок в гнездах легким
ударом деревянного молотка.
При глухих гнездах обе балки вместе со средником перево¬
рачиваются, и весь процесс установки 'пластинок повторяется.
После установки всех пластинок хомуты освобождаются, го¬
товые балки вынимаются из станка, а на концах их ставится по
одному стяжному болту.
пт
(68а)
(58а)
9— в. Ф. Иванов
129

Рис, 91. Станок для изготовлении составных балок системы
В. С. Деревягина:
/—козлы; 2—средник; хомуты для ныгибання двух балок; 4— короткие про¬
кладки; 5—зажимные хомуты; 6—цепнодолбежный станок
Рис. 92. Механизмы для изготовле¬
ния деревянных конструкций:
о—электродрель по дереву для сиерлсиия
отверстия; б— электродолбежннк для нзго*
тонлення гнезд для пластинчатых нагелей
составных балок системы Деревягина

Рассмотренный выше механизированный способ выбирания
гнезд, при тщательной заготовке самих пластинок, автоматиче¬
ски обеспечивает плотность их установки как во время транс¬
портировки, так и в процессе эксплуатации балок.
Пример. Рассчитать балку системы R. С. Деревягина пролетом 5,5 м.
Постоянная нагрузка от веса конструкции крыши (см. § 39) fa = 285 кг/м
н нагрузка от снега fa ~ 340 кг/м.
Принимая предварительно коэффициент собственного веса к(в — 7, по
формуле (51) имеем:
340 + 285
gc.t = “1 ООО 25 Кг>М'
Т-5,5 “ 1
Расчетная нагрузка на балку (на основании данных табл. 9) будет:
qliac,, - (285 + 25) 1.1 +• 340 - М - - 817 кг .м.
Расчетный изгибающий момент равен
817-5.52
Мрасч = 8 — з 038 кг/м.
ч
Требуемый момент сопротивления для балки из двух брусьев при
Цп =130 кг/см2 по формуле (65) будет;
308 8"0 ЛЛЛ„ .
а’ = 130-1.15 0.9 - 2296 си'‘
и. следовательно, общая высота балки при 6=; 15 см равна
/; = лГ А-2 — - 30 см
¥ 15
Проектируем балку из двух брусьев сечением 15X15 см1.
Определяем прогиб от нормативной нагрузки при 0,7 (потабл. 12):
1 э оУ3 ^ ^ _ 23 £25 см*‘ q == 2,85 4- 8,40 г 0.25 = 6,5 кг/см ;
12
5*6.5 550*
' ™ 384.100 ООП - 23 625 " 3,05 см'
Несущая способность одной пластинки по табл. 10:
У-14 /дЛм»
или
Т= 14*5,4-15- 1135 кг.
Необходимое число пластинок в каждом шве на участке длиной
0,4 * 5,5 = 2,20 м определяется по формуле (67) (в средней части пролета
на длине 0,2• 5,5—1,1 м пластинки не ставятся).
2,25-311300
"'»•* - 30-1 135 ” 20‘
1 При определении W имелось в виду применение брусьев со сторонами
не менее 15 см.
9*
131

Расстояние между пластинками принимаем:
Лв*Ыял = 9.1.2- 10,8 — II см.
На указанных участках балки длиной 2,20 м можно поставить пластинок:
ппл = л *= 20. Следовательно, спроектированная балка удовлетворяет
всем требованиям.
Необходимый строительный подъем для балки определяем по формуле
(58а):
I 550
Jcmp щ 0,1 « 0,1 = 3,67; примем 4 см.
Собственный вес балки
(U.i-2‘0,15 (5.5 -|- 0,2) 500
gc.tt = 23 кг,1 м.
По формуле (51) действительный коэффициент собственного веса равен
louo-23
^ ~ (340+“ 6>Г)-
§ 38. СОСТАВНЫЕ БАЛКИ НА ПРИЗМАТИЧЕСКИХ
ШПОНКАХ И КОЛОДКАХ
В настоящее время не рекомендуется применять составные
балки на призматических шпонках и на колодках. Однако в не¬
которых случаях могут применяться балки на поперечных шпон¬
ках, а при подвижной нагрузке балки на колодках (в мостах).
Расчет таких балок производится по правилам, установленным
для балок на пластинчатых нагелях, за исключением расчета
самих шпонок (см. § 27).
Следует иметь в виду, что, вместо балок, на шпонках и колод¬
ках, там, где это возможно, необходимо применять составные
балки на пластинках, на клею и другой более совершенной кон¬
струкции.
§ 39 КОНСТРУКЦИЯ БАЛОК НА ГВОЗДЯХ
С ПЕРЕКРЕСТНОЙ СТЕНКОЙ
Гвоздевые балки с перекрестной дощатой стенкой при нали¬
чии отбора древесины для нижнего пояса применяются в по¬
крытиях зданий пролетом не свыше 12 м. По очертанию эти бал¬
ки могут быть с параллельными поясами, двускатными и одно¬
скатными (рис. 93). Угол наклона верхнего пояса для 'покры¬
тий принимается в зависимости от материала кровли. При ру¬
лонных кровлях уклон верхнего пояса принимается равным Vio-
Полная высота балки с параллельными поясами односкатных в
середине пролета и двускатных балок в четверти пролета долж¬
на составлять не менее '/о пролета. Высота балок с наклонными
поясами у опор назначается не менее 0,4 высоты по середине
пролета.
132

Балка состоит из двух поясов и перекрестной стенки из двух
слоев досок шириной не менее 15 см, наклоненных к нижнему
поясу под углом 45—30°. Верхний и нижний пояса каждой из
двух досок "охватывают стенку. Для пояса берутся доски толщи¬
ной 4—6 и шириной 15—22 см.
Доски пояса прибиваются к стенке гвоздями. Для устой¬
чивости стенок на опоре и в пролете ставятся ребра жест¬
кости, состоящие из досок, установленных между поясами по
обе стороны перекрестной стенки и скрепленных с ней гвоз¬
дями.
Ребра жесткости
ставятся по длине бал¬
ки на расстоянии не
более V,0 пролета бал¬
ки. В местах, где рас¬
полагаются -прогоны
крьгши или имеются
подвески грузов, реко¬
мендуется ставить реб¬
ра жесткости с наклад¬
ками, охватывающими
пояса балки. Такие реб¬
ра жесткости скрепля¬
ются с поясами болта¬
ми, а со стенкой — гвоз¬
дями. Длина гвоздя
принимается с таким
расчетом, чтобы защем¬
ление конца гвоздя во второй поясной доске за вычетом 6 мм
на щели между досками (по 2 мм на каждую щель) и длины
острия — 1,5 dii} была не меньше 4 с!гв (см. § 30).
Оба слоя досок перекрестной стенки скрепляются но всей
длине балки одним или двумя рядами гвоздей. На рис. 94 по¬
казаны детали конструкции гвоздевой балки. При этом гвозди
располагаются с таким расчетом, чтобы свободная длина доски
стенки не превышала 30 толщин доски. На рис. 94,«, б показа¬
на конструкция стыков в сжатом верхнем поясе, осуществлен¬
ных путем приторцовки досок пояса и скрепления их парными
накладками на болтах.
На рис. 94,(5 показан план стыка (о). Для возможно больше¬
го использования длины1 поясных досок стыки верхнего пояса
располагают в середине пролета. Стыки растянутого нижнего
пояса располагают, как правило, в середине пролета. Конструк¬
ция стыков нижнего пояса состоит из деревянных накладок и
прокладок, прикрепленных к поясу нагелями. В месте установ¬
ки ттрокладки ‘перекрестная стенка вырезается. Для прикрепле¬
ния стенки к поясам служат два бруска, прибитые к поясам и к
стенке гвоздями (рис. 94, в).
Рис. 93. Схемы конструкции гвоздевых дву¬
тавровых балок с дощатом перекрестной
стенкой
133

г)
Sf Sf Sf SfS/$f
2
Г
/г По 1-1
■У У Х/Т71
-у .—ту:- *
цгА
Г“1—г
f /?0М
■' 1Г-»
/и
*/
Рнс. 94. Детали конструкции гвоздевых двутавровых балок:
и, (5—стыки верхнего сжатого пояса; /—гвоздевой забой; о - стык нижнего
растянутого пояса на нагелях; /—нортнкальный гвоздевой забой надстыко*
нымн брусками; 2—болты; 3—стальные цилиндрические нагели; ‘/—нагели;
5, -г. dH\ S*--Ad ; а—стык нижнего растянутого пояса с тонкой
прокладкой н с удлиненными накладками; /—срезы нагелей в прокладке;
2—срезы нагелей в накладке; д—план стыка верхнего пояса; защемление
конца гвоздя, которое следует считать <'« > 4«/ ; /—возможные щелн по
2 мм: 2—доски перекрестной стенки

*
ч
■р*а
Г
1ь
ш-
1:
jIL
В случае, если обшая толщина стенки меньше толщины до¬
ски. пояса, то, во избежание перенапряжения прокладки, обе на¬
кладки удлиняются (рис. 94,г). Это делается с таким расчетом,
чтобы соотношение суммарного количества срезов нагелей в про¬
кладке и числа срезов нагелей в двух накладках было таким же,
как отношение толщины доски прокладки к толщине доски
пояса. При равной толщине
прокладки и пояса суммар- }
ное количество срезов в про¬
кладке и в двух накладках
должно быть одинаково. В
тех случаях, когда пояса бал¬
ки выполняются из брусьев,
рекомендуется каждую полу-
балку изготовлять отдельно.
Следует прикреплять один
слой досок стенки к одному
ноясу с внутренней стороны
стенки гвоздями. Длина
гвоздей должна быть равна
утроенной толщине доски
стенки (рис. 95). После из¬
готовления таких двух полубалок их пояса скрепляются болтами,
а стенки — гвоздями.
I
Рис. 95. Схема конструкции гвозде¬
вой балки с брусчатыми поясами
§ 40. РАСЧЕТ БАЛОК
Расчет балки производится в предположении, что нормаль¬
ные усилия воспринимаются только поясами.
Наибольшее растягивающее усилие в нижнем поясе находим
по формуле:
лт
Л о
(69)
где
М— изгибающий момент в месте наибольшего значения
нормальной силы;
А .--расстояние между осями поясов в том же сечении.
Наибольшее значение нормального усилия для балок
с наклонным верхним поясом находится из общего выражения:
N =
Мх
х
Пр» равномерно распределенной по пролету (/) нагрузке (д)
имеем (рис. 96):
Мх~*-.у- (l-х) и kx = h^+xtga.
Пользуясь этими выражениями, составляем производную от Nx
по х и приравниваем се нулю. Решение полученного уравнения
135

относительно х даст нам выражение для расстояния х0 от опоры
(с меньшей высотой) до места наибольшего значения нормаль¬
ного усилия:
~5г[/
1 + tga-
/
1
(70)
где h'0 — расстояние между осями поясов на опоре с меньшей
высотой;
о. — угол наклона пояса;
/—пролет балки (рис. 96).
чцщд
-Л,
ШШИВВ
тшш
Рис. 96. Расчетные эпюры для гвоздевого забоя н гвоздевых
балках трех типов:
в—схемы балок; б—эпюры нормальных усилил с поясах с
показанием эпюры сдвигающих усилив Т\
.’—места распределения гвоздевого забоя о поясах по зонам
На рис. 96 показаны эпюры нормальных (б) и сдвигающих
(в) усилий для трех типов балок.
После определения х0 находятся для данного сечения: Ми
^0 ^ ^ микс *
Сечение поясов определяется по формуле:
N
бр
макс
т,
0,8 Н,
. -vv„ ’ <71>
*р • ър
где Rp — расчетное сопротивление .на растяжение вдоль волокон;
— коэффициент условий работы при растяжении для эле¬
ментов, имеющих ослабление;
0,8—коэффициент, учитывающий ориентировочно величину
ослабления сечения пояса в стыке.
Проверка устойчивости верхнего пояса из плоскости балки
производится в месте NMaitc по свободной длине его, равной
расстоянию между прогонами, уложенными по верхнему поясу.
ГГри этом расчет ведется для одной доски пояса без учета влия¬
ния на гибкость соединения досок со стенкой. При расстоянии
между прогонами меньше 25-кратной толщины досок пояса раз-
136

решается не производить проверку на устойчивость. Гвоздевой
забой для скрепления поясных досок со стенкой рассчитывает¬
ся, исходя из следующих соображений (рис. 97).
Сдвигающее усилие, возникающее при изгибе балки в швах
между поясными 'досками и стенкой на единицу длины, равно:
тт
тт
"Sififi| Su)jf
\v
ГЬ
V
,
2 Siafi
2 SiA/3
m s' e
Рис. 97. Схема работы гвоздей в составных двутавровых
балках. Построение диаграмм для определения усилий
в раскосах
заменяя здесь S и J их значениями, т. е.
£ = /?.-*а- и У = ,
получим:
(72а»
ЭтЧ) сдвигающее усилие воспринимается двухсрезными гвоздя¬
ми. Кроме того, гвозди работают на срез в шве между двумя
слоями стенки на погашение вертикальной составляющей уси¬
лий V в досках раскосов стенки. Усилие ±D в одной доске рас¬
коса шириной Ь определится следующим путем.
Ширина доски раскоса по направлению пояса равна
Следовательно, Сдвигающее усилие по тому ,же направлению на
той же длине будет:
т7 ^
sin р *
137

Из условия равновесия имеем:
2 D cos р = ГЬ
sin jJ
откуда
+ D= ™
2sln jicos р
Это—усилие на одну доску раскоса шириной Ь по ее направле¬
нию. Вертикальная составляющая его будет равна
,7_ ГЬ . 0 __ гь
2 sfn fi cos р Sin ” 2cos£ *
а на единицу длины сумма таких составляющих будет:
1// ть ь Т' * о
2cos(i ' sin 2 ’
при р = 45° ± D = Т*Ь И 1/=0,5-Г,
при р = 30° ±£>=1,15-7''-* и 1/ = 0,28К-7’/.
На основании произведенного расчета гвоздей, предназна¬
ченных для прикрепления досок стенки, а также учитывая воз¬
можность продольного изгиба сжатых досок стенки, можно сде¬
лать вывод, что угол наклона раскоса ? не следует допускать
меньше 30°.
Сложная работа гвоздя в составной стенке учитывается ко¬
эффициентом 0,8 к расчетным усилиям гвоздя по смятию в стен¬
ке и в досках пояса.
Требуемое число гвоздей на единицу длины пояса опреде¬
ляется по основной работе гвоздя на сдвигающее усилие г по
наибольшему из следующих трех значений;
V
> 078Т^.« + 7V,.a,I ’’ (73)
п7в> 2.0.8-7^77 '
пгв > -у , (75)
м гв. из + * гл. а4
где Тгла — расчетная несущая способность гвоздя по смятию
в поясной доске толщиной а;
Тг9, ах—то же, по смятию в защемленной части а\ гвоздя
*во второй поясной доске;
Тглс—то же, по смятию гвоздя в толще перекрестной стен¬
ки и Т,1КПЗ—то же, по изгибу гвоздя.
Если постоянная нагрузка составляет 80% и более от пол¬
ной нагрузки, то для уменьшения ползучести гвоздевых соедч-
13Я

нений три длительной нагрузке расчетные усилия уменьшают
путем умножения их на коэффициент условий работы 0,8 (см.
НиТУ-122-55, п. 22).
Для балок с наклонным верхним поясом сдвигающее усилие
иа единицу длины определяется по формуле:
МлН0—МаН0 Q __ Matga
hi - h + hi ■ (76)
где М, Q и Л0 относятся к рассматриваемому сечению.
Величина поперечной силы Q принимается со своим знаком;
знак минус у второго члена принимается для участков балки с
верхним поясом, нисходящим к левой опоре, т. е. для односкат¬
ных балок ,на участке от опоры с меньшей высотой до сечения,
где <? = 0, а также для двускатных балок; знак плюс — для
остальной части длины односкатных балок.
Количество нагелей в стыке при расчетном усилии NrT в ме¬
сте стыка определяется по формуле:
<77>
где п.t — число требуемых четырехсрезных нагелей;
Т— расчетная несущая способность нагеля на один срез
нагеля.
Для стыка с удлиненными накладками (см. § 39) число
четырехсрезных нагелей, соединяющих доски пояса с накладками
и прокладкой, определяется по усилию
N* = Nct~~~ ,
где а'—толщина -прокладки;
а — толщина доски пояса.
Число срезов нагелей в накладках определится по величине
усилия, приходящегося на накладки:
N"--=Ncr — Nf.
Гвозди для скрепления надстыковых брусков со стенкой и
поясом, забиваемые по горизонтали и вертикали, рассчитыва¬
ются по сдвигающему усилию, полученному от поперечной силы
при наивыгоднейшей комбинации нагрузок.
Проверка устойчивости сжатых досок стенки из своей плос¬
кости производится по усилию в одной сжатой доске стенки, дей¬
ствующему в середине первой панели нижнего пояса.
Усилие в одной доске раскоса равно
'Г
D = -±—-Ь
sin
и, следовательно,
D < <pmcRcFA ,
(78)

где Fa —сечение одной доски раскоса;
<р — коэффициент продольного изгиба, определенный по
свободной длине доски стенки, равной расстоянию
между гвоздями, забитыми в стенку.
Гвоздевой забой в поясах располагается по зонам. В пределах
каждой зоны расстановка гвоздей не меняется. Длина зоны рав¬
на расстоянию между ребрами жесткости (рис. 96,а). При за-
гружении балки равномерно распределенной нагрузкой или близ¬
кой к ней принимаются две зоны у каждого конца балки, и третья
зона—в остальной части пролета. При этом необходимо, чтобы
каждая доска стенки была прикреплена к поясу не менее чем
тремя гвоздями. В -первой от опоры зоне число гвоздей опреде¬
ляется по поперечной силе в середине нижнего пояса; во вто¬
рой— в середине второй панели и © третьей — в середине полу-
пролета.
При брусчатых поясах гвоздевой забой скрепляет каждый
слой стенки полупоясами и рассчитывается по усилию 0,57v,
В таком случае будем иметь (рис. 95))
> , (79)
п
гв
где
Т— расчетная несущая способность гвоздя по смятию
одного слоя досок стенки (cj).
Гвоздевой забой для скреп¬
ления полустенок, располагае¬
мый вдоль внутренних бортов
стенки, рассчитывается по уси¬
лию К=0,57 Igfi и забивается
косо в брусья поясов.
Процесс сборки гвоздевых
двутавровых балок проводится
в следующей последовательно¬
сти (рис. 98): на горизонталь¬
ном сплошном дощатом насти¬
ле (б), выверенном по уровню,
вычерчивается в натуральную
величину внешнее очертание
Рис. 98. Ваймы-сжимы и их разме- балки с показанием осей, ребер
щение при изготоплении гвоздевых жесткости, мест стыков поясов
двутавровых балок: с учетом строительного подъе-
^!?м!'сж11!; 6—&otK с .ривк™. мй. ма по нанесенным осям ребер
мамн; /—гвозди; 2—опорный брусок: ** - *
оысота балки с прибавлением $ См для за* ЖеСТКОСТИ НЙГЛуХО ПрИОИВаЮТ-
клинки се в вайнс ся ВаЙМЫ-СЖИМЫ (рИС. 98, й) С
двумя упорными брусками в
концах 2 на расстоянии, равном высоте балки с добавлением
50 мм на зазор для установки двойных клиньев (рис. 98). Заго¬
товленные поясные доски первого слоя закрепляются в ваймах
на расстоянии 50 мм от упоров. Между досками поясов ставятся
140

прокладки ребер, а затем двойная перекрестная дощатая стенка
и второй слой поясных досок. Дальше по осям между поясами
ставятся доски ребер жесткости.
Одновременно с указанным процессом в местах стыков поя¬
сов ставятся накладки и прокладки, в которые по специальным
шаблонам забиваются гвозди или в просверленные отверстия
устанавливаются нагели. Той же самой операции подвергаются
ребра жесткости и перекрестная стенка.
После перевертывания балки процесс забивки гвоздей повто¬
ряется. Под всеми головками болтов ставятся шайбы. Строитель¬
ный подъем для балки принимается равным:
fcrp = ~2оо_ *1-
§ 41. КЛЕЕНЫЕ БАЛКИ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.
КОНСТРУКЦИЯ КЛЕЕНЫХ БАЛОК
Клееные балки имеют свою особенность — жесткость клеевого
шва и монолитность всей конструкции. Эти балки могут быть из¬
готовлены с различными профилями поперечного сечения и дли¬
ной, не зависящей от размеров имеющихся пиломатериалов; в них
можно размещать по высоте сечения различные по качеству пи¬
ломатериалы.
В малонапряженных местах используется пиломатериал низ¬
кого, а в более напряженных — высокого качества. Поперечное
сечение балок, склеенных из досок, уложенных плашмя, может
быть двутавровое и прямоугольное. Наряду с такими балками
применяются балки с дощатыми поясами и фанерной стенкой.
На рис. 99 показаны различные клееные балки; на рис. 99, а
приведена конструкция двутавровой балки со стенкой из одной
доски с ребрами жесткости на концах; на рис. 99,6 — балка со
стенкой из двух досок на ребро со стыками вразбежку; при высоте
стенки менее 15 см концы досок в месте стыка промазываются
клеем на длину, составляющую 15-кратную толщину доски стен¬
ки. На рис. 99,а, показаны стыки растянутой полки балки, вы¬
полненные «на ус», длина которых должна достигать не менее
10-кратной толщины стыкуемой доски. Такие стыки в растянутой
зоне осуществляются на глубину, равную Ую высоты балки. На
рис. 99, в показана конструкция многослойной балки, в ко¬
торой стыки в растянутой зоне осуществляются также «на ус»
на Ую высоты балки (рис. 100, а) и впритык на 9/ю высоты балки
(рис. 100,6).
Рис. 100,6 показывает конструкцию растянутого стыка в
сборной балке с тяжами. Пролеты двутавровых балок, составлен¬
ных из трех или шести досок, принимаются до 7 м. Балки-пакеты
ив досок, уложенных -плашмя, применяются при пролетах до
12 м, а клеефанерные балки—до 15 м.
Для изготовления клееных балок применяются доски толщи¬
ной не свыше 50 мм.
Ml

~s's, Cniti'A дпршпын стонни
г
О
■)
’.Ы
Смын ^наус‘’нимной полни
• в Промоока клеим
м--^^ '^•юьм доритын одной доена сюенни
В=2*Щ!==3 Ш
t
Ч-- ■■■f _■■■.! м«Ъ^
• — i.ai/J-V— 1
Стъгнинй ус'9нижней полни
Протона нлгем ,. t -> •
Хд *0#\ год Ст/1Н Щштш одной
е-.1 *—, >- л /доски СГГ/ОНКи • 9 Р
;=т=Ь=?~Г „ \7/Л<Уг'\ Т-3
l:44SSt
t ~_-—i .«yj\-—»ь—
Ли w/.'cr ус "чижней пота
. § Гмсо^. то-
1000 —|-
Рис. 99. Конструкция клееных балок:
а—двутавровая балка со стенкой из одной доски и ребрами
жесткости; б-двутавровая балка со стенкой из двух досок с
ра.чбежкой стыков; о—балка из пакета досок: стыки досок
в сжатой кше — впритык: стыки досок в растянутой зоне —
«на ус»

год -
£—
1 ■ — -ft 'i/C\
I 1
-*■
S Г4'
i-T
\
100. Расположенно стико»
клееных балках*
Высота клееных балок с прямоугольным или двутавровым
профилем принимается в пределах от V12 до Vs пролета. Для при¬
дания большей устойчивости отношение высоты к ширине балок
прямоугольного или двутаврового профиля и высоты стенки к ее
ширине принимается не более 6.
Стыки досок в сжатой зоне осу¬
ществляются впритык с пере-
крытисм снизу при двутавро¬
вом профиле накладками на
клею, расположенными в край¬
них третях пролета. Расстояние
между стыками в верхней и
нижней полках и стыком стен¬
ки должно быть равно не менее
20-кратной толщины доски.
При этом в одном сечении до¬
пускается стыкование не свы¬
ше 25’% всех досок л не бо¬
лее одной доски в наиболее на¬
пряженной зоне.
Дощатые пояса для двутав¬
ровых балок с фанерной стен¬
кой рекомендуется делать из Рис.
двух слоев досок, каждый тол-
щиной не более 5 см. Первый X
СЛОЙ, примыкающий к фанер- кгт опорного конца балки; г—стык в
Г 1 сборной балке о растянутом поясе; /—сталь*
пои стенке, следует осуществ- (ЮЙ УГ<мок; г-гтплы.ыС тяжи; л-стижноп
лятьнздвух узких досок шири- болт
ной не свыше 10 см по высоте
с небольшим зазором между ними, а второй — наружный — из
одной широкой доски.
На рис. 101 показана конструкция двускатной двутавровой
балки с одиночной фанерной стенкой для покрытия пролетом
12 м.
Применение рассмотренной выше конструкции двуслойных
дощатых поясов балок с фанерной стенкой вызвано необходи¬
мостью уменьшить деформации при усушке и разбухании досок
пояса и фанеры. Усушка и разбухание этих элементов конструк¬
ции неодинаковы потому, что направление волокон в наружном
слое фанеры перпендикулярно направлению волокон в досках
пояса.
Пояса двутавровых балок с фанерной стенкой такие же, как и
пояса обычных гвоздевых балок. Фанерная стенка должна иметь
толщину не менее 10 мм и осуществляется из водостойкой или
средневодостойкой строительной фанеры с обязательной окрас¬
кой снаружи. Для фанерных конструкций в малонапряженных
местах допускается применение березовой фанеры сорта В или
ВВ, а в наиболее напряженных частях—сорта НВ, изготовляе¬
ма

мой по специальному заказу. Прочность фанеры на растяжение
и сдвиг (срез) в различных направлениях не одинакова.
ПоН
1200
J
в
□
и
П:
1—*
lD
1 1
г) 1
ПоШШ
тц
д}
ПоШ
*)
"Пешее
10мм
ц
Рис. 101. Двускатная клееная балка с фанерной стенкой:
а-общнй ннд; б— конструкция опорной части балки; в—сечеиис иа опоре: г—сече*
ннк по ребру жесткости; d—сечсинс между ребрами жесткости; е—деталь пояса
с разрезанными по иысотс досками пояса, примыкающими непосредственно к фа¬
нерной стенке. Направление волокон наружных шпонов фпнерм перпендикулярно
направлению поясов
§ 42. РАСЧЕТ КЛЕЕНЫХ БАЛОК
Расчет клееных балок ведется по правилам, принятым для
балок цельного сечения.
Расчетное сопротивление изгибу Ru следует умножать на
коэффициент условий работы mut равный при прямоугольном
профиле 1,15 для балок с размерами сторон не менее 15 см, при
отношении высоты балки к ее ширине ~ < 3,5 и ти =0,85 — для
Таблица 14 балок с прямоугольным про-
Коэффициенты условий работы филем и высотой сечения
для двутавровых дощатых клееных более 50 СМ При ширине ДО-
балок т„ С0И не свыше 10 СМ.
Значение коэффициента
та для двутавровых доща¬
тых балок берется из табл.
14 в зависимости от отноше-
Примечание. Ь — ширина полки; Н11Я толиШны ДОСОК СТвНКИ Ь\
6|—толщина стенки. к ширине полки о.
144

Расчетное сопротивление скалыванию RCK = 24 кг/сж2, ввиду
возможной иепроклейки в швах и особенно при тонких стенках;
при ширине клеевых швов менее 8 см снижается умножением на
коэффициент условия работы /7/ГК = 0,50; при клеевых швах ши¬
риной 8 см и выше— на mf„=0,75 (см. НиТУ-122-55 § 45).
Опасное сечение при равномерно распределенной нагрузке
для двускатных балок с прямоугольным профилем определяется
из тех же соображений, какие были применены при выводе фор¬
мулы (70) для дощатых двутавровых балок с двойной перекрест¬
ной стенкой.
Изгибающий момент Мх для двускатных балок с прямоуголь¬
ным профилем при равномерно распределенной нагрузке
и момент сопротивления в том же сечении
iv/ ^(AofiH-JCtge)*
wx — 6 *
где hon — высота сечения у опоры, и, следовательно, напряжение
мх
°х~~ W* ■
Подставив сюда полученные значения для Мх и Wx, взяв про¬
изводную по х и приравняв ее нулю, получим для опасного сече¬
ния следующее выражение:
ЯЙ-. (80)
где hon— высота балки на опоре;
hcp— высота ее в середине пролета. При двутавровом про¬
филе балки величина хт определяется по формуле,
как для двускатных балок с двойной перекрестной
стенкой (см. разд. V, глава III, § 40) (см. форм. (70).
Прогиб двускатных балок определяется из формулы:
f = 1с£_
J ts
к > (81)
гДе ftp— прогиб для балок с постоянным сечением в середине
пролета;
К — коэффициент, зависящий от соотношения высот на
опоре и посредине пролета, который учитывает пере¬
менность сечения. С достаточной для практики точ¬
ностью величина К может определяться простой ли¬
нейной зависимостью:
для прямоугольного сечения
К=0,15+0,85-^; (82)
пср
Ю-g ф, Иванов
145

для двутаврового сечеиия
К = 0,4 4- 0,6 , (83)
Нср
где h'on и //^ — расстояние между осями поясов на опоре и в се¬
редине пролета, причем формулы (82) и (83) оказываются дей¬
ствительными, когда величина отношения —равна от 0,25
Л ер
до 0,75.
Прогиб клееных двутавровых балок при /<20Л, вследствие
значительных напряжений в них от сдвигов в стенке при наимень¬
шем количестве лесоматериала, следует определять с учетом до¬
полнительного прогиба от сдвигающих усилий. Такой прогиб для
балки с равномерно распределенной нагрузкой может быть выра¬
жен известной формулой из сопротивления материалов:
f -!i ql%
Jed —R SO/-' *
где G— модуль сдвига и k — коэффициент, учитывающий влия¬
ние неравномерного распределения касательных напряжений по
сечению и зависящей от формы поперечного сечения; он опреде¬
ляется в общем виде по формуле:
/, . Q
т ср ” Jb F гЧ *
где S—статический момент сечения относительно нейтральной
оси сечения;
г — радиус инерции и
b — толщина сечения.
Используя приведенную выше формулу для tcdi получим вели¬
чину полного прогиба клееной балки двутаврового профиля от
изгибающего момента fM и от сдвигающих усилий fcd\
/•_ f A-f - « <7/5 _ у
384ЯУ * 8br*FG “ 384£У Л
ч Г. . 384qPSEJ Л
“Г 8-5br*ql*t'G J '
или, после проведенных сокращений, в таком окончательном
виде:
/-Л[1+•-£]. <84)
с./.*
где а = 9,б-^^—коэффициент, определяемых по таблице 15
£
при условии -q-~ 20 (поданным исследований ЦНИПС).
146

Таблица 15
Коэффициент з для определения прогиба двутавровых клееных балок
Вид белок
Коэффициент а при значении отношения b,!t>
1
0,6
0,33
0,25
0,125
13а/ка с клееной дощатой
стенкой
24
37
50
64
120
Балка с фанерной стенкой
38
48
90
При расположении нагрузки на нижней полке дощатой балки
необходимо проверить ее на отрыв по формуле: Р < аЬх
(рис. 102),
где Р— расчетная величина сосредоточенного груза © месте
опирания опорной планки (например при укладке
между балками щитов);
а— ширина опорной планки;
Ьу — толщина стенки.
Для двутавровых дощатых балок со стенкой из досок на
ребро со стыком к моменту инерции сечения их вводится коэф¬
фициент 0,85.
В двутавровых клееных балках с фа¬
нерной стенкой момент инерции попе¬
речного сечения определяется с учетом
различия модулей упругости древеси¬
ны и фанеры. Это может быть сделано
путем введения в расчет приведенных
момента инерции и площади сечения:
= + (85)
“кГ >
Рис. 102. К расчету нижней
где индексы д относятся к дощатым полки двутавровой балки на
элементам, а Л-к фанерным. Исходя S?
из значения Jnp, момент сопротивления ката
определяется по общей формуле:
Тонкую фанерную стенку необходимо проверять на срез
в месте максимального значения поперечной силы у опоры. При
этом статический момент сдвигаемой части фанерной стенки от¬
носительно нейтральной оси умножается на отношение -g*- .
ю»
147

Кроме того, необходимо произвести проверку фанерной стенки
на устойчивость в ее плоскости:
где т*—допускаемое напряжение скалывания по данным
ИСП-101-51;
3^—суммарная толщина фанерной стенки;
?— коэффициент устойчивости, определяемый в зависи¬
мости от отношения расстояния а в свету между реб¬
рами жесткости к толщине фанеры, величина кото¬
рого равна
1№7)
При наличии диагонального подкоса а = -1- фактического
расстояния между ребрами жесткости. При а<65$^ принимается
9 = 1.
В остальном расчет балок с фанерной стойкой следует вести
в соответствии с Инструкцией (ИСП-101-51)
Изготовление клееных балок должно производиться в завод¬
ских (или близких к заводским) условиях, с соблюдением надле¬
жащего отбора пиломатериалов и контроля качества клея и
склейки, а также выполнения других технологических условий из¬
готовления клееных конструкций (см. НиТУ-122-55, § 123—136).
Глат IV
РАСПОРНЫЕ СПЛОШНЫЕ СИСТЕМЫ
ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
§ 43. ТРЕХШАРНИРНЫЕ СИСТЕМЫ ИЗ БАЛОК
В. С. ДЕРЕВЯГИНА
Трехшарнирная система из балок Деревягина со стальной за¬
тяжкой приведена на рис. 103. Стрела подъема для таких систем
l I
принимается в пределах от до -у пролета.
При наибольшей возможной длине балок Деревягина пролет
конструкции может достигать 8—12 м. Затяжка выполняется из
профильной или круглой стали. Простота и сборность, возмож-
1 По проекту Инструкции по проектированию н изготовлению клееных
деревянных конструкций и строительных деталей (взамен ИСП-101-51), фор-
ц
мула (86) дается в следующем виде: Т — •j—- <9 Кск^ск . где Тср— рас¬
четное усилие скалывания в кг, действующее на плошадь скалывания
• см*, и ftfH — расчетное сопротивление фанеры скалыванию.
148

ность изготовления в заводских условиях являются большим пре¬
имуществом конструкции.
При конструировании подобных систем добиваются уменьше¬
ния изгибающего момента в верхнем поясе or поперечной нагрузки
Узел А V vV ^ ^
* —^120
150^150 й*45;1=ЮМ 'Ч
ЕВ£
'Sw
1А0 Ш PA'inu'tii i
ч. Планке
<*, tO *1/0*270 j§
И— itf
уллл Шайба 80*80*10 ОрибаритЬ
АУии ■ 1 _ .
.*-Э о ^у-=."-.лЛ.
—i/40*
CSflfHIt) чп1 8-7?
2А
Рис. ЮЗ. Конструкция трехшарннрной системы, составленной из балок
системы Деревягина
за счет изгибающего момента противоположного направле¬
ния, созданного путем приложения нормальной силы N с эксцен¬
триситетами ех и с2 в опорном и коньковом узлах.
На рис. 104 показаны
•приемы создания эксцентри¬
ситетов при поясе из двух и
трех брусьев.
Изгибающий момент от
нагрузки на верхний пояс
для балки пролетом 0,5/
—в— e-V. т
М
где q — нагрузка иа 1 м ее
горизонтальной проекции. В
таком случае распор для нее
будет равен
H-JIL
8/ ’
(89)
Нормальная сила -в месте
максимального изгибающего
момента определяется по формуле:
/V = #cosa + QoSinoc,
N ь
\R « у
Рис 104. Схема опирания концов прямо¬
линейных элементов для трехшарнир
ных систем
(89а)
149

где Qo — -поперечная сила балки пролетом I в месте Ммакс.
Расчетный изгибающий момент будет:
^ = Ммакс - Net (90)
где е— эксцентриситет приложения нормальной силы N равен:
e — Ji_±_£»_
2
где ех и соответствующие эксцентриситеты в опорных и конь¬
ковом узлах.
Проверка напряжений в верхнем поясе производится по фор¬
мулам (§ 17, глава III, раздел III):
N 4- м < 1
i D 1КГ *4» А,
ifTtuRaWMT
ИЛИ
JL, _ м R
FHT ^ М.15/иц1Гят ^Кс>
где пга учитывает составность балки, а множитель 1,15 —коэф¬
фициент условий работы для брусьев.
Гибкость определяется без учета податливости связей по фор¬
муле для прямоугольного сечения:
X = '
0,289 Л
где I — длина балки;
h — ее высота в плоскости изгиба.
Число пластинчатых нагелей на длине от опоры до места
с М маяс определяется по формуле:
MMJLKCS , ь N
Второй член дает здесь число дополнительных пластинок в за¬
висимости от способа приложения нормальной силы к брусьям,
имея в виду дополнительную нагрузку на пластинки при отсут¬
ствии опирания всех брусьев (см. схемы опирания балок на
рис. 104).
Коэффициент k принимается равным:
6=0,4 — при передаче N на концах балки одному крайнему брусу;
6=0,2 — то же, при передаче крайним и среднему брусу;
6= 0 — при передаче N всем брусьям.
Шайбы в опорных узлах рассчитываются по приближенным
формулам:
(92)
16
— I
6
W = (93)
150

где й — сторона квадратной шайбы;
8—толщина шайбы;
d — диаметр отверстия в ней.
Все остальные расчеты проводятся по общим правилам рас
чета элементов деревянных конструкций.
§ 44. КРУЖАЛЬНЫЕ АРКИ
Конструкция кружальной арки состоит обычно из двух и более
слоев косяков, соединенных между собой гвоздями, болтами или
дубовыми нагелями с расположением стыков вразбежку
(рис. 105).
Очертание арок принимается либо по дуге окружности, либо
стрельчатое. Каждый стандартный косяк высотой hK не менее -§q
пролета изготовляется из доски
с опиленными концами. Длина а)
косяка выбирается с таким рас¬
четом, чтобы он не разрушился
от расщепления поперек воло¬
кон. Для этого следует брать
длину косяка не меньше 13-
кратной высоты, т. е. /* >
13/**.
Нормальный пролет арок
кружальной системы опреде¬
ляется высотой досок, имею¬
щихся для их изготовления.
При досках с h i 22 см пролет
арки возможен в пределах от
13 до 18 ж. Учитывая малую
несущую способность кружаль¬
ных арок, расстояние между
ними принимается не свыше 2 м. Это позволяет укладывать на¬
стилы крыши непосредственно по аркам. Арки кружальной си¬
стемы в настоящее время могут весьма ограниченно применяться
во временных сооружениях и в подвесных потолках криволиней¬
ного очертания.
Расчет кружальных арок производится на воздействие изги¬
бающего момента М макс и нормальной силы N от полной по¬
стоянной и временной нагрузки (рис. 105,6). Найдя эти расчет¬
ные значения, определяем напряжения из формулы (34):
Г
<-
*
-Н L-
1-'— . im
к
-i
f
.t
= —1
t
It—-
0 г
Рис. 105. Элементы арки кружальной
системы*
а—типы косяков; б—расчетная схема арки
N
нт
I ^ макс
^ \тпи\Х/нт
<RC,
где Fht — сечение (нетто) всех косяков в месте их стыка;
161

WHT — момент сопротивления (нетто) не перерезанных в
стыке косяков К
При определении момента инерции J6p учитываются только
не перерезанные в стыке косяки. В площадь поперечного сечения
включаются все косяки. Расчетная длина арки /о, согласно
НиТУ-122-55, принимается в случае симметричной нагрузки для
двухшарнирных арок /o = 0,6S; для трехшарнирных — /o=0,7S.
При несимметричной нагрузке /0=0,5S, где S—полная длина
дуги арки. Гибкость арки определяется без учета податливости
связей по формуле:
Необходимое число «срезов» связей пс с каждой стороны
стыка косяков арки, при сосредоточенной расстановке связей
у стыков, определяется по формуле:
где а— расстояние между центрами зон размещения связей и
Г— расчетная несущая способность одной связи на один
срез;
£ — учет влияния нормальной силы N.
§ 45. ТРЕХШЛРНИРНЫЕ АРКИ НА ГВОЗДЯХ С ПЕРЕКРЕСТНОЙ
СТЕНКОЙ
Конструкция трехшарнирных арок с перекрестной стенкой
состоит из двух жестких сегментов, в которых верхний пояс со¬
ставлен из нескольких гнутых брусков, соединенных гвоздями, со
стыками, расположенньши вразбежку. Нижний пояс составлен из
досок. Расстояние между поясами также, как в гвоздевых балках,
заполняется стенкой из перекрестных досок. Пролеты таких арок
принимаются в пределах от 20 до 40 м. Очертание верхнего
пояса арки назначается круговое или стрельчатое. Раопор таких
арок воспринимается затяжкой обычно из профильной стали.
Устойчивость верхнего и нижнего сжатых поясов арки обеспечи¬
вается устройством поперечных связей и жесткостью конструк¬
ции крыши (рис. 85).
Конструкция опорного и конькового узлов арки показана «а
рис. 106.
Основной частью конструкции опорного узла является сталь¬
ной башмак с вкладышем (2). Конструкция замкового шарнира
осуществляется с помощью двух стальных планок, закреплен¬
ных на кромках двух ветвей поясов -полуарок с помощью шуру¬
пов. На том же рисунке показана и другая конструкция замкового
1 Перерезанные в стык? косяки считаются не воспринимающими нзгн*
бающих моментов.
(94)
(95)
152

шарнира, которая осуществляется с помощью четырех изогну¬
тых стальных планок с приваренными к ним четырьмя неравно¬
бокими уголками. Связь между полуарками обеспечивается дере¬
вянными накладками на двух болтах. С целью сохранения древе¬
сины во всех местах соприкосновения ее со стальными поверхно¬
стями необходимо ставить
гидроизоляционные про¬
кладки (например из то¬
ля) и применять антисеп-
тирование.
При расчете трехшар¬
нирных арок па гвоздях
расчетные усилия приво¬
дятся к оси, проходящей
через нижний пояс сег¬
ментов. Схемы нагрузки
показаны на рис. 107,6.
Из этого рисунка видно,
что при расчете арок учи¬
тываются три возможные
схемы временной нагруз¬
ки — */2, XU и 3/4 'пролета
арки. Для определения
усилий в поясах приме¬
няется схема III, а для
расчета элементов двой¬
ной перекрестной стен¬
ки— схемы I и II.
Б л агод а р я п р я м ол й -
нейному очертанию ниж¬
него пояса сегментов, од¬
носторонняя загрузка на
одной половине арки вы¬
зывает в нижнем поясе
другой половины постоян¬
ное по всей его длине
«)
/ \ш
n J
L
57
1-J—X | |—{ f—J—Щ ,
Рис. 106. Конструкция трехшарнирной
арки из гвоздевых двутавровых балок с
криволинейным верхним поясом:
а) элементы опорного узла; /—Сталиной баш*
мак сварной конструкции: опорный вша»
дыш; 6) опорный узел: сечение верхнего
н нижнего поясов: 5—затяжка: в) замковый
шарнир; г, д) стальные накладки
сжимающие усилие (рис.
107,6, схема 1). Поэтому и расчет такой арки сводится к опре¬
делению МмакС1 как для однопролетной балки А—С или С—Н,
равной полупролету арки.
В таком случае максимальное сжимающее усилие в верхнем
поясе от воздействия изгибающего момента и максимальное рас¬
тягивающее усилие в нижнем поясе левой полуарки будут равны
(рис. 107, а):
в верхнем поясе
мд 1 (9б)
cos 0
153

в нижнем поясе
_ , Мд
а
(97)
N
НП
и, следовательно, расчетное растягивающее усилие в нижнем
поясе левой половины арки будет:
N =N' — N
iVhM 1Унп /уп>
где
iV„ = //cosp + QmsinjS.
В правой половине арки максимальное сжимающее усилие в
нижнем поясе, при той же схеме загружения, будет равно
= + — Ясоэ р — Q0 sin р,.
Расчетные усилия в поя¬
сах опорных и замковых
шарниров определяются пу¬
тем разложения реакций в
этих узлах по направлению
касательной к верхнему поя¬
су и по направлению нижне¬
го пояса.
Расчет гвоздевого забоя
следует вести по сдвигаю¬
щему усилию, действующему
между поясом и перекрест¬
ной стенкой, которое опре¬
деляется, как для .простой
балки, наклоненной под уг¬
лом р, с пролетом, равным
полупролету арки, загружен¬
ной по длине четверти проле¬
та арки.
Для сечения д (рис. 107), например, указанное сдвигающее
усилие будет равно
где Q' — поперечная сила в сечении д нижнего пояса для одно¬
пролетной балки А — С (рис. 107,6).
Поверка напряжений в верхнем поясе ведется по максималь¬
ному сжимающему усилию, с учетом устойчивости из плоскости
арки. Расчетная длина верхнего пояса принимается равной рас¬
стоянию между прогонами крыши; несущая способность верхнего
пояса определяется по формуле (14):
N < ymeReF.
В нижнем поясе, с растягивающим усилием, поверка ведется по
формуле (6):
Рис. 107. Расчетная схема для опре¬
деления усилий в поясах полуарок:
а—схема усилий; б—схема расчетных на¬
грузок; /—ось верхнего пояса; 2—ось ниж¬
него пояса
/V < mpRpF,
НТ •
164

При сжимающем усилии в нижнем поясе поверка ведется по фор¬
муле (14):
N < ymcRcF}
где о определяется по гибкости нижнего пояса из плоскости арки
с расчетной длиной между поперечными связями жесткости, уве¬
личенной на 25% (см. Н и ТУ-122-55, п. 56).
Для увеличения устойчивости нижнего пояса полуарок снизу
к нему подшиваются горизонтальные доски (см. рис. 106,4).
§ 46. КЛЕЕНЫЕ АРКИ
Клееные арки (рис. 108) состоят из двух криволинейных бло¬
ков с деревянными накладками в верхнем узле и со стальной за¬
тяжкой в опорных узлах. Величина пролета таких арок может
8 узле 8
Рис. 108. Клееная трехшарнирная арка пролетом 15 м. Расчетная
нагрузка — 1,2 т/м, постоянная — 0,6 т/м и временная — 0,6 т/м
быть принята в пределах 12—24 м. Стрела подъема принимается
равной Ve пролета.
Сечение клееных блоков арки принимается прямоугольным
с отношением сторон (высоты к ширине) не свыше 4. Как в верх¬
ней, так и в нижней части сечения клееных блоков устраиваются
стыки «на ус» ввиду возможности появления растяжения и в той
и в другой части.
Стыки на ус устраиваются в пределах 0,1—0,15 высоты блока.
Затяжка арки может быть выполнена из уголков или из круглой
155.

стали. Для поддержания загяжки к верхнему узлу арки прикреп¬
ляется подвеска.
Расчет арок производится по правилам, установленным для
клееных конструкций.
Кроме арок из криволинейных блоков можно применять трех¬
шарнирные системы из клееных балок (рис. 109), однако по за-
Рис. 109. Трехшарнирная клееная арка с прямолинейным очертанием верх¬
него пояса, пролетом 18 м. Расчетная нагрузка — 1 т/м
трате древесины они менее выгодны. Пролет таких систем огра¬
ничивается пределами 12—18 ж.
§ 47. ТРЕХШАРНИРНЫЕ РАМЫ СПЛОШНОГО СЕЧЕНИЯ
Трехшарнирные или двухшарнирные деревянные рамные кон¬
струкции могут быть сделаны из досок на гвоздях с перекрестной
стенкой или из досок на клею с фанерной стенкой.
Особенностью таких рам является наличие жестких узлов в
месте соединения ригеля со стойкой. В деревянных конструкциях
податливость связей может существенно влиять на деформации
системы' и, в частности, на жесткость узлов. Для устранения не¬
определенности в распределении усилий за счет влияния податли¬
вости связей, в деревянных конструкциях следует принимать ста¬
тически определимые системы рам, к которым и относятся трех-
шариирные рамы (рис. 110,а). Кроме того допускаются упро¬
щенные схемы двухшарпирных рам с жестким ригелем и гибкими
стойками (рис. 110,6), в которых усилия в ригеле можно опреде¬
лять без учета деформаций системы.
На рис. 111, а показано решение основного узла рамы, в кото-
168

ром растягивающее усилие в верхнем поясе передается на сталь¬
ную накладку, а сжимающее усилие в нижнем поясе и в диаго-
Рис. 110. Схема простейших одкопролетных рамных
сборных конструкций с дощатой перекрестной или
фанерной стойкой:
а—из двух полурам; б—из балки-ригеля, двух стоек и под¬
косов
нали воспринимается трехлобовым у-пором. На рис. 111, а пока¬
зана перекрестная стенка 2, ребра жесткости 3 и прокладка в
плоскости поясов 4. Из рис. у
111,6 видно, что доски поя- 1 1'
сов доходят до фундамента
и опираются в него. Кромки
досок окаймляются сталь¬
ными накладками, присое¬
диненными к доскам шуру¬
пами 11. В месте опирания
досок на фундамент уклады¬
вается прокладка из руберо¬
ида 8. Анкеровка в опорном
шарнире выполняется с по¬
мощью двух тяжей из круг¬
лой стали, заделанных в
фундамент и прикрепленных
к двум уголкам 7 на наруж¬
ных сторонах опор рамы.
Конструкция замкового
шарнира (рис. 111, в) осуще¬
ствляется с помощью трех
изогнутых планок 5 из поло¬
совой стали, окаймляющих
кромки поясных досок и до¬
сок перекрестной стенки 6.
Расчет деревянных рам
ведется по осям контура этих
рам. Изгибающие моменты,
нормальные и поперечные
силы определяются по об¬
щим правилам строительной механики. После определения усилий
в поясах рамы расчет ведется по правилам, установленным для
гвоздевых балок.
Рис. 111. Схемы конструкций трехшар¬
нирной рамы:
а—сопряжение ригеля со стойкой; б, «—опор¬
ный н замкооыЛ шарнир: /—стальная наклад¬
ка; 2—дощатая перекрестная стенка: 3—ребра
жссгкостн; прокладка: 3—стальные наклад¬
ки; 3—гидроизоляция: 7—уголкн; 3—гидроизо¬
ляция; 9—анкерные болты; 10—дерсоянные на¬
кладки; //—стальные накладки
157

§ 48. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МОНТАЖЕ БАЛОЧНЫХ И АРОЧНЫХ
СПЛОШНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ конструкций
Монтаж готовых балочных и арочных сплошных деревянных
конструкций сводится в основном к двум операциям — к стро¬
повке и установке. Строповка начинается с выбора мест захвата
конструкций стропами, при этом обязательно учитываются возни¬
кающие в конструкции монтажные усилия. Подъем балок из бре¬
вен или брусьев, например системы В. С. Деревягина или клее¬
ных, учитывая небольшой их вес, может производиться простей¬
шими приспособлениями — передвижной мачтой, копром, краном
небольшой мощности, с захватом балки
тросом посередине ее длины, либо в двух
местах — в третях или четвертях пролета.
Рис. 112. Схема строповки гвозде*
вых и клееных балок
Рис. 113. Схемы стропов*
кн гибких арок
Гвоздевые балки следует захватывать в местах их ребер жест¬
кости. Для устранения возможного выпучивания таких балок из
своей плоскости необходимо по длине балки в местах захвата
вводить траверсы, при которых верхний пояс балки не будет
испытывать сжимающих усилий. Все места захватов стропами
следует предохранить от обмятия древесины конструкции путем
установки различного вида подкладок.
Схема указанной строповки для гвоздевой балки показана на
рис. 112.
Монтаж всех арочных и рамных сплошных конструкций, за
исключением трехшарнирных арок и рам с дощатой перекрестной
или фанерной стенкой, производится теми же приспособлениями,
158

о которых говорилось выше, с применением траверс или распор¬
ных брусьев. На рис. ИЗ показана строповка арок с прямолиней¬
ным и криволинейным очертаниями.
Монтаж трехшарнирных арок и рам производится при -помощи
двух мачт на расчалках, копров или подвижных кранов с устрой¬
ством дополнительных площадок для проведения монтажа зам¬
ковых шарниров и стыков затяжки (см. дальше рис. 145).
При -проведении монтажных -работ следует уделить особое
внимание технике безопасности. Наличие даже незначительных
на первый взгляд ошибок — в сохранении устойчивости конструк¬
ции после установки ее на место до укладки прогонов крыши и
поперечных связей, без временного раскрепления растяжками,
может привести к большим деформациям со значительными по¬
вреждениями, а в отдельных случаях и к обрушению уже уста¬
новленной конструкции.
Наиболее ответственными операциями при монтаже кон¬
струкции являются: подъем и установка подъемных средств —
мачт, копров, башен и т. п., закрепление расчалок и мест захвата
конструкции, установка и раскрепление конструкции попереч¬
ными связями. Во всех указанных случаях категорически запре¬
щается оставлять поднятые конструкции на весу длительное
время, а рабочим находиться на самой конструкции или под ней.
Полное закрепление установленной конструкции вместе с прого¬
нами и поперечными связями должно быть закончено до осво¬
бождения стропов.

Р а 3 0 е А шестой
ПЛОСКИЕ СКВОЗНЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ
КОНСТРУКЦИИ
Глава /
ОСНОВНЫЕ ВИДЫ СКВОЗНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ
§ 49. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
В современных деревянных конструкциях .покрытий приме¬
няются преимущественно статически определимые фермы. По
очертанию деревянные фермы разделяются на треугольные, пря¬
моугольные (с параллельными поясами), полигональные и сег¬
ментные.
На рис. 114 показаны схемы треугольных ферм с нисходящей
(а), восходящей (б) и с треугольной (в—е) решетками. На рис. 115
представлены схемы ферм с параллельными поясами (а и б),
полигональные (в—е). На рис. 116 даны схемы многоугольных
(а, в) и сегментных (б) ферм.
В настоящее время рекомендуется применять фермы, изготов¬
ленные на заводе, с последующей сборкой и установкой на строи¬
тельной -площадке. Фермы построечного изготовления могут быть
рекомендованы к использованию при малом объеме работ или
когда изготовление ферм на заводе по тем или иным причинам
невозможно.
Ниже рассматриваются основные типы сквозных деревянных
конструкций, начиная с простейших. К ним относятся все фермы
с узловыми сопряжениями на цилиндрических нагелях, гладких
кольцевых шпонках и на врубках, а также сегментные фермы
с гнутым верхним поясом и с соединениями на гвоздях. В послед¬
нее время получили распространение фермы с многоугольным
верхним поясом, показанные на схемах рис. 116, а, в.
Трудность подбора пиломатериалов высокого качества для
растянутых элементов, а также, главным образом, необходимость
упрощения конструкции узловых решений обусловили широкое
применение металло-деревянных Ферм, сначала построечного, а
затем и заводского изготовления (рис. 117). В таких фермах все
сжатые и сжато-изогнутые элементы выполняются из дерева, а
растянутые — частично или полностью из стали.
160

На рис. 117, а, б, в, г, д не показаны наиболее употребитель¬
ные схемы сборных металло-деревянных ферм с верхним поясом
составного сечения из брусьев на пластинчатых нагелях или из
досок на клею.
Особенностью металло-деревянных ферм является наличие у
них больших панелей верхнего пояса,
изготовленного из составных балок, а\
рассчитанных на местную нагрузку от . ■ . . - ■ ■
прогонов крыши. Благодаря целесооб- i\l\l\l/ [/1/1
разному распределению функций ме- т
о)
_L
т
Ь- 1 ±1
Рис. 114. Схема ба¬
лочных сквозных де¬
ревянных ферм тре¬
угольной системы
f) i
l/M/KNN *
s) 1
г)
3}
<ЯЛ7Ш\
i
e)
1
77* 11
T
Рис. 115. Схемы ба¬
лочных сквозных де¬
ревянных ферм с па¬
раллельными поясами
и полигональные
жду деревом, хорошо работающим на сжатие с изгибом,
и металлом, хорошо работающим на растяжение, и завод¬
скому изготовлению элементов, металло-деревянные фермы от¬
личаются более высокой надежностью, чем все виды дере¬
вянных ферм.
Фермы с узловыми соединениями на кольцевых шпонках мо¬
гут применяться ограниченно, притом только при условии тща¬
тельного подбора пиломатериалов для растянутых элементов и
при заводском изготовлении. В таких фермах, изготовленных
II—В. Ф. Иванов
161

в построечных условиях, соединения растянутых элементов часто
получались недостаточно надежными.
К арочным конструкциям, которые возможно еще изготовлять
в отдельных случаях на строи¬
тельстве, относятся трехшар¬
нирные арки, составленные из
двух гвоздевых сегментных
ферм с затяжкой из стали, с
•пролетами 20—40 м. В некото¬
рых случаях применяются трех¬
шарнирные рамы.
К комбинированным систе¬
мам деревянных конструкций
следует отнести клееную трех-
шарнириую гибкую арку, уси¬
ленную балкой жесткости. Та¬
кая конструкция может иметь
ограниченное применение (на¬
пример в мостостроении).
Во всех сквозных деревян¬
ных конструкциях большое
«)
h*
Раскоса с переменным направлением
■Г
Рис. 116. Схема многоугольных
-1 сегментных ферм балочной
системы
Рис. 117. Схема металло-деревяиных
ферм балочной системы с верхним
поясом из балок Деревягина или из
клееных блоков:
в» б, в, в, д, е—с применением балок си¬
стемы Деревягина или клееных блоков:
ж, з—фермы с прямолнневным верхним поя¬
сом из составных балок на пластинчатых
нагелях или клееных блоков: и—бермы с
крвволввеАным верхвнм поясом
вначение имеет отбор пиломатериала для растянутых элемен¬
тов (особенно растянутых поясов). При отсутствии возможности
обеспечить такой отбор следует применять металло-деревянные
конструкции.
162

Глава It
КОНСТРУКЦИИ ИЗ БРЕВЕН И БРУСЬЕВ
§ 50. ШПРЕНГЕЛЬНЫЕ, ПОДВЕСНЫЕ И ПОДКОСНЫЕ СИСТЕМЫ
К простейшим комбинированным конструкциям относится де¬
ревянная балка, усиленная металлической треугольной или много¬
угольной подпружной цепью. Такая конструкция называется
шпреигельной балкой (рис. 117, а, б, б). К комбинированным кон¬
струкциям относятся устарелые
системы подвесных стропил.
Различные подносные системы,
которые могут изготовляться
только на строительстве, отно¬
сятся также к комбинирован¬
ным системам (рис. 118). Пос¬
ледние системы, в отличие от
ш.пренгельных и подвесных, яв¬
ляются распорными. Распор в
этих системах передается на
опоры или воспринимается за¬
тяжкой.
Шпрснгельпые конструкции
применяются в виде прогонов
с пролетом до 8 ж. Превраще¬
ние обычных балок в шпренгельные является одним из способов
эффективного усиления существующих деревянных конструкций.
Различные подкоеиые системы на врубках применяются еще
во временных сооружениях и в виде стропил, но и здесь они вы¬
тесняются сборными конструкциями И31брусьев и досок на болтах.
§ 51. ФЕРМЫ ИЗ БРУСЬЕВ И БРЕВЕН НА ЛОБОВЫХ ВРУБКАХ
Фермы из брусьев и бревен на лобовых врубках рекомендуется
применять в покрытиях зданий с пролетами 9—18 ж. Геометриче¬
ские схемы таких ферм должны выбираться таким образом, чтобы
раскосы были сжаты, а стойки — растянуты. Этому требованию
отвечают треугольные фермы с нисходящими раскосами
(рис. 114, а) и полигональные фермы с восходящими раскосами
(рис. 115,6, 6).
В полигональных фермах при односторонней нагрузке воз¬
можно появление растягивающих усилий в раскосах средних 'Па¬
нелей. Устанавливаемые в этих панелях дополнительные обрат¬
ные раскосы будут в этом случае работать на сжатие. Фермы на
лобовых врубках относятся к конструкциям, которые могут (быть
изготовлены на строительной площадке.
В фермах на лобовых врубках наиболее целесообразно могут
быть использованы бревна, комлевые концы которых следует
о
Г\
/ \
гч
'к- - J
к— .
i
г
—1-
Рис. 118. Схема простейших поднос¬
но-балочных деревянных конструкций
из бревен или брусьев (с указанием
мест стыков)
И*
163

располагать в более напряженных узлах, к которым, в лервую оче¬
редь, относятся опорные узлы.
Наличие в этих фермах растянутых стоек в виде стальных тя¬
жей обеспечивает возможность уменьшения провеса ферм путем
подтягивания стоек.
Относительная простота изготовления ферм на лобовых вруб¬
ках и возможность использования для них лесоматериала с мини¬
мальной обработкой, при наличии квалифицированных плотников;
при осуществлении стыков в растянутом нижнем поясе на на¬
гелях из круглой стали и опорных узлов на стальных хомутах, по¬
вышают эксплуатационные показатели этих ферм, обеспечивая
надежность их работы.
Решение узлов в фермах из брусьев и бревен показано на
рис. 119, а, б, в, г, д. В фермах из брусьев центрирование средних
узлов в нижнем поясе выполняется в зависимости от местополо¬
жения стыков.
При наличии стыка возле •промежуточного узла (рис. 119,6)
в целях уменьшения напряжений в ослабленном сечении центри¬
рование узла рекомендуется производить по ослабленному сече¬
нию.
При расположении стыка на расстоянии от промежуточного
узла не менее, чем на две панели, центрирование узла возможно
производить по геометрической оси пояса. В этом случае вслед¬
ствие неразрезности пояса при прогибе фермы-возникают дополни¬
тельные напряжения от изгиба, которые суммируются с напряже¬
ниями в ослабленном сечении нижнего пояса по его нижней
кромке. При центрировании растягивающей силы в нижнем поясе
по геометрической оси возникает момент обратного знака, кото¬
рый уменьшает дополнительные напряжения в ослабленном сече¬
нии от прогиба фермы.
В фермах из бревен центрирование усилий производится ло
геометрической оси пояса фермы.
Опорные узлы в фермах из брусьев или бревен решаются
при малых «пролетах на лобовых врубках с одним или двумя
зубьями (рис. 120, а, б), а при больших пролетах и нагрузках—
на лобовом упоре с применением стальных натяжных хомутов
(рис. 120, е). В целях усиления опорного узла рекомендуется
во всех случаях ставить подбалки (рис. 120,а, б, в). Стыки в
растянутом поясе выполняются с помощью деревянных накла¬
док на нагелях и болтах; стыки в верхнем поясе осуществляют¬
ся простым упором с правильной приторцовкой поверхностей
упора и установкой деревянных накладок на болтах.
Прогоны крыши, как 'правило, ставятся нормально к скату с
устройством креплений, необходимых для обеспечения устойчи¬
вости верхнего сжатого пояса фермы из своей плоскости и про¬
тив отрыва прогонов от пояса. Такое крепление следует осуще¬
ствлять с помощью обрезков досок, прибитых к прогону с ка¬
ждой стороны пояса /, двух разворотных планок из тонкой
164

Рис. 119. Решение конструкции узлов металло-деревянной
фермы треугольной системы на лобовых врубках из брусьев
и бревен

полосовой стали 2 и одной косой деревянной колодки 3 (рис. 121).
Все крепления указанных элементов осуществляются на гвоздях.
На рис. 122 показаны возможные решения среднего узла фермы.
13 SS.4S,
Рис. I20. Решение опорных узлов металло-деревянных
ферм треугольной системы на лобовых врубках из бревен
и брусьев и лобовым упором с натяжными хомутами:
а—яз бревен на лобовой врубке с двумя зубьямв; б—го же. с одним
зубом: о—из брусьев: /—площадка скалывания у первого зуба: 2—тоже
у второго зуба; 3—опорные площадки: 4—подкладка; 5—опорная пло¬
щадка; 6—гидроизоляция; 7—болт; &—стальной нагель; 9—опорный
швеллер; /б—гвозди; //—ннжнкй пояс; /2—деревянный вкладыш: 13—
тяжи; 14—угольники; 15—гидроизоляция
На рис. 123 приведена конструкция‘полигональной фермы из
брусьев со стальным нижним поясом и стойками*. Верхний
пояс этой фермы выполняется из двух брусьев — верхнего, вос-
1 Конструкция фермы предложена конторой типового проектирования и
технологических исследований (КТИС) Минтяжстроя; автор В. А. Геллер.

принимающего нагрузку от прогонов кровли, установленных на
расстоянии 0,8—1,2 м, и нижнего, работающего на сжатие и
местный изгиб от нагрузки, передаваемой верхним брусом. Бла¬
годаря деревянным прокладкам между двумя брусьями, скреп¬
ленными с ними стяжными болтами, изгибающий момент от
местной нагрузки распределяется
между брусьями пояса пропор¬
ционально их моментам инер¬
ции.
На рис. 123, б изображен опор¬
ный узел фермы, состоящий из
стального башмака с приварен¬
ными к нему уголками нижнего
пояса и площадками для упора
раскоса и опорной стойки. На
рис. 123, в показан центральный
узел нижнего пояса с монтажным
стыком уголков и -подушкой для
примыкания обратных раскосов.
Далее показаны промежуточный
узел нижнего пояса (г) и узлы
верхнего пояса (д, е, з, и).
Конструирование указанных ферм из брусьев и бревен сво¬
дится прежде всего к решению опорного узла, с выявлением
необходимых сечений
верхнего и нижнего по¬
ясов, а затем к подбо¬
ру сечений деревянных
раскосов и стальных
тяжей, с последующим
расчетом всех узлов.
П-ри этом необходимо
стремиться к уменьше¬
нию типоразмеров се¬
чений элементов фер¬
мы (пояоов, раскосов и
стоек), так как при
этом облегчается от¬
бор материала и изго¬
товление ферм.
Рис. 121. Конструкции крепле¬
ния прогонов крыши в узле
фермы:
/—деревянные подклялкя; 2—сталь¬
ные разооротные плпнкн
* + \ *!г*' j* + *
* + + +я
Рис. 122. Узлы нижнего пояса в середине
пролета для треугольной металло-деревян-
ной фермы
Пример. Рассчитать
опорный узел брусчатой
фермы на лобовом упоре
(рис. 124).
Сжимающее усилие в
верхнем поясе от постоянной нагрузки = 12.4 т, от нагрузки снега —
■«6,3 m. Угол между верхним и нижним поясами в «27°. Сечение верхнего н
нижнего поясов—16X20 см. Сечение накладок в опорном узле — 8X18 см.
1*7

Рис. 123. Конструкции основных узлов металло-деревянноА
фермы КТИС'а пролетом 17,75 м

sln27* = 0,454; cos 27* - 0,891; tg27* — 0.51;
F6p = 16*20 = 320 cm?.
Определяем расчетное сопротивление смятию для опорного вкладыша по
формуле (5):
130
RCM, г = 85 кфм*.
1 + f - П 0.454»
Расчетное усилие в верхнем и нижнем поясах с учетом коэффициентов
перегрузки:
Nc = 12,4*1,1 +6,3.1,4 = 22,46 от.
Np = 22,46-0,891 = 20 от
и опорная реакция
А -20-0,51 = 10,2 от.
По формуле (41) для смятия имеем:
22460 < 1*85(16-20) = 27 200 кг.
Расчетная несущая способность нагеля при </=1,8 см по формулам
табл. 10 будет:
Га~ 80-8*1,8- I 152 кг; Тс- 50*16*1,8= I 440 лгг и
Т = 180-1,82-1-2*83 = 715 < 250.1,82 = 830 кг.
Количество двухсрезных нагелей:
20 000
Пн ~ 2 * 715 — 1НТ‘
Определим расстояния между нагелями:
^ — 7*1,8 = 12,6 ~ 13 см; = 3,5* 1,8 = 6,3, примем 6,6 см
и
а3 = 3*1,8 = 5,4, примем 5,7 см.
Следовательно, принятое распределение нагелей дает нам:
2*5,7+ 6,6= 18 см,
что соответствует высоте накладки 18 см.
Проверяем нижний пояс на растяжение с учетом ослабления его наге¬
лями по формуле (6) при от=0,8 по табл. 7:
20 000 < 0.8* 100 (16 - 2* 1,8) 16 = 20992 кг.
Для накладок, аналогично, имеем:
0,8* 100 (18 - 2* 1,8) 8 - 9216 - 0,5*20 992 кг.
Для тяжей d = 3 см имеем Fhr=* 5,06 см?, при от = 0,8, пгь =0.8 (по
§ 31) и /?р=1700 кг/см? — для Ст. 0 (см. приложение 17) имеем:
20 000 < 0,8-03*1 700-5,06*4 - 22 021 кг.
Для закрепления тяжей у опорной поверхности вкладыша ставим в тор*
цах его два вертикальных неравнобоких уголка 120 X 80 X 6 мм, к которым
привариваем два горизонтальных уголка — 100ХЮ0ХЮ мм. Через гори*
вонтальные уголки пропускаем четыре тяжа, концы которых в торцах накла¬
док закрепляем в двух вертикальных неравнобокнх уголках (см. рис. 124).
Для уголка 120X80X6:
229
Wht= (12-3,85) " 28 см*
я для уголка 100X10 мм
179
Wht ” vIO — 2,83) 5=25 смК
169

Изгибающий момент в вертикальном уголке (рис. 124,а):
2 000 Г (18 + 3) 18 1
М = —2— 2 — ~4~ ~ ^ ООО кгсм
и, следовательно, по формуле (24) при Ru = 1 700 кг/см3 (для Ст. 0)
получим:
30000 < 1-1 700*28 = 47600 кгсм.
Изгибающий момент для горизонтального уголка в опоре (рис. 124,6)
20 000 Г 24 18 1
М= л , о - 4
[*-
37 500 кгсм
d‘f,8cM d-Зсм
Рис. 124. К расчету конструкции опорного узла на стальных хомутах
с указанием расчетных схем в опорных частях хомута
н, следовательно, по формуле (24) получим:
37 500 < 1.1700-25-42500 кгсм.
Ширина опорной подушки определяется из формулы:
10 200
16-30 —
принимаем Т2 см.
§ 52. МЕТАЛЛО-ДЕРЕВЯННЫЕ ФЕРМЫ СИСТЕМЫ
В. С. ДЕРЕВЯГИНА
Металло-деревянные фермы системы В. С. Деревягина пред¬
ставляют собой усовершенствованные подвесные и шпренгель¬
ные системы. Применение для сжатого пояса составных балок на
пластинчатых панелях, а для нижнего пояса профильной или
круглой стали позволило значительно увеличить пролет и несу¬
щую способность этих новых конструкций по сравнению со ста¬
рыми подвесными и шпренгельными системами.
170

Решетка в фермах Деревягина, как правило, не подвержена
большим усилиям, что упрощает ее прикрепление к поясам. На¬
личие мощного сечения верхнего пояса при большей длине его
панелей (от 4,5 до 6,5 м) позволяет располагать прогоны крыши
по длине верхнего пояса на малых расстояниях. Это, в свою оче-
Узеп А
Узел 6
6 <1*12 1*140
(/64*$5}=Ш
150"Валик В-55ТЛ
S I'M*
ша"4г ^ 06т1вид Х8миЛ1$
370 455 '275юо 400 fOO
Рис. 125. Конструкции деревянной фермы системы Деревягина на пла*
стинчатых нагелях
редь, упрощает конструкцию крыши, которая выполняется без
применения вспомогательных стропил. Кроме того, небольшое
число узлов позволяет изготовлять такие фермы на заводе в ви¬
де отдельных транспортабельных крупных блоков.
171

Для уменьшения изгибающего момента от местной внеузловой
нагрузки, в верхнем поясе искусственно создаются обратные по
знаку изгибающие моменты за счет внецентренного приложения
сжимающих усилий.
В каждой панели брусьям верхнего пояса придается строи¬
тельный подъем, который не учитывается при расчете верхнего
пояса.
Конструкция двускатной треугольной фермы пролетом 15 м
показана на рис. 125.
Другая конструкция металло-деревянной фермы, предложен¬
ная В. С. Деревягиным, показана на рис. 126. Многоугольное
очертание верхнего пояса здесь осуществлено из отдельных при¬
мыкающих друг к другу с эксцентриситетом коротких одинако-
^ Схема феим&
(б любом месте
пролета)
Рис. 126. Металло-деревянная ферма системы Деревягина с многоугольным
верхним поясом и ннжннм поясом из обзольных брусьев пролетом 25 м
вых брусчатых косяков, стыки которых перекрываются наклад¬
ками на болтах. Благодаря малым усилиям в элементах решетки
многоугольной фермы, однотипности узловых решений, наличию
нижнего пояса из -профильной стали и, наконец, простоте кон¬
струкции в целом, такие фермы имеют несомненные .преимуще¬
172

ства. Узлы верхнего пояса в этих фермах решаются с помощью
двух брусчатых накладок и болта, расположенного в центре уз¬
ла, на который надеваются стальные планки с прикрепленными
к ним легкими деревянными элементами решетки. Конструкции
всех узлов в этих фермах показаны на рис. 126.
§ 53 МЕТАЛЛО-ДЕРЕВЯННЫЕ ФЕРМЫ С ВЕРХНИМ ПОЯСОМ
ИЗ КЛЕЕНЫХ БЛОКОВ
В последнее время получили распространение металло-дере-
вяниые фермы с верхним поясом из клееных блоков.
Конструкция ферм собирается из небольшого числа крупных
клееных блоков, решетки и стального нижнего пояса, состояще¬
го из блоков, соединяемых между собой в середине пролета
фермы. Элементы фермы изготовляются на заводе, а сборка
производится на строительной ‘площадке. Эти конструкции об¬
ладают высокой надежностью и экономичностью.
Рис. 127. Конструкция односкатного шпренгеля с клееным верхним поясом
пролетом 15 м
На рис. 127 показана односкатная шпренгельная ферма с
прямолинейным верхним поясом из двух клееных блоков длиной
7,5 м. Блоки стыкуются над центральной стойкой при помощи
деревянных накладок на болтах и на гвоздях. В целях уменьше¬
ния изгибающего момента в верхнем поясе от веса крыши и на¬
грузки на нее продольные усилия прикладываются к нему с экс¬
центриситетом.
На рис. 128 изображена трехпанельная ферма с верхним
поясом из криволинейных клееных блоков длиной (по хорде)
6 м. Стык блоков скрепляется двумя деревянными накладками
173

из брусьев на болтах. Средний болт в узле верхнего пояса слу¬
жит для присоединения деревянного раскоса. Нижний пояс фер¬
мы выполняется из круглой или профильной стали. В первом
случае закрепление затяжки на опоре производится при помо¬
щи хомута, а во втором •— применяется сварной башмак для
присоединения уголков нижнего пояса и опорного блока. Цент¬
ральный узел нижнего пояса состоит из двух монтажных пла-
Рнс. 128. Конструкции клееной трехпанельной металло-деревянной
фермы пролетом 15 м:
/—сечение верхнего пояса; 2, 5—раскос; 4—стальная планка; 5—болт: б—отверстия
для болтов: прорезь о подкосе
нок, к которым присоединяются элементы нижнего пояса и ре¬
шетки. Сечение всех клееных блоков -принимается прямоуголь¬
ным с отношением их высоты к ширине не более 5; для
криволинейных блоков это отношение принимается не бо¬
лее 4.
На ряде домостроительных комбинатов организовано массо¬
вое производство клееных деревянных конструкций для промыш¬
ленного, гражданского и сельского строительства. До сих пор
такие фермы изготовлялись по индивидуальным проектам и за¬
казам, что создавало затруднение в организации производ¬
ства.
По предложению А. Б. Губенко, Н. П. Птицына и Г. Н. Зу¬
барева в Индустройпроекте разработаны конструкции металло*
деревянных ферм разных пролетов и видов, в которых деревян¬
ные сжатые элементы выполняются из стандартных (клееных
блоков заводского изготовления, а растянутые элементы — из
стали.
174

Так же, как и клееные фермы с -криволинейным верхним поя¬
сом, предложенные конструкции металло-деревяиных ферм при¬
способлены- для массового заводского изготовления.
На рис. 129 показаны схемы ферм из прямолинейных клее¬
ных стандартных блоков (трапецевидных, полигональных и тре¬
угольных форм) для верхнего пояса, предназначенные для теп¬
лых и холодных покрытий однопролетных и многопролетных
зданий с наружным отводом воды при рулонной кровле. Верх¬
ний пояс ферм рассчитан на сжатие с изгибом от нагрузки
1 200 кг/м с учетом расположения прогонов крыши в любом
месте панели.
Для верхнего пояса возможно применять четыре типа клее¬
ных блоков, размеры которых даны ниже:
Высота ферм принята от '/е До ]h их пролета. Растянутые
элементы выполняются из парных прокатных уголков.
Кроме указанных выше ферм рекомендуются также арки и
фермы с криволинейным верхним поясом для пролетов от 12 до
24 м, предназначенные для теплых покрытий однопролетных
зданий, а также для многопролетных зданий с наружным отводом
воды.
Высота этих ферм принята равной */б пролета. Расчетная
нагрузка для всех ферм принята 1 ООО кг/м, в том числе 625 кг/м
от собственного веса 375 кг/м от снеговой нагрузки. Верхний
пояс составлен из клееных криволинейных блоков двух типов
длиной каждый 6,5 м, сечением 150x306 и 150x340 мм, с ра¬
диусом кривизны 15 и 20 м. Решетка ферм выполняется из клее¬
ных блоков сечением 150X102 и 150X136 мм, длиной от 2 680
до 6 640 мм. Нижний пояс ферм и арок состоит из стандартных
элементов из парных уголков с приваренными к ним планками.
Иа рис. 130, с, б, в, г, д показаны рекомендуемые схемы та¬
ких металло-деревянных ферм с криволинейным верхним поя¬
сом для пролетов от 12 до 24 м.
Необходимо отметить, что в интересах типизации длина кри¬
волинейных блоков принята не свыше 6,5 м. При сборке конст¬
рукции блоки в концах обрезаются и приторцовываются с уче¬
том получения возможно меньшего перелома в месте соедине¬
ния.
Устройство надстроек для создания пологих крыш, фонарей
и подвесных потолков для металло-деревянных ферм с криволи¬
нейным верхним поясом не рекомендуется, так как это приводит
к значительному их утяжелению. Наличие в этих случаях зна¬
чительных узловых нагрузок при отсутствии местной нагрузки
Марка Т—1, сечение 150X300, длина
. Т-2, . 150X350, .
. Т-3, . 150X300,
. Т-4, . 150X450,
7 700 мм
92U0 .
10700 .
12 200 .
175

и
7-1
Уг(т+
т-г
Т-2
/г(ТЬ)
7-3
21,0
Рис. 129. Схемы ферм из прямолинейных клееных стандартных 'блоков"
7-3

вызываег в верхнем криволинейном поясе большие изги¬
бающие моменты от эксцентрично действующей нормальной
силы.
Па рис. 131, а, 6, в, г показано применение наиболее целе¬
сообразных систем металло¬
деревянных конструкций для
производственных и других зда¬
ний.
§ 04. ИЗГОТОВЛЕНИЕ
И МОНТАЖ ДЕРЕВЯННЫХ ФЕРМ
Изготовление ферм
на лобовых врубках
из бревен и брусьев пролетом
от 10 до 20 ж может осуще¬
ствляться в горизонтальном по¬
ложении, непосредственно на
строительстве, на площадке из
дооок (бойке), имеющей раз¬
меры, несколько превышающие
размеры фермы. Все размечен¬
ные на бойке элементы долж¬
ны заготовляться по шабло¬
нам, сделанным из сухих до¬
сок. Лесоматериал для элемен¬
тов ферм распределяется по
категориям (см. приложение 1).
Изготовление ме¬
та лло-деревя иных
ферм системы B.C. Де-
рсвягина ведется тем же
способом, на бойке, с особенно
тщательной проверкой пра¬
вильности приторцовки и пропилов в узлах стыкуемых деревян¬
ных элементов. Здесь также необходимо вести наблюдение и за
правильностью натяжения парных, параллельно работающих
стальных тяжей.
Заготовка отдельных элементов для ферм с многоугольным
верхним поясом производится по шаблонам. Необходимо до
сборки обеспечить приторцовку косяков на специальном верста¬
ке. Сборка ферм производится в вертикальном положении с пе¬
редвижных лесов. Изготовление металло-деревянных ферм с
прямолинейным и криволинейным клееным верхним поясом ре¬
комендуется вести серийно на заводе.
Монтаж всех указанных ферм ведется с помощью мачт, коп¬
ров и кранов с применением монтажных схваток из бревен,
Рис. 130. Схемы клееной арки и сег¬
ментных металло-деревянных ферм из
стандартных клееных криволинейных
блоков для пролетов: 12, 15, 18, 21
и 24 и
12— В. Ф. Иванов
177

пластин или брусков, особенно в местах крепления к ним стро¬
пов (рис. 132).
Если при подъеме фермы некоторые элементы могут выклю-
Р::с. 131. Схема конструкций промышленных зданий:
в—Нй феом:»\ г г.гл чим поясе»! чз балок системы Дерсзягиня; б—на металло-дере-
вямных фермь.ч Дсредогикм; б—па кле«»чыч когифукциях; г—на металло-дере-
вяшшх фермах «чГПС’я
читьгя из работы, то в этом случае ставится временные рас¬
шивки из досох на гвоздях.
Глава III
ФЕРМЫ из досок
§ 55. СЕГМЕНТНАЯ ФЕРМА
НА ГВОЗДЯХ
Сегментная ферма на
гвоздях относится к кон¬
струкциям построечного из¬
готовления.
Типовые схемы сегмент¬
ных ферм для пролетов от
15 до 24 м приведены на рис. 133. Из рисунка видно, что крайние
тансли короче средних примерно на '/з- Укорочение крайних
Рис. 132. Схема мсичажа двухскатной
металле деревя.иои фермы
178

панелей делается для того, чтобы уменьшить в них напряжение.
При этом расчет верхнего пояса ведется по второй панели. Дли¬
на панели верхнего пояса в проекции (d) принимается в пределах
от 1.5 до 2 м и в крайнем случае не свыше 2,5 м. Схема попереч¬
ных сечений верхнего и нижнего поясов и элементов решетки по¬
казана на рис. 134. Число брусков в сечении верхнего пояса
принимается 4—5, а толщина их — 5—6 ели
Стыки брусков плотно притор¬
цовывают и располагают по дли¬
не вразбежку с таким расчетом,
чтобы они находились не ближе
ууЛ'//.
вЛж
»Мйя
1^вНйК*
-7/,-Ъ
i'/s.
'/А
&
VA
V/M'///////M'/A
stleKts&Iss
V/MY//////;my/'
Рис. 133. Типовые схемы
сегментных Ферм для про¬
летов от 15 до 24 м
Рис. 134 Оптимальные схемы се¬
чений верхнего и нижнего пояса и
элементов решетки для сегмент¬
ных ферм
Vs длины панели от узлов фермы-; расстояние между ними
должно быть не меиёс 50 см. При этом в одном сечении
должен бып> только один стык. В крайних панелях, а
также и в узлах не следует располагать стыки. Не разре¬
шается делать стыки наружных брусков во второй от опор¬
ного узла панели.
По всей длине верхнего пояса между его ветвями необходи¬
мо ставить прокладки из цельных досок, ширина которых назна¬
чается с таким расчетом, чтобы, по крайней мере, три бруска
пояса могли бьмь прибиты к прокладке гвоздями в горизонталь¬
ном направлении. Ьруски каждой ве!ви должны быть по высоте
скреплены гвоздями, забитыми в вертикальном направлении
сверху и снизу по всей длине каждой панели.
Сгыки досок нижнего пояса осуществляются с помощью на¬
кладок и прокладок, скрепленных с -поясом цилиндрическими
нагелями и болтами.
Все элементы решетки размешаются между ветвями поясов
с условием, чтобы внутренние кромки сходящихся в увле
179

элементов (с целью уменьшения эксцентриситетов) пересека¬
лись на оси пояса.
Скреплять элементы решетки с верхним поясом, ввиду огра¬
ниченности площадей для размещения гвоздей, разрешается с
соблюдением следующих условий: расстояние от гвоздя до шва
между поясными брусками должно быть не менее Ъ йгй\ таким
> no8d;8
ОсЬ
пояса
По 1-1
Узел 3
Узел 2
44г§ ПоЗУгб У
4йгЬ
ш.. N
/1о34г$ фъ
Рис. 135. Примеры распределения гвоздевого забоя для
прикрепления элементов решетки к поясам в сегмент¬
ных фермах
образом Si >3 йгв и расстояние между гвоздями поперек во¬
локон бруска при косой расстановке не менее 2 di$. Расстанов¬
ка гвоздей в элементах решетки и в нижнем поясе принимается
в соответствии с общими правилами (см. раздел IV, главу IV,
§ 30). Пример распределения гвоздей в узлах показан на рис. 135.
Кроме гвоздей во всех узлах, как правило, для увеличения плот¬
ности узлового соединения, ставится один болт.
Конструкция опорных узлов осуществляется лобовым упором
с натяжными хомутами из круглой стали (рис. 136, а и 136,6).
Хомуты, выполненные по типу (а), 'позволяют подтягивать их,
180

доводя до минимума все неплотности, образовавшиеся от неточ¬
ной пригонки отдельных элементов узла.
Жесткость опорных швеллеров здесь обеспечивается привар¬
кой к ним уголков (в типе а) или стальных диафрагм (в типе б).
Г7 ^
3 4
(Верхний Пояс снят)
По 2-2
со снятЬщ
берхним поясом
оаара
TU
тая I 1 I if)'
ЪЯЩ По М &
(Верхний пояс снят)
Рис. 136. Конструкции опорных узлов для сегмент¬
ных ферм:
/—стальные нагели; 2—сглльные тяжн-хомуты; 3—дубовые
вкладыши; 4—стальные хомуты; 5—шнеллер; 6—уголки; 7—на¬
гели; £—прокладки; 9—опорная подушка; /0—прокладка из
полосовой стал»; //—средние прокладки; 12—части швеллера
с косой шайбой
Расчет верхнего пояса сегаентной фермы, ввиду сложности
учета всех факторов, влияющих на его работу (как, например,
неразрезности многослойного составного криволинейного пояса,
эксцентричного присоединения к поясу элементов решетки и т. п.),
рекомендуется вести по приближенному методу, принятому
181

Нормами (НиТУ-122-55), который в достаточной степени гаран¬
тирует надежность работы фермы-.
Сжимающее усилие N в панели криволинейного верхнего
пояса, направленное по прямой линии между узлами, вызывает
в середине .панели изгибающий момент (см. рис. 137,а), равный
ДУо. где
1111Ц1ПП1
\ 1,5 ~2,5м —Ч
V !
г) %7см
Ж
Рис. 137. Расчетная схема одной панели верхнего пояса:
з—и жянне экгигк. рнмпо: о доЯстрия ui-шя* «; — ;>а<.*кп.* о енно
row «дек», ii забоя го|>н oun 1ьнымн и н ряда .11::
в—план; г— ироклаякл можл\* тчкямн B«*'ivupro поиса: О— ра>
ыещение вертикальных гвоздей
стрела подъема рассматриваемой панели, соответствующая длине
/„ и радиусу ее кривизны R. Радиус кривизны должен здесь
определяться согласно указанию норм без учета строи гельного
подъема фермы по формуле:
8/;о “f" 0.5/20,
где Ло — расстояние между осями поясов.
Учитывая возможность некоторого защемления брусков верх¬
него пояса в узлах, считают, что нулевые точки в эпюре изгибаю-
182

ших моментов рассматриваемой панели находятся в расстоянии
0,05/я от узлов. В таком случае длина сжатого пояса будет
равна 0.9/',,, и изгибающий момент в середине его пролей с уче¬
том неразрезности будет равен:
Жйр=О,9*Ж^0,8Ж;
а на опоре
Моп = 0,2 М,
где М—полный изгибающий момент в панели, определяемый по
схеме с шарнирным опиранием в узлах.
Величина его равна:
(9$)
где М0—изгибающий момент от местной нагрузки в панели верх¬
него пояса, определенный, как для простой балки то четом, рав¬
ным расстоянию между узлами Пролетный и л гбаю:инй мо¬
мент М,1В распределяется в середине панели меж чу ве1вями
панели и прокладками пропорционально их momo:i;h\i инерции.
Принимая это соотношение и исходя из тооретнч величин
моментов инерции ветвей и прокладок, Нормы (ПиТУ-122-55)
принимают, что на прокладки передается около % пролетного
момента, т. е.
0,75 Мар = 0,75 *0,8■ М = 0 6 Л/.
На ветви пояса с запасом принимают 0.25 М.
В соответствии с изложенным, расчет верхнего пояса сегмент¬
ных ферм ведется по формуле (34) на Fcrnen ■ п- :мюе сжатие
с учетом коэффициент» ытья и коэффициента \ .ловли работы
на сжатие тг и изгиб та
Принимая расчетный момент для основных ветвей верхнего
пояса равным 0,25М, получим:
N ' 0.25Л* _ ^ j
mcm:HRcF6p ^
Умножая все члены уравнения иа R, и учитывая по табл. 4, что
7j~=l, получим при тс и ти, равными единице (по табл. 7),
расчетную формулу для основных ветвей верхнего пояса сегмент¬
ной фермы, приведенную в НиТУ-122-55.
" + -£~%гг < Rc. (99)
тгн^~б &*hft Wб
где /Уи М—расчетная продольная сила и изгибающий момент
в рассматриваемой -панели верхнего пояса, опре¬
деляемые с учетом коэффициентов перегрузки
■по табл. 9;
F6 —площадь сечения брусков пояса;
W6—сумма моментов сопротивления брусков верхнего
пояса (без учета их скрепления гвоздями);
£—коэффициент, определяемый по формуле (34)*
183

Гибкость определяется с учетом частичного защемления пояса
в узлах:
0,9/й
l/J6+Jno
У Ft
где Jff —сумма моментов инерции сечения основных ветвей
верхнего пояса (без учета их скрепления гвоздями);
Jnp — момент инерции сечения прокладок.
В отсутствие изгибающего момента М, а также, если напря¬
жение от простого изгиба меньше 10%, т. е. когда:
расчет ведется на устойчивость по формуле (14):
Для -расчета прокладок верхнего пояса при условии, что они вос¬
принимают изгибающий момент, равный 0,6, получим следующую
формулу:
где Wnp—момент сопротивления прокладок.
Влияние ослабления сечений гвоздевым забоем не учиты¬
вается, так как оно всегда меньше 10% сечения пояса.
Число горизонтальных гвоздей между каждой ветвью и про¬
кладкой или двумя прокладками (для средней ветви), располо¬
женных по всей длине панели, согласно указаниям норм, нахо¬
дится из следующего неравенства:
где FB—сечение рассматриваемой ветви и Т—расчетная несу¬
щая способность одного гвоздя на один срез. Расстояние между
горизонтальными гвоздями ие должно быть больше 40с1гя, а рас¬
стояние крайнего ряда от концов -прокладки—не меньше 15d
(рис. 137, б, в). Вертикальные гвозди для скрепления брусков
ветвей забиваются сверху и снизу ветвей, -при толщине ветвей не
более 7 см — в один ряд, а при толщине более 7 см — в два ряда.
При этом шаг гвоздей не должен быть более 40йгй (рис. 137).
Нижний пояс сегментных ферм следует рассчитывать с учетом
внецентренного присоединения к нему элементов -решетки в усло¬
виях полного и одностороннего воздействия снеговой нагрузки.
Расчетный изгибающий момент М в узле нижнего пояса опреде¬
ляется, как сумма произведений из усилий в раскосах при одно¬
стороннем загружении фермы снеговой нагрузкой на соответст¬
венные эксцентриситеты или, что то же самое, произведение
N < с?mcRcF6.
0,6 М RuWnpi
(100)
(101)
194

разности усилий в смежных панелях нижнего пояса (ДЛ^) на
величину ее расстояния е от центра узла.
В этом случае расчетный изгибающий момент в нижнем поясе
будет равен
Мн = ДУУе.
В верхнем поясе дополнительный момент от внецентренлого
присоединения раскосов не учитывается.
Поверка устойчивости верхнего пояса фермы- из своей пло¬
скости ведется по правилам расчета составных стержней (раз¬
дел V, глава II, § 36).
В целях типизации конструкции фермы элементы -решетки по
своим усилиям разбиваются на две группы — сильно и слабо 'на¬
груженные. Для каждой группы в узлах принимается одинаковое
число гвоздей, рассчитанных по наибольшему для каждой группы
усилию. При этом ширина досок решетки, назначаемая в зависи¬
мости от числа гвоздей, сохраняется постоянной для всех элемен¬
тов данной группы. При отсутствии на верхнем поясе сегментной
фермы местной нагрузки (под фонарями и другими надстрой¬
ками) напряжения от изгиба значительно возрастают, что приво¬
дит к увеличению сечения пояса фермы.
Поэтому не рекомендуется проектировать фонари и д-ругие
надстройки на верхнем поясе сегментной фермы, а также подве¬
шивать к узлам нижнего пояса ферм значительные грузы. Усилия
в стержнях при этом резко возрастают, так как гвоздевое со¬
единение решетки не рассчитано на действие больших нагрузок.
Разметка и сборка сегментных ферм в основном производятся на
байке.
После разметки фермы на байке перпендикулярно к оси ниж¬
него пояса на расстоянии 1—1,5 м приби-ваются доски на ребро
(ваймы —рис. 138). В этих досках делаются вырезы для верх¬
него и нижнего поясов. Ширина выреза должна быть больше
высоты пояса, чтобы можно было забить парные клинья. Сначала
укладывают нижний брусок первой ветви верхнего пояса. Бру¬
сок заклинивается в наймах, стыки его тщательно приторцовы¬
ваются. После закрепления монтажными гвоздями первого
бруска укладываются поочередно остальные бруски верхнего
пояса, которые после приторцовки стыков прибиваются монтаж¬
ными гвоздями к ранее уложенным брускам. Затем переходят к
забивке предусмотренных проектом гвоздей в вертикальном на¬
правлении и приторцовке брусков к опорному вкладышу.
По окончании сборки первой ветви верхнего пояса переходят
к сборке нижнего пояса, начиная ее с размещения опорных и сты¬
ковых (накладок, на которые укладываются основные доски ниж¬
него пояса. Потом укладывают доски решетки, накладки и про¬
кладки в верхнем и нижнем поясах. Сборка следующих ветвей
верхнего и нижнего поясов выполняется в той же последователь¬
ности.
185

В собранной ферме сверляг отверстия для болтав и 'нагелей и
в горизонтальном направлении забивают с лицевой стороны
гвозди. Гвозди с обратной стороны забиваются после установки
фермы в вертикальное положение.
При подъеме сегментных ферм обычно не требуется дополни¬
тельных креплений решетки, так как гвоздевое соединение допу¬
скает работу стержней на знакопеременные усилия, возможные
Рис. 138. Расположено Raft'', ппибитмх к байку для нзготов-
.т.\::!я ее мегпных ферм:
/—кл*1мы: - -к’.и.юя: v ;с к« "• * »‘я с уклзяни-м ме%г захватов
с.;:ил..ми
при монтаже. Необходимо только в местах крепления тросов
предусмотреть подкладки. Стропы рекомендуемся кренить в узлах
фермы (рис. 138).
Пример. Панель верхнего пояса сегментной фермы, длиной 2.30 м
имеет сечение из двух ветвей с че.ырьмя брусками в каждой. Обшее сечение
пояса 2(4Х»Г>Х6) см*. В середине межчу вшвямн имеется сплошная про¬
кладка сечением GX22 см. Радиус R = 16,3 м.
В третях пролета напели расположено 2 прогона. Нормальное усилие
в панели пояса or носгояшкм иа.рузки Л'j =-• Ь.4 m и от нагрузки снега
— о,5 т.
Постоянная нагрузка собственного веса от прогона с крышей Р\ — \В0кг
и от снега Я2 =* 140 кг. Проверить сечение пояса и определить требуемое
число всех гвоздей (рис. 139).
186

Имеем:
R_
At
1630
= 326 > 200.
Принятая высота пояса
4-5 = 20 > -jy 230 » 15,33 см; F6= 2-4-5-6 «. 240 см\
Определяем моменты иперцин и моменты сопротивления брусков верх¬
него пояса, предполагая их не скреп¬
ленными между собой; в таком случае
имеем:
6-5'
Jg — 8 • —12~“ « 500 см*;
6-52
Wa => 8 • —g— = 200 см*
4,05м
для прокладки:
6-223
Jпр= J2 “ 5324 с.и*
г,1бм
6-902
Рис. 139. К расчету верхнего пояса
сегментной фермы
Г ибкость:
0.9-230
V '2.
5 3.4
2-10'
стрела подъема криволинейной панели в середине панели
230^
= 630“ ш 4 06 см'
Расчетное сжимающее усилие в поясе, с учетом коэффициента пере¬
грузки. по табл. 9 равно
N‘ = 6.4-1,1 + 5,5* 1,4 14,74 т.
То же для прогонов крыши:
Р'~ 180-1,1 + НО-1,4 --=394 кг.
Расчетный изгибающий момент от прогонов, принимая проекцию панели
равной 230 cos 20°^ 216 см и эксцентричное действие сжимающего усилия
(направленного по хорде), равен:
Мр ■= 14 710 4.06 - —^3'— = 31 576 кгсм.
Коэффициент, учитывающий дополнительный момент от нормальной
силы при деформации панели (но формуле 33)
42* 14 740
5-1--
3 100 а 240-130
0,71,
187

Поверка сечения основных ветвей пояса на сжатие с изгибом по фор¬
муле (99). при значении коэффициентов условия работы mt~\ и » I,
дает:
14 740 0.25-31576
240 + 0,71 • 1,0-200 “ 117 < 130'
Для прокладки по формуле (100) имеем:
0,6-31 576 — 18946 < 0,71.1,0.130-484 - 44 673 лгг.
Для скрепления прокладки с двумя ветвями пояса горизонтальными
гвоздями принимаем гвозди die =0,55 см и ^/г= 17,5 см. Для защемления
гвоздя во второй ветке
я, = 17,5 —(2*6 + 0,2-2 + 1,5*0,55) «*■ 4,27 > 4-0,55 = 2,2 см.
Расчетная несущая способность гвоздя определяется по табл. 10.
Имеем:
Та ** 80*6-0,55 *■ 264 кг;
Те - 50*6-0,55 - 0,55 = 165 кг.
Гн~ 250-0.552 + 62= 111 кг;
принимаем наименьшее значение 7\, = 111 кг.
Число гвоздей определяем по формуле (101):
31576*1
пгв — 25 !ц.2.о,77-230 = 20'
При наибольшем возможном шаге гвоздей в 40*0,55 = 22 см о панели
можно разместить 33 гвоздя; в действительности требуется разместить
только 20.
Гвозди в вертикальном направлении ставятся без расчета с шагом
в 20 см в один ряд с верхней и нижней стороны каждой ветви пакета
брусков.
§ 56. ДЕРЕВЯННЫЕ ФЕРМЫ НА КОЛЬЦЕВЫХ ШПОНКАХ
Благодаря тому, что кольцевая шпонка может передавать рас¬
тягивающие и сжимающие усилия, в конструкциях на таких
шпонках обеспечивается возможность одинакового присоединения
к >поясам как растянутых, так и сжатых элементов решетки. При
этом для конструктивной разра/ботки пригодна схема ферм с лю¬
бой решеткой (раскосной, треугольной и др.).
Универсальность конструктивных решений обеспечивается
расчленением верхнего и нижнего поясов фермы на два, три и че¬
тыре элемента с целью создания наибольших -возможностей для
прикрепления элементов решетки.
Многослойность конструкции обязывает конструктора при¬
нять меры к обеспечению равномерного распределения усилий
между отдельными ветвями (что особенно важно для растянутых
стержней) и по обеспечению надежного соединения отдельных
ветвей (что особенно важно для сжатых стержней).
В этих фермах сечение растянутых элементов решетки опре¬
деляется числом кольцевых шпонок, необходимых для передачи
188

растягивающих или сжимающих усилий. Сжатые элементы
решетки располагаются либо в плоскости поясных ветвей
(рис. 140, а, в) с упором их в ветви поясов, либо в промежутке
между элементами пояса или растянутыми элементами решетки
с соединением в этом случае при помощи кольцевых шпонок
(рис. 140,6). Упор сжатых элементов решетки в кромки поясов
(рис. 140, а, в) дает наиболее простые решения в тех случаях,
когда такими сжатыми элементами
будут стойки. Поэтому из всех схем
ферм наиболее удобными для при¬
менения указанного конструктивного
приема будут фермы с раскосной
решеткой, в которых стойки будут
сжаты, а раскосы растянуты
(рис. 141, а).
Стыки в нижнем поясе осуще¬
ствляются с помощью накладок и
прокладок, соединенных с основны¬
ми ветвями кольцевыми шпонками.
Стыки верхнего пояса выполняются
простым упором с накладками и
прокладками, с установкой с каж¬
дой стороны стыка не менее двух
болтов.
На рис. 141 приведены примеры конструктивного -решения не¬
которых узлов в фермах из досок на кольцевых шпонках.
Рис. 141, а дает решение 'промежуточного узла фермы с упором
сжатой стойки в ветви пояса и присоединением растянутого рас¬
коса при помощи кольцевых шпонок. Число ветвей в раскосах и
стойках должно быть принято из условия равномерной пере¬
дачи их усилий отдельным ветвям пояса.
На рис. 141,6 приводится решение центрального узла -ниж¬
него пояса фермы с сжатыми раскосами, растянутой стойкой и
стыком нижнего пояса. Приняв число ветвей в элементах решетки
такое же, как в поясе, и расположив их между торцами стыкуе¬
мых ветвей, получим 'наиболее простое решение.
На рис. 141,6 дано аналогичное решоние для того случая,
когда в раскосах могут бытырастягивающие усилия; на рис. 141, в
показано примыкание сжатого подкоса к поясу и через проклад¬
ку— к растянутой стойке; на рис. 141, г приведено решение пере¬
ломного узла верхнего пояса в полигональной ферме путем
врубки опорной диагонали в верхний пояс и присоединения рас¬
тянутой стойки кольцевыми шпонками.
Основные недостатки ферм на кольцевых шпонках заключа¬
ются в трудности отбора высококачественного сухого пиломате¬
риала для растянутых элементов, а также в необходимости обес¬
печения точного высверливания гнезд для шпонок при изготов¬
лении ферм на строительной площадке. Требование точного соб-
<*)
г*1 г
*)
4А
12 1 1.12 1
Рис. 140. Схема решений уз¬
ловых сопряжений ферм в
поперечном разрезе
189

люденйй всех технологических условий -при изготовлении таких
ферм ограничивает возможности их широкого применения.
Выявленные в практике строительства и эксплуатации недо¬
статки ферм из досок на кольцевых шпонках не позволяют реко¬
мендовать их для 'применения.
Рис. 141. Схема решений узловых сопряжений лля дошатых сквозных
ферм на гладких кольцевых шпонках
Применение ферм на кольцевых шпонках за рубежом, глав¬
ным образом в США, объясняется тем. что эти фермы с пролета¬
ми до 18 м изготовляюия на заводах: при больших пролетах они
выпускаются отдельными гоювыми блоками длиной до 10 м каж¬
дый. Блоки собираются непосредственно на ароигелышй пло¬
щадке. Благодаря эюму на месте установки ферм производятся
только монтажные работы, выполняемые в большинстве случаев
при помоши кранов, без использования лесов и подмостей.
Транспортировка готовых конструкций производится в боль¬
шинстве случаев автотранспортом, в зависимости от местных
190

условий, на расстоянии до 500 км, причем доставка их ведется Не¬
посредственно к месту монтажа с установкой на опоры автомо¬
бильным краном.
Существенной особенностью американской практики примене¬
ния указанные ферм является совместное проектирование и
изготовление ферм на одном предприятии. Это дает возможность
вводить изменения в конструкции в процессе их изготовления,
Рис. 142. Схема конструкции узлов американских ферм на гладких
кольцевых шпонках, I дм — 2,54 см
в зависимости от поступления материалов. Кроме того, благодаря
получению с лесопильных заводов высококачественных высушен¬
ных пиломатериалов крупных сечений и применению кольцевых
шпонок малых диаметров, имеется возможность такие шпонки
ставить по высоте в два ряда и, тем самым, в значительной сте¬
пени повысить несущую способность элементов узловых соедине¬
ний (рис. 142).
Все пиломатериалы, поступающие с лесопильных заводов и
предназначенные для изготовления деревянных конструкций, де¬
лятся на три категории, в зависимости от вида конструктивного
элемента. Эти материалы имеют гарантийную прочность (с ука¬
занием механических характеристик — для сжатия, растяжения и
изгиба).

Глаба /V
АРОЧНЫЕ И РАМНЫЕ СКВОЗНЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ
КОНСТРУКЦИИ. РЕШЕТЧАТЫЕ СТОЙКИ
И КОМБИНИРОВАННЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
§ 57. ТРЕХШАРНИРНЛЯ АРКА ИЗ СЕГМЕНТНЫХ СКВОЗНЫХ
ДЕРЕВЯННЫХ ФЕРМ
Трехшарнирные арки из сегментных ферм -могут быть поло¬
гие, с ’Передачей распора на стальные затяжки и стрельчатые, с
передачей распора на фундаменты- (рис. 143,а, б). В арках, бла¬
годаря небольшим усилиям в элементах решетки, все сопряжения
выполняются «а гвоздях.
Рис. 143. Построение габарита трехшариирных арок
из сегментных ферм
Для обеспечения устойчивости нижнего -пояса ферм для каж¬
дой пары трехшарнирных арок рекомендуется ставить через
панель (в плоскости стоек решетки) поперечные связи, подобно
тому, как это делается в обычных фермах (рис. 144).
Сечение верхнего сжатого и сжато-изогнутого нижнего поясов
сегментных полуарок при больших пролетах для придания поя¬
сам большей устойчивости из плоскости арки рекомендуется при¬
нимать из трех ветвей, как для сегментных ферм (см. рис. 134).
192

Между ветвями поясов ставятся сплошные прокладки с обрывом
их возле узлов для пропуска между ветвями элементов решетки.
Сечения всех эле-
ЧГ
V
11
•Добм•
1р-2ы
Рис. 144. Схема поперечных связей для
арочных и рамных конструкций
ментов решетки, неза¬
висимо от знака и ве¬
личины расчетного уси¬
лия, принимаются оди¬
наковыми.
На рис. 145 пока¬
заны три этапа монта¬
жа трехшарнирной ар¬
ки из сегментных ферм
со стальной затяжкой:
подъем полуарки (а),
продолжение подъема
(6) и установка полу¬
арок на опоры я пере¬
движную временную
башню 1 со сборочной
площадкой для устрой¬
ства шарнира.
На рис. 145,6 вид¬
ны растяжки (<?), кото¬
рые удерживают полу¬
арки в требуемом поло¬
жении и обеспечивают
устойчивость мачты или
копра при подъеме.
§ 68. РАМНЫЕ
ДЕРЕВЯННЫЕ
КОНСТРУКЦИИ
Рамные сквозные де¬
ревянные конструкции
могут быть двухшар¬
нирными или трехшар¬
нирными. Преимуще¬
ство следует отдать
трехшарнирным систе- п „
ма Рис. 145. Схема трех этапов монтажа трех-
* шарнирной аркн из сегмептных ферм:
РЭМЫ МОГут ИМеТЬ /—временная башня или эстакада; ?—стена или стов-
пролет, как правило, не ка каркаса; 3—расчалки; 4—копер; затяжка; б—под-
о. £* иескн; 7—коньковый узел; б—монтажный стык эатяж-
СВЫШе 24 М. Примером ки; 9—монтаж конькового стыка; /0—лебедка
рамной конструкции из
досок на гладких кольцевых шпонках может служить конструк¬
ция, приведенная на рис. 146, которая 26 лет эксплуатируется на
одном из заводов Ленинграда *. Опорный увел выполнен упором
1 Спроектирована автором.
13 — В. Ф. Иаяяоа

с обшивкой кромок двух поясов полосовой сталью, закрепленной
шурупами и анкерами.
■К рамным конструкциям относятся также и системы, состоя¬
щие из сплошных или решетчатых стоек, защемленных в фунда¬
ментах и шарнирно связанных с фермами (рис. 147, 148, 149).
По характеру действия горизонтальных нагрузок такие рамы яв¬
ляются статически неопределимыми.
Распределение сил взаимодействия между стойками рамы при
ветровой нагрузке показано на рис. 149,6.
Рис. 146. Схема конструкции сквозной двухшарннр-
ной с двумя консолями рамной конструкции и решение
основных узловых сопряжений на гладких кольцевых
шпонках
На рис. 147 приведена конструкция стойки рамы, состоящая
из (брусьев на колодках. Защемление стойки в фундаменте обе¬
спечивается при помощи анкеров из круглой стали и деревянных
накладок, прикрепленных к брусьям -болтами. В верхней части
стойка связана с фермой при помощи насадки. Связь с соседними
стойками обеспечивается обвязками.
На рис. 148 представлена конструкция ступенчатой стойки,
верхняя ее часть сплошная, а нижняя—решетчатая. Такая кон¬
струкция применима в зданиях высотой более б м при наличии
нагрузок на стойку от мостовых кранов, перекрытий и пр.
§ 59. КОМБИНИРОВАННЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
В конструкциях с большими ■пролетами (в мостах, ангарах,
стадионах и пр.) допускается применение комбинированных
194

. .л
Рис. 147. Схема конструкции составной
стойки из двух или четырех обзольных
брусьев

I. -J
Рис. 148. Схема конструкции решетчатой
наружной стойки из обзольных брусьев при
наличии мостового крана

df-»-
щ* г __J. у \ X‘&wb (
w rz
Рис. 149. Схемы решений двухшарннрных однопролетных
и двухпролстпых рамных конструкций с составными н ре¬
шетчатыми стойками. Схема действия на решетчатую
стойку внешних нагрузок
Рис. 150. Комбинированная деревянная конструк¬
ция из решетчатой балки и гибкой арки

деревянных конструкций, состоящих из гибкой арки и балки жест¬
кости (рис. 150).
В комбинированных конструкциях гибкая арка воспринимает
нормальные усилия, а изгибающие моменты и поперечные силы
передаются балке жесткости. При отсутствии шарнирного стыка
в балке жесткости указанная система является статически неопре¬
делимой. В этом случае при расчете принимаются во внимание не
только деформации элементов, но и соединений.
Гибкая арка может быть выполнена из досок на гвоздях или
лучше на клею. В последнем случае арку можно собирать из от¬
дельных блоков. Балка жесткости может быть запроектирована
в виде сплошной системы из досок на гвоздях, на клею или в виде
фермы. Как правило, комбинированные системы тяжелее жест-
ккх арок. Сборка и установка таких систем отличается большой
трудоемкостью. По указанным причинам применение комбиниро¬
ванных систем во многих случаях экономически нецелесообразно.

Раздел седьмой
ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ
КОНСТРУКЦИИ
Глаеа I
ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ
ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
§ 60. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Все инженерные конструкции являются пространственными,
однако многие из них для упрощения расчета расчленяются на
отдельные плоские системы, работающие независимо одна от
другой. Так, например, при расчете стропильных ферм, связан¬
ных между собой конструкцией крыши и специальными связями,
каждая ферма рассматривается, как самостоятельная плоская
система. При этом пренебрегается не только возможностью пере¬
распределения -временной нагрузки между отдельными фермами,
но и участием в работе каждой фермы ограждающей кон¬
струкции.
К собственно пространственным системам относятся инженер¬
ные конструкции, у которых рабочие элементы не находятся в
одной плоскости. При расчете таких систем, как правило, прини¬
мается во внимание работа несущих элементов в различных
плоскостях.
В -пространственных системах деревянных покрытий, к кото¬
рым относятся различные своды и купола, во многих случаях
учитывается также работа настилов и -прогонов, которые при рас¬
чете плоских систем рассматриваются как вспомогательные кон¬
струкции.
Совмещение ограждающих и несущих функций свойственно
сводам и куполам со сплошными рабочими настилами.
Помещения, перекрываемые пространственными конструк¬
циями, могут иметь планы прямоугольного, -квадратного, много¬
угольного или кругового очертания.
По форме поверхности пространственные системы
можно подразделить на цилиндрические, складчатые,
конические и сферические. При пересечении цилиндри¬
]<№

ческих поверхностей могут (быть также получены крестовые
и сомкнутые оболочки.
По способу опирания различают: оболочки, опертые
преимущественно на продольные стены (распорные цилиндриче¬
ские своды); безраспорные цилиндрические оболочки и складки,
Рис. 151. Пространственная деревянная конст¬
рукция, образуемая из трехшарнирных арок
опертые на торцовые стены; крестовые своды, опертые в углах
здания; сомкнутые своды, опертые на стены, и купола с опира-
нием преимущественно по контуру.
По степени жесткости пространственные системы под¬
разделяются на тонкостенные и .ребристые.
В зависимости от способа соединения элементов и их взаим¬
ного расположения различают сплошные и сетчатые
прострапствен*ные конструкции.
Не все деревянные конструкции, называемые пространст¬
венными, полностью удовлетворяют указанным выше требо¬
ваниям.
Есть такие конструкции покрытий, элементы которых нахо¬
дятся не в одной плоскости, но в то же время они легко расчленя¬
ются на отдельные плоские системы, способные благодаря своей
жесткости принять на себя всю внешнюю нагрузку. Такие кон¬
струкции являются по форме пространственными, а по условиям
своей работы плоскими. К ним относятся конструкции, изобра¬
женные на рис. 151, образованные из трехшарнирных арок, пере¬
секающихся в замковом шарнире и- опертых на стены или фунда¬
менты.
В зависимости от видов плана и арок могут быть получены
покрытия различной формы.
199

В этих конструкциях настилы и прогоны выполняют ту же
роль, что и в покрытиях по плоским несущим конструк¬
циям.
К пространственным 'конструкциям, которые при расчете мож¬
но условно расчленить на плоские системы (арки), относятся рас¬
порные своды (сетчатые и сплошные) (рис. 152).
Рис. 152. Схема сводов:
а—общи А вид н схемы очертаний сетчатого свода; б—опорная часть
г затяжками: о—двойной гнутый свод; /—косяк; 2—сопряжение на
врубках нлн болтах; 3—затяжки; опорный брус
Расчет куполов и безраспорных цилиндрических оболочек и
складок производится с учетом пространственной работы их эле¬
ментов. При сравнительной оценке различных видов простран¬
ственных деревянных конструкций необходимо иметь в виду, что
своды и купола со сплошными рабочими обшивками по затрате
древесины являются наиболее экономичными, -но большая трудо¬
емкость их изготовления, возможность быстрого разрушения от
загнивания не позволяют рекомендовать эти конструкции для
широкого применения га капитальном строительстве.
200

Сетчатые своды и купола не являются совмещенными кон¬
струкциями, и поэтому они более устойчивы в отношении загни¬
вания. Большим достоинством этих сводов является стандарт¬
ность их элементов, возможность 'Предварительной заготовки
этих элементов на заводе, а также сборность и разборность кон¬
струкции. По сравнению с другими пространственными системами
сетчатые конструкции являются наиболее эффективными.
Многие пространственные системы деревянных покрытий
позволяют эффективно использовать внутреннее пространство
перекрываемых помещений, что позволяет применить их в выста¬
вочных павильонах, летних театрах, спортивных сооружениях и
в других зданиях. Использование пространственных систем наи¬
более целесообразно в покрытиях помещений, имеющих в плане
форму круга, квадрата или правильного многоугольника.
Во всех случаях применения пространственных систем пред¬
почтение следует отдавать индустриальным конструкциям.
Глава //
ДЕРЕВЯННЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ СВОДЫ И КУПОЛА
§ 61. КРУЖАЛЬНО-СЕТЧАТЫЕ СВОДЫ
Кружально-сетчатый свод представляет собой конструкцию,
составленную из коротких стандартных косяков, расположенных
по двум взаимно пересекающимся винтовым линиям (рис. 152, а,
б). Узловые сопряжения в сетке свода образуются при помощи
врубок (рис. 153, в) или стальных креплений (болтов, а иногда
и скоб) (рис. 154, 155).
Ввиду большой гибкости таких сводов высота косяка в се¬
редине должна быть принята не менее Vioo пролета свода (т. е.
j-qq /). Применяя для изготовления косяков доски высотой
до 22 см, можно получить своды с пролетом до 22 м. Косяки,
склеенные по высоте, позволяют увеличить пролет данных сводов.
Благодаря стандартности, небольшим размерам и транспор¬
табельности таких косяков, создается возможность быстро произ¬
вести сборку и разборку всей конструкции. Поэтому такие своды
полностью удовлетворяют и требованиям, которые предъявля¬
ются к современным индустриальным конструкциям. Лучшим ре¬
шением из двух указанных -вариантов конструкции по способу
узловых сопряжений следует считать сетчатые своды на врубках
системы С. П. Песельника, отличающихся простотой изготовле¬
ния и монтажа.
Кружально-сетчатые своды — на врубках и на (болтах или
скобах — могут иметь круговое очертание со стрелой подъема не
менее xh пролета и стрельчатое очертание со стрелой подъема не

Рис. 153. Разбивка в плане сетки для
кружально-сетчатых сводов:
а—прямоугольная; б—ромбическая; л—схе¬
мы узлов системы Песельника; г—расчет¬
ная схема; <?—опорные узлы; /—центр y.wta;
2— верхняя грань сквозного косяка; 5—
стальная затяжка; шип; 5—настенный
брус

менее */з пролета. Для стрельчатого свода -подъем дуги полусвода
относительно ее хорды должен составлять не менее Vis величины
хорды (рис. 152,а).
Рис. 154. Конструкция узловых сопряжений кру¬
жально-сетчатого свода на болтах:
я—промежуточный узел; й—торцооый; и—опорный узел
Опорные узлы свода выполняются врезкой косяков в настен¬
ные брусья. Свод может опираться как на продольные брусья,
уложенные на стоны, так и на от¬
дельные опоры.
Для восприятия распора свода
ставятся стальные затяжки на рас¬
стоянии от 1,5 до 3 м (рис. 152, 6) в
зависимости от шага (с) опорных
косяков. Для устранения провиса¬
ния затяжки ставятся подвески, при¬
крепленные к своду.
В торцах здания примыкание ко¬
сяков к аркам кружальной системы
осуществляется жестким фронтоном,
состоящим из двух-трех слоев ко¬
сяков. При наличии связи свода с
жесткими фронтонами учитывается
их влияние на работу свода. В дан¬
ном случае за счет опирания свода
на фронтоны происходит уменьше¬
ние изгибающих моментов в про¬
лете свода. Это уменьшение учиты¬
вается путем деления расчетного
изгибающего момента на коэф¬
фициент кф, величина которого за¬
висит от отношения расстояния между фронтонами В к длине
дуги свода S. Коэффициент ^определяется по табл. 16.
Скобо
Рис. 155. Конструкция узла
сетчатого свода на скобах
203

Настилы «рыши укладываются непосредственно по косякам.
На рис. 156, а показана конструкция неотепленной крыши с по¬
крытием из кровельной стали, а на рис. 156,6—утепленная, с
рулонным покрытием.
Таблица 16
Определение коэффициента жесткости кф
BfS
1
1.5
2,0
2,5
кф
2
„ 1,4
1,1
1,0
Рис. 156. Конструкции хо¬
лодной и утепленной кры¬
ши для кружально-сетяатых
сводов
/? —расстояние между фронтонами;
5 — длина дуги свода.
А. Кружально-сетчатый свод
с узлами на врубках
системы С. И. Песельника
Сетка свода может быть прямо¬
угольная и ромбическая с углом
между косяками — 45° (рис. 153, в,
б). В ромбической сетке углы при¬
мыкания двух косяков к сквозному косяку — острые. В целях
упрощения изготовления косяков рекомендуется принимать углы
в 45°. Угол « между косяками и осью дуги свода в этом случае
будет равен 67°30'.
Для получения сетки образующая свода делится на равные
отрезки (с), называемые шагом сетки (см. рис. 152,6, 153,а, 6),
величина которого принимается в пределах от 0,7 до 1,5 м, а иа-
ружная дуга свода делится на равные части AS. Диагонали
квадратов или прямоугольников определяют положения центров
узлов. В результате такого построения сетки косяки образуют на
поверхности свода винтовые линии. Более простая конструкция
свода получается, как видно из рис. 153, при прямоугольной сетке,
в которой концы косяков и шипы имеют простую и удобную для
изготовления форму.
Высота шипов и гнезда в косяках принимается равной V* вы*
соты косяка. При этом длина шипа должна быть не менее тол¬
щины косяка. Гнезда располагаются в середине длины и высоты
косяка. Размеры и форма шипов и гнезд должны быть подобраны
с таким расчетом, чтобы было обеспечено плотное соприкасание
всех рабочих плоскостей между собой и с гнездом.
Длина косяка (/*) принимается в пределах от 1,8 до 2,2 м
в зависимости от раскроя досок, с учетом получения наименьших
обрезков, но пе менее 10-кратной высоты косяка в середине его
длины. Указанные пределы длины косяков соответствуют пре¬
дельным размерам сечений досок по сортаменту (от 2,5X18 до
6X22 см).
204

Толщина косяка (Ьк) в своде назначается в пределах от 2,5
до б см. Отношение высоты косяка к его толщине должно быть
не более 4,5, т. е. Ьк > ^ \
Приближенный расчет свода производится для полосы шири¬
ной, равной расстоянию между узлами по длине свода (см.
рис. 153,2), которая рассчитывается как двух- или трехшарнир¬
ная арка, в зависимости от ее очертания (кругового или стрель¬
чатого). Определив максимальный изгибающий момент М и
соответствующую ему нормальную силу N от постоянной и одно¬
сторонней временной нагрузки, приступают к расчету основного
косяка с учетом угла а между косяком и осью дуги свода.
Расчетное значение изгибающего момента косяка М к и нор¬
мальной силы NK по методу, принятому НиТУ-122-55 (см.
рис. 149,г), определяется из следующих выражений:
<|02>
"* = -57^- ■ (1<й)
где а — угол между направлением косяка и образующей свода,
коэффициент £ определяется по формуле (104):
5=1 “'3100' Rcf6p 9 t104)
в которой расчетная гибкость свода по НиТУ-122-55 будет2:
1 _ 4.5/р
где /0 — расчетная длина дуги свода определяется по данным
§ 44 для расчета арок кружальной системы;
коэффициент кф— коэффициент, учитывающий разгружаю¬
щее влияние фронтонов (см. табл. 16).
Расчет косяка ведется по -формуле (34) внецентренного сжа¬
тия (см. разд. III, главу III, § 17). Формула после подстановки
значений для Мл и Nk примет следующий вид:
N - + (Ю5)
2Fht sin в * ЬфШиЬ Wht sin а
1 При доске высотой 22 см наименьшая толщина по сортаменту уста¬
навливается 6 см. Поэтому, как исключение, для указанной высоты хосяка
22 см толщина его принимается не 5, а 6 см.
2 Учитывая частичное защемление расчетной полосы свода, т. е. арки и
л Г Л * 0.289 Ьк
величину радиуса инерции сечения косяка, т. е.: />= у 2/?“ = f4——
* 0.2Л*. получим расчетную гибкость свода равной X — =
г* 0,2’Л*
4 5*/
** ’ Л » где 0.9 — эмпирический коэффициент.
Л*
206

Толщина косяка (Ьк) в своде назначается в пределах от 2,5
до 6 см. Отношение высоты косяка к его толщине должно быть
не более 4,5, т. е. Ьк > ^ 1.
Приближенный расчет свода производится для полосы шири¬
ной, равной расстоянию между узлами по длине свода (см.
рис. 153,г), которая рассчитывается как д/вух- или трехшарнир¬
ная арка, в зависимости от ее очертания (кругового или стрель¬
чатого). Определив максимальный изгибающий момент М и
соответствующую ему нормальную силу N от постоянной и одно¬
сторонней временной -нагрузки, приступают к расчету основного
косяка с учетом угла а между косяком и осью дуги свода.
Расчетное значение изгибающего момента косяка М к и нор¬
мальной силы N кпо методу, принятому НиТУ-122-55 (см.
рис. 149,г), определяется из следующих выражений:
и,1. ' (102>
"‘-ТИТ- ■ <103>
где а — угол между направлением косяка и образующей свода,
коэффициент £ определяется по формуле (104):
*= 1 — ТЛЯТ Rtfgp ’ ^104)
в которой расчетная гибкость свода по НиТУ-122-55 будет2:
Х =
4,5/0
hk 1
где/0 —расчетная длина дуги свода определяется по данным
§ 44 для расчета арок кружальной системы;
коэффициент коэффициент, учитывающий разгружаю¬
щее влияние фронтонов (см. табл. 16).
Расчет косяка ведется по формуле (34) внецентренного сжа¬
тия (см. разд. Ill, главу III, § 17). Формула после подстановки
значений для Mk и Nk примет следующий вид:
N - + (105)
2Рнт Sin в 1 кфШиЬ Wht Sin a
1 При доске высотой 22 см наименьшая толщина по сортаменту уста¬
навливается б см. Поэтому, как исключение, для указанной высоты косяка
22 см толщина его принимается не 5, а 6 см.
2 Учитывая частичное защемление расчетной полосы свода, т. е. арки и
/'Л * 0.289 Л*
2^— = ——
— 0,2Л*, получим расчетную гибкость свода равной X— -'‘^2- — в»94) =
г* 0,2-Л*
4 5*/
= * , где 0.9 — эмпирический коэффициент.
Л*
206

— В — расстояние между фронтонами, которое принимается не
(более 2,5S (см. табл. 16).
Конструкция кружально-сетчатых сводов -на врубках полу¬
чила применение в СССР для легких покрытий (выставочных
•павильонов, летних театров, клубов и т. п.).
Б, Кружально-сетчатый свод с узлами на болтах или скобах
В сводах с узлами на болтах или скобах применяется ромби¬
ческая сетка с шагом (с), который назначается в пределах от 0,7
до 1,0 м, при углах между косяками и осью овода от 30 до 50°.
Величина смещения примыкающих косяков к сквозному ко¬
сяку при обычном для такого свода угле а между косяками и
образующей свода определяется по формуле: So=2bk+30 мм.
Ось болта или скобы должна пройти через центр узла. Каждый
сквозной косяк в середине имеет продолговатое отверстие, длина
которого вдоль косяка выбирается с таким расчетом, чтобы через
него могли пройти болт или скоба. Диаметр отверстий иа концах
косяка должен превышать диаметр болта или скобы на 4 мм.
При высоте торцовой части косяка свыше 18 см в узле ставятся
не один, а два болта.
Конструкция всех узлов кружально-сетчатого свода на болтах
показана на рис. 154. На рис. 154, а приведен узел в-пролете
свода, -на рис. 154—торцовый у фронтона, на рис. 154, в — опор¬
ный узел. На рис. 155 изображен узел сетки со скобой.
Величина угла ^ между косяками и осью свода здесь назна¬
чается в пределах от 30 до 50° (см. рис. 153, г).
Сила смятия в узле торцовой части косяка в направлении нор¬
мали к сквозному косяку определяется по формуле:
^с= 2sin a.sln2e ' >
а усилие в болте или скобе по формуле:
N шп
6 2 sin a U
Разгружающее влияние трения здесь не учитывается.
Все кружально-сетчатые своды изготовляются на деревообра¬
батывающих заводах с применением точных шаблонов. Особо
необходимо соблюдать точность при обработке косяков, обеспе¬
чивающих плотные узловые сопряжения. Косяки изготовляются
из .пиломатериалов второй категории с влажностью не более 25%.
§ 62. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СПЛОШНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СВОДАХ
К существующим в настоящее время деревянным сплошным
цилиндрическим сводам относятся: распорный двойной гну¬
тый свод Шухова (рис. 157, 158) и безраспорный свод-
207

Рис. 157. Схема конструкции двойного гнутого свода:
а) общий вид; б) поперечный разрез; в) сеченяе частя свода; г) работа
прогона; /—рубероидный кровельный ковер; 2—защитный косой настил.
8—рабочий разряженный настил; 4—воздушный прослоек, сообщаемый с
наружным воздухом; 5—прогон; б— термоизоляция; 7—нвжняя обшивка;
8—п а роазол я цв я
Рис. 158. Конструкция осушающих продухов и схема утеп¬
ления свода:
а) ребристый свод; б) ыногорядовоО свод; в) складка

оболочка (рис. 159), являющиеся конструкциями, которые
могут изготовляться на строительной -площадке.
Двойной гнутый овод состоит из верхней и нижней обшивки
по прогонам, расположенным параллельно образующей свода.
Верхняя обшивка состоит из рабочего настила толщиной 1,9—
3,5 см с просветами между досками для вентилирования внутрен¬
них полостей свода и косой обшивки, которая служит основанием
под рулонное покрытие и для придания жесткости своду. Нижняя
обшивка сплошная. На нижнюю обшивку -по слою толя уклады-
Рис. 159.
общнП вид одноволкового свода-оболочки; б—трехрядового свода-оболочки;
в—складки
вается утеплитель. Свод передает нагрузку на стены через опор¬
ные брусья. Распор свода воспринимается затяжками, постав¬
ленными через 1,5—3 м. Ось свода очерчивается по дуге окруж¬
ности со стрелой подъема равной xk пролета. Пролет свода не
должен быть более 20 м.
Конструкция свода отличается большей гибкостью особенно
при односторонних нагрузках. Свод является совмещенной кон¬
струкцией и поэтому особое внимание следует обратить на защиту
его от загнивания.
Деревянный свод-оболочка представляет собой безраспорное
цилиндрическое -покрытие с квадратным или прямоугольным пла¬
ном, опирающееся только на торцовые стены (рис. 159, а, б). Уста¬
новив несколько сводов-оболочек, можно получить многорядовое
покрытие больших площадей (рис. 159,5). Однако идея такого
покрытия без внутренних опор-колонн практически оказалась
мало пригодной. Образование снеговых мешков между волнами
свода и загнивание элементов свода в местах возможного увлаж¬
нения приводили к увеличению деформаций и уменьшению дол¬
говечности свода. Такие своды благодаря опиранию иа торцовые
стены работают, как балки корытиого сечения с растянутым ниж¬
ним и сжатым верхним поясом.
Конструкция ребристого свода-оболочки (рис. 160) состоит из
двух косых (под углом 45°) настилов 2, 3 и одного продольного
14-в. Ф. Иванов
209

настила 4t верхнего и нижнего поясов /—/. В верхнем и нижнем
поясах свода число досок продольного настила увеличивается, об¬
разуя утолщения, называемые бортами. Продольные настилы вос¬
принимают нормальные усилия, действующие по длине свода,
а косые настилы — сдвигающие усилия, действующие под углом
45° к оси свода. Усиленные продольные настилы в верхней и ниж¬
ней частях свода воспринимают наибольшие сжимающие и растя¬
гивающие усилия.
Рис. 160. Конструкция ребристого свода-
оболочки:
а) общий вид; б) ребро жесткости с двумя ннж-
«имя и одним верхним поясами; /—бортовые эле¬
менты; 2, 3—косые настилы; 4—продольный на¬
стил; 5—вспомогательные арочкн; ff-— ребро жест¬
кости; 7— верхний пояс ребра; 8—нижний пояс
ребра; 9—прогон-распорка; /0—подкосы; //—пере¬
кроенная или фанерная стенка
Кроме того, на всей длине свода-оболочки располагаются
ребра жесткости 6 в виде сплошных или решетчатых арок серпо¬
видного очертания с двутавровым или коробчатым поперечным
сечением, с прогонами-распорками 9 и подкосами 10. Рас¬
стояние между такими ребрами принимается в пределах от 2 до
6 л. В промежутке между ребрами располагаются вспомогатель¬
ные арочки 5, составленные из двух или трех слоев досок. Как
сами ребра, так и арочки используются для устройства над ними
стыков досок косых и продольных настилов, а также и для мон¬
тажа самого овода-оболочки.
Применение сводов-оболочек в настоящее время не может
быть рекомендовано ввиду большой трудоемкости их изготовле¬
ния, а также из-за больших деформаций свода вследствие пол¬
зучести гвоздевых соединений -при длительном действии нагру¬
зок.
210

§ 63. КУПОЛА
В купольном покрытии, основанном на пересекающихся в вер¬
шине купола трехшарнирных арках, расположенные между арка¬
ми прогоны не участвуют в общей работе купола как простран¬
ственной системы, а передают лишь нагрузку на арки. Для при¬
дания покрытию купола общей жесткости рекомендуется в кон¬
струкцию крыши вводить косой дощатый настил.
1 :::.i
U—ч)
■ ' Ч» I
1
1
\
Рис. 161. Деревянное купольное покрытие из трехшарнирных арок
для кинотеатра «Колизей» в Ленинграде:
а) схема трехшарнирной арки; б) конструкция арки с надстройкой вентиля¬
ционного фонаря к план замкового шарнира; в) общий вид купола в плане;
г) замковый шарнир в плане; д) вентиляционный фонарь в плане
Примеры решений таких куполов приведены на рис. 161 и
162. На рис. 161, а, д показана схема конструкции купола с
арками из сегментных ферм; на рис. 161,6—конструкция при¬
мыкания арок к верхнему и нижнему опорным кольцам; на
14*
211

рис. 161, а дан общий вид в плане верхнего кольца, а на
рис. 161, г —вентиляционный фонарь.
На рис. 162 видны основные детали конструкции купола, обра¬
зованного из серповидных арок: а—общий вид серповидной
арки купола и схема решетки полуарки, б, в — схема конструк¬
ции верхнего шарнира и примыкание к нему полуарок, г — схема
конструкции опорного шарнира. Из -последних двух схем видно,
Рис. 162. Схема конструкции опорных и замкового шарниров для
купольного покрытия Госцирка в Иваново:
л) полуарка; б) осрхнсс кольцо; *) замкооыб шарнир; г) опорные шарнир
что крайние панели полуарок возле верхнего и опорного шарниров
между ветвями поясов для придания в этих местах конструк¬
ции большей жесткости заполнены двойной дощатой перекрест¬
ной стенкой.
Расчет, изготовление и монтаж арок купола ведутся так же,
как и для обычных трехшариирных арок.
Купола-оболочки состоят из кольцевых и перекрестных доща¬
тых настилов, прибитых к меридиональным аркам из гнутых до¬
сок. Такой купол называется тонкостенным.
При пролетах купола более 35 м, кроме указанных меридио¬
нальных арочек, вводятся еще и серповидные ребра жесткости.
Такой купол называется ребристым.
212

На рис. 163 показан пример конструкции тонкостенного ку¬
пола, который состоит из меридиональных арочек прямоугольного
профиля /, кольцевого настила 2, верхнего кольца кружальной
системы 3, косого настила с переменным направлением раскосов
для каждой пары полуарок 4, второго кольцевого настила, сме¬
щенного на половину ширины досок первого кольцевого на¬
стила 5. На том же рисунке: а — схема купола, б — план всех
б)
Рис. 163. Конструкция тонкостенного купола-оболочки:
а) схема купола; б) конструкция купола; в) поперечное сечение арочки;
г) опорное кольцо; д) кружальное кольцо; У—арочки; 2— кольцевой
настил; £—верхнее кружальное кольцо; косой настил
настилов с кровлей и прогонами, в — сечение арочки и д—сече¬
ние верхнего кольца -кружальной системы с примыканием к нему
арочек.
На рис. 164, а представлена схема конструкции ребристого
купола. Опорное кольцо — железобетонное. Конструкция примы¬
кания ребер к верхнему кольцу показана на рис. 164, в, а сече¬
ние арочек и настилов—на рис. 164, г. Устойчивость нижних
поясов ребер обеспечивается при помощи подкосов (рис. 164, д).
Расчет таких куполов ведется -по безмомеитной теории, со¬
гласно которой находят меридиональные кольцевые и сдвигаю¬
щие усилия. Меридиональные усилия воспринимаются меридио¬
нальными арками и ребрами, кольцевые усилия — кольцевыми
настилами, а сдвигающие усилия—косыми настилами.
Кроме упомянутых конструкций куполов, имеются и другие,
как, например, купол, состоящий из брусчатых косяков одного
типа, который собирается без лесов. Каждый кольцевой слой ко¬
сяков скрепляется гвоздями с нижележащим кольцевым слоем.
213

Рис. 164. Конструкция ребристого купола оболочки,
предложенной Центральным научно-исследователь¬
ским институтом промышленных сооружений:
/—ребра; 2—верхнее сжатое кольцо кружальной системы:
3—зрочкн; 4—'Косые пастилы
Рис. 165. Схема конструкции (ку¬
польного покрытия из брусчатых
косяков), предложенная автором
в 1932 г.

Каждый косяк в этой конструкции должен быть хорошо притор¬
цован и иметь правильную однотипную форму. На рис. 165 пока¬
зана схема такого купола *.
Рис. 166. Схема кружально-сетчатых купольных
покрытий:
а. 6) купола; в, г) сомкнутого свода
По типу описанной выше конструкции кружально-сетчатых
сводов могут быть образованы сетчатые купола, тип косяков
которых меняется с .перехо¬
дом от одной зоны к другой
(рис. 166, а, б). Узловые со¬
пряжения в сетчатых купо¬
лах решаются на врубках
или -на болтах.
При пересечении несколь¬
ких цилиндрических сводов
образуются покрытия в виде
сомкнутых или крестовых
сводов (рис. 166,5,2; 167).
Сопряжение цилиндриче¬
ских сводов в местах их пе¬
ресечений осуществляется с помощью ребер (гуртов) кружаль¬
ной системы. Благодаря тому, что сомкнутые и крестовые своды
составлены из отрезков цилиндрической поверхности, стандарт¬
ные размеры всех косяков сохраняются. Такие своды относятся
к сборно-разборным конструкциям.
Рис. 167. Схема конструкций кресто¬
вого свода
1 Подобная конструкция монолитного купола пролетом 20 м была приме¬
нена по предложению автора в г. Ленинграде в 1932—1933 гг.
215

Раздел восьмой
ДЕРЕВЯННЫЕ КАРКАСНЫЕ ЗДАНИЯ
Г лае а /
СООРУЖЕНИЯ, ВОЗВОДИМЫЕ В ДЕРЕВЕ
§ 64. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Некоторые жилые, общественные, промышленные и сельские
здания строятся с деревянными каркасными стенамиДеревян¬
ные каркасные здашя состоят из крыши, поперечных рам и свя¬
зей, обеспечивающих пространственную жесткость и неизменяе¬
мость сооружения.
Стены каркасных зданий включают основные стойки, на ко¬
торые опираются несущие конструкции .покрытия, и вспомогатель¬
ные элементы, предназначенные для устройства обшивок и утеп¬
ления или для установки щитов. Поперечные рамы каркасного
здания могут состоять из стоек, закрепленных с помощью анке¬
ров в каменных или бетонных фундаментах и шарнирно соеди¬
ненных с жестким ригелем в виде балки или фермы (рис. 168, а).
В расчетах таких рамных систем жесткость Ё1 ригеля прини¬
мается равной бесконечности.
Поперечная жесткость здания может быть достигнута путем
создания жестких узлов в местах соединения ригеля со стойками
и с помощью введения подкосов при шарнирном соединении стоек
рамы с фундаментом (рис. 168,6).
Для обеспечения поперечной жесткости каркасного зда¬
ния могут быть использованы также рамные и арочные кон¬
струкции.
На рис. 168, в показана схема трехшариирной поперечной
рамы.
Необходимо отметить, что согласно Указаниям по проектиро¬
ванию деревянных конструкций временных зданий и сооружений
(У-108-55), все такие здания должны проектироваться сборно¬
разборными с применением щитов и блоков. В высоких стенах,
главным образом временных производственных зданий, для по-
1 См. Технические правила по экономному расходованию металла, леса
и цемента в строительстве (ТГЫ01-54).
21ft

вышения прочности и устойчивости, стойки рам применяются со¬
ставного сечения из двух или четырех брусьев с сопряжением на
колодках и болтах, а в некоторых случаях — из досок иа клею.
Большое значение приобретает здесь вопрос о создании таких
транспортабельных сборных каркасов из плоских крупных бло¬
ков (холодных или утепленных), неизменяемость и устойчивость
которых должны быть обеспечены самой их конструкцией. В этом
Рис. 168. Схемы поперечных рам каркасного здания:
а) пря защемленных в опорах стойках; б, а) прн шарнирном пх опнраняп
случае должно быть уделено особое внимание конструкции со¬
пряжений указанных блоков в швах между обвязками, которые
осуществляются специальной конструкцией нащельников (см.
§ 8, раздел II, глава II).
Каркасное здание в -целом представляет собой пространствен¬
ную конструкцию, состоящую из связанных между собой плоских
систем.
Для придания такому зданию неизменяемости и устойчивости
в продольном направлении в крайних панелях продольных и
торцовых стен между стойками ставятся крестовые или другого
вида связи из досок, брусьев или стальных тяжей (рис. 169).
Для зданий большой протяженности такие связи повторяются
через 20—25 м. Для той же цели ставятся связи и в плоскости
крыши.
Наличие в конструкции крыши косого и рабочего <иастилов,
прочно прибитых к -прогонам, прикрепленным к верхним поясам
ферм или арок, обеспечивает неизменяемость и пространственную
жесткость конструкции покрытия. В крышах при отсутствии за¬
щитного косого настила необходимо ставить связи, пришивая их
снизу к прогонам. Одной обрешетки с прогонами в этом случае
недостаточно.
Концы прогонов должны быть прочно связаны с торцовыми
стенами. Стыки прогонов по длине покрытия должны быть на¬
дежно скреплены накладками на болтах или гвоздях.
Схемы конструкции деревянных торцовых стен в каркасном
здании могут быть выполнены в двух вариантах. В первом случае
торцовая стена образуется вертикальными стойками, опирающи¬
мися внизу на фундаменты, а вверху—на торцовые фермы. Во
втором случае торцовая стена поддерживается горизонтальными
217

План
—f—
прогонами или фермами, опертыми на крайние стойки торцовой
стены (рис. 169, г, д). Выбор варианта конструкции зависит от
высоты и длины торцовой стены. Заполнение торцовых стен не
отличается от заполнения продольных стен.
Для обеспечения устойчивости внутреннего пояса решетчатых
стоек торцовых и продольных стен при-высоких торцовых стенах
ставятся горизонтальные подкосы между внутренним поя¬
сом стойки и обвязкой
(рис. 169, д) или горизон¬
тальные в той же плоско¬
сти связи в виде ферм.
Ветровая нагрузка от
торцовой стены передает¬
ся на крышу, фундамен¬
ты и продольные стены.
Поставленные в крайних
панелях крыши и про¬
дольных стен связи поз¬
воляют передать ветро¬
вую нагрузку от торцо¬
вой стены на фундамент
продольных стен.
Для арок и рам, в ко¬
торых внутренний пояс
работает на сжатие, необ¬
ходимо ставить попереч¬
ные связи; при этом в не¬
которых случаях, как ска¬
зано было выше, возмож¬
но ставить арки и рамы
попарно (рис. 144). Попе¬
речные связи в фермах,
арках и рамах не следует
ставить на всем протяже¬
нии здания, так как вы¬
ход из строя связей одно¬
го пролета может привести к деформации всех остальных кон¬
струкций с последующим их повреждением.
При устройстве световых фонарей особое внимание необхо¬
димо уделить вопросу устойчивости сжатых элементов ферм, арок
и ,рам в пределах фонаря, где отсутствует крыша.
Связи жесткости, расположенные в плоскости крыши, рассчи¬
тываются на 0,02 усилия, действующего в сжатом поясе фермы
или арки. Гибкость каждого элемента связи с учетом состав-
ности, определяемая по формуле (60):
* = V (i*A)2+x?,
должна быть не более 200.
Рис. 169. Схема несущих конструктивных
элементов деревянного здания каркасной
системы:
а) общий инд здания павильонного типа с указа¬
нием расположения связей продольных и торцовых
стен ц оконных проемов; б, о, г) схемы располо¬
жения оет|юоой фермы; д) действие ветровой на¬
грузки на торцовую стену через горизонтальную
ветровую ферму на стойки каркаса продольных
стен и их фундаменты. Расположение поперечных
связей в плоскости стоек фермы для каждой пары
ферм показаны на рис. 144
218

Усилия, действующие на поперечные связи, и гибкость элемен¬
тов этих связей определяются на основании тех же указаний.
Реакции от ветровой нагрузки в шарнирных узлах поперечных
рам каркасных зданий определяются в зависимости от вида
рамы, числа стоек, способа их со¬
единения с ригелем и фундамен¬
том, а также от жесткости самих
стоек. Деформациями ригеля при
этом пренебрегают. Неизвестные
величины находятся из условия
равенства смещений всех верхних
шарнирных узлов рамы (см. рис.
149, б).
Распределение усилий от вет¬
ровой нагрузки в раме с двумя
стойками .показано на рис. 149,6.
Стены каркасного здания мо¬
гут примыкать к наружной сто¬
роне стойки или проходить по
оси ее. На рис. 170 показаны об¬
вязка степы каркаса, конструкция
составной стойки из четырех
брусьев, прокладки между брусь¬
ями и наружная обшивка степ.
§ 65. СХЕМА КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИИ ВРЕМЕННЫХ
ДЕРЕВЯННЫХ ЗДАНИЙ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Деревянные здания временного назначения, как, например,
выставочные павильоны, летние театры, гаражи, склады сыпучих
масс, мастерские, сельские постройки и т. п. могут иметь дере¬
вянные каркасные стены.
А. Выставочные павильоны, цирки, панорамы и другие здания
с центральным залом и пристройками
Основная схема здания для выставочного павильона преду¬
сматривает центральный зал с примыкающими к нему -пристрой¬
ками для малых залов и служебных помещений (рис. 171). По¬
крытие центрального зала с планом в виде квадрата, многоуголь¬
ника или круга может быть решено на пересекающихся в центре
зала трехшарнирных арках различного вида или в виде ребри¬
стых куполов. Лучшим решением в данном случае может быть
сомкнутый сетчатый свод из косяков системы С. И. Песельника
или на болтах со сплошными или решетчатыми гуртами.
Для боковых пристроек в зависимости от -их назначения кон¬
струкция покрытия выполняется по фермам или аркам любой
конструкции. Возможно в отдельных случаях и применение сетча¬
того свода С. И. Песельника. В пристройках, при небольшой про¬
Рис. 170. Расположение в плане
прогона каркасной стены при со¬
ставных стойках из брусьев:
а) при закреплении прогона снаружи:
Л) при закреплении прогона н проме¬
жутке между ветвями стойки; /—про¬
гон: 2—обшипка; горизонтальные
бруски для опираимя прогонов; •/—со¬
ставная стойка на 4 брусьев
219

тяженности, можно применить Г-образные рамы, установленные
перпендикулярно к стенам центрального зала (рис. 171, д).
При .подвесных потолках криволинейного очертания конструк¬
ция их основывается на кру¬
жалах, обшитьих снизу до¬
сками или фанерой.
Покрытия цирков и дру¬
гих зданий с круглым или
многоугольным планом мо¬
гут быггь запроектированы в
виде пересекающихся трех¬
шарнирных арок с описа¬
нием их на многоугольное
кольцо (рис. 171, е).
Б. Летние театральные зда¬
ния и концертные эстрады
временного назначения
План театрального зала
в большинстве случаев ре¬
шается в виде прямоуголь¬
ника (рис. 172). Иногда за¬
лу придают трапецевидное
очертание с веерным распо¬
ложением несущих конструк¬
ций. Кроме зала, в театраль¬
ном здании должны быть и
пристройки для коридоров,
фойе и других помещений.
Стены здания могут
иметь каркасно-обшивную
или каркасно-щитовую кон¬
струкцию. В качестве несу¬
щих конструкций могут быть
фермы, арки и рамы (рис.
172, а, б, г). При полукруг¬
лом плане (в эстрадах, му¬
зыкальных раковинах) мо¬
жет применяться несущая
конструкция покрытия, со¬
ставленная из кружальных
полуарок, расположенных
падиально, или из кружаль¬
ных арок разного пролета, расположенных параллельно
(рис. 172,ж), применяемая в Англии. Во всех случаях арки обши¬
ваются внутри в радиальном направлении тонкими досками или
Рис. 171. Схемы выставочных павильо¬
нов и концертных залов временного
назначения
о, 0, в. г, д) конструкция центрального
зала на юехшарннрных пересекающихся
арках различных систем: е) схема куполь¬
ного покрытия цирка
220

Рис. 172. Схема несущих конструкций летних театральных зданий и кон¬
цертных залов временного назначения:
а, б) конструкции на фермах балочной системы, трехшарнирных арках и рамах при
прямоугольном плане зала; в, г) конструкции с использованием Г-обрааных сквозных
рам при веерном плане зала; д) конструкция покрытия прямоугольного зала ка двух
продольных фермах с заполнением между ними и поперечном направлении фермами
нли балками; е) конструкция покрытия зала на полуарках с решеткой Гау*Журзв*
ского; ж) конструкция на арках кружальной системы

фанерой. Возможно также в некоторых случаях применение и
тонкостенного полукупола. Пример решения покрытия в схеме при
том же плане на полуарках с решеткой Гау-Журавского показано
на рис. 172, е.
В покрытиях, приведенных на рис. 172, а, б, в, г, допускается
использование подвесных потолков, собранных из готовых щитов.
Конструкция покрытия с прямоугольным или трапецевидным
планом зала может быть основана на двух мощных продольных
фермах и расположенных между ними фермах или составных бал¬
ках малого пролета, как показано на рис. 172, д. Сценическую
коробку рекомендуется выполнять из несгораемых материалов и
только для малых летинх театров, как исключение, можно сде¬
лать ее из дерева. Несущие стойки каркаса в этом случае должны
быть составного сечения. Крыша сцены поддерживается фермами,
к которым, кроме того, подвешиваются колосники. Расположение
ферм может быть параллельно порталу или перпендикулярно
к нему.
В. Спортивные сооружения временного назначения
Крытые стадионы имеют план в виде вытянутого прямоуголь¬
ника с примыкающими к нему полукругами (рис. 173,а). Покры¬
тие таких стадионов при небольшом числе зрителей может быть
Рис. 173. Схема несущих конструкции крытого стадиона:
о) на трехшарнирнмх арках; б) при сетчатой системе свода; /—парная
трехшарнирная арка; 2—продольная горизонтальная соязь: 3—стальные или
железобетонные конструкции
решено при помощи трехшарнирных арок, расположенных в по¬
перечном направлении, и полуарок; поставленных в торцах
радиально. Возможно применение сетчатой конструкции —
22*2

в средней части в виде цилиндрического свода, а в торцах — в виде
полукуполов или полусомкнутых сводов. Распор от оолукуполов
в вершине их должен быть воспринят системой связей, располо¬
женных в цилиндрической части покрытия, а вертикальная на¬
грузка от элементов полукупола должна быть воспринята пар¬
ными арками, расположенными в месте сопряжения полукупола
с цилиндрической частью покрытия. Покрытие должно опираться
на стальное или железобетонное опорное кольцо, уложенное на
стены или отдельные ко¬
лонны. На рис. 173,6 по¬
казано решение покрытия
сетчатой конструкции, ко¬
торая была применена
за рубежом при пролете
56 м (США).
Покрытия гимнастиче¬
ских залов, теннисных
кортов и манежей, имею¬
щие прямоугольный план,
могут быть оонованы на
фермах или арках раз¬
личного вида. Для той
же цели возможно при¬
менение круговых или
стрельчатых сетчатых сво¬
дов С. П. Песельника.
Покрытия. трибун реко¬
мендуется решать при по¬
мощи решетчатых кон¬
сольно-балочных или рам¬
ных систем с консолями.
Пример такой конструк¬
ции крытых трибун пока¬
зан на рис. 174, из которого видно, что под действием
временной нагрузки (снега) в крайней (наружной) стойке воз¬
никает растягивающее усилие, которое может быть настолько
большим при значительном выносе консольной части, что усилие
в той же стойке от нагрузки в пролете не будет его погашать.
Поэтому для таких покрытий трибун не рекомендуется проекти¬
ровать консоли с большим вылетом. Независимо от этого, анке-
ровка обеих стоек здесь обязательна, так как в таких открытых
конструкциях могут возникнуть -под воздействием на покрытие
ветра снизу растягивающие усилия в обеих стойках.
Г, Здания колхозных рынков
Здание рынка может быть запроектировано в виде -прямо¬
угольного трехпролетного зала с повышенной средней частью
Рис. 174. Схема несущих конструкций
крытых трибун:
/—главная ферма; 2—второстепенные Фермы:
’1—поперечные фермы
223

для получения фонарей с вертикальным остеклением. В качестве
несущих конструкций покрытия среднего зала могут быть исполь¬
зованы рамы, арки и фермы. Покрытие двух боковых залов при
пролетах не свыше 10 м может быть устроено по односкатным
составным балкам.
•

L_i
Ч _
_

———

г
—,
—
Рис. 175. Схема конструкции городского колхозного рынка:
а) аокрьггяе центрального зала с гвоздевыми трехшарнирнымв многоугольными
рамами (рынок и г. Иваново): б) центральный зал с покрытием на металло*
деревянных фермах
На рис. 175, а показан пример покрытия центрального зала
рынка со ступенчатым очертанием крыши для устройства верти¬
кального остекления.
На рис. 175,6 дано решение покрытия рынка при помощи
ферм.
Д. Здания гаражей, авторемонтных и машинно-тракторных
мастерских
Гаражи и авторемонтные мастерские, как правило, проекти¬
руются однопролетными. Покрытие их может (быть основано на
сборных фермах или арках пролетом от 15 до 20 м в зависимости
от условий размещения автомашин и оборудования. При проек¬
тировании таких покрытий необходимо учесть нагрузки от под¬
вески монорельсов. В отдельных случаях, как исключение, может
224

-11м-
быть допущен световой фонарь, но только с вертикальным остек¬
лением.
Согласно указаниям противопожарных норм1 необходимо
предусмотреть устройство отсеков и противопожарных зон.
Стены зданий, как правило, следует делать из несгораемых
материалов. Для вре-
менных здании, как ис¬
ключение, могут быть
допущены .деревянные
стены.
Машинно-трактор¬
ные мастерские пред¬
ставляют собой в боль¬
шинстве случаев одно¬
пролетные здания с
пристройкой. Основное
помещение имеет по¬
крытие пролетом от 9
до 12 л -по металло-де-
ревянным шпренгель-
ным фермам, а при¬
стройки .пролетом по
ом—с односкатным по¬
крытием по балкам (по
данным Гипросельхо-
за) (рис. 176, а, б, в).
12м
15~18м
Рис. 176. Схема мастерских машинно-трактор¬
ных станций и гаражей
Е. Сельские здания
Сельскохозяйственное строительство имеет свои характерные
особенности, которые состоят в использовании местных строитель¬
ных материалов и в применении преимущественно облегченных
конструкций. В лесных районах СССР возможно применение для
сельских построек деревянных конструкций в виде составных ба¬
лок, подкосных систем, ферм из бревен на лобовых врубках
и других ферм.
На рис. 177 показаны схемы сельскохозяйственных построек
различного назначения (по данным Гипросельхоза за 1954 г.),
с использованием деревянных конструкций (гаражи, коровники,
овчарни, птичники, зернохранилища, силосохранилища и склады),
Стены деревянных сельских построек, как правило, должны
иметь каркасную систему с различными заполнителями из мест¬
1 Противопожарные нормы строительного проектирования промышлен¬
ных предприятий и населенных мест. Государственный комитет Совета Ми¬
нистров СССР по делам строительства, Москва, 1952.
15_в. ф Иванов 22ft

ных материалов. При отсутствии чердачного помещения крыша
делается отепленной, а при наличии чердака отепляется чердач¬
ное перекрытие.
Рис. 177. Схемы типовых сельскохозяйственных
эдакий различного назначения
Ж. Сборно-разборные здания для строительных площадок
В настоящее время на каждом крупном строительстве при¬
нято создавать комбинат производственных предприятий, для
организации которого обычно отводятся сжатые сроки. Чтобы
уложиться в эти сроки, необходимо возводить сборно-разборные
здания. Конструкция таких зданий состоит из укрупненных эле¬
ментов — инвентарных щитов, клееных или цельных блоков пря¬
молинейного или криволинейного очертания, балок, стоек и ме-
талло-деревянных ферм из готовых крупных блоков.
22fi

С 1950 г. Главиндустрой и другие строительные организации
приступили к серийному изготовлению сборно-разборных одно¬
пролетных зданий типа СР-2 по проектам, разработанным Инду-
стройпроектом (инж. Р. О. Мелик-Адамян). За основу таких зда¬
ний принята секция рамной конструкции пролетом 8,2 м и стено¬
вые щиты шириной 1,5 м. Такие секции позволяют скомпоновать,
здания с прямоугольным, Г-образным, Т-образиым и другими
планами очертания для использования их в качестве клубов, сто¬
ловых, мастерских, временных общежитий, лабораторий, контор,
складов и т. п.
Из приведенной схемы сборно-разборной рамной конструкции
(рис. 178) видно, что все скрепления в узлах осуществлены на
стальных угольниках и болтах. Промежутки между рамами за¬
полнены стеновыми и кровельными щитами, скрепленными с по¬
мощью нащельников и болтов.
Стеновые и кровельные шиты состоят из каркаса, выполнен¬
ного из брусков 60x80 мм, обшитого с наружной стороны шпун¬
тованными досками, а с внутренней — фанерой толщиной 6 мм
с заполнением утеплителем из минерального войлока. Для устра¬
нения осадки утеплителя при транспортировании и монтаже в
каркас щита введены специальные бруски.
Для облегченного типа таких зданий с секцией 4X4 м стено¬
вые щиты размером 2X4,0 м обшиваются с двух сторон фанерой
толщиной 6 мм.
Кровельные щиты (несущие) для образования шатровых
крыш для тех же зданий облегченного типа имеют три типораз¬
мера: треугольной (2,66X4,36 м), трапецеидальной (2,66x3,18 м)
и прямоугольной (2,66X2,00 м) формы. В качестве утеплителя
и в этих щитах применен минеральный войлок.
Нижнее перекрытие решено в двух вариантах: холоднее с
утепленным подпольем и теплое с проветриваемым подпольем.
В первом случае перекрытие собирается из щитов, состоящих из
одного каркаса или утепленных щитов каркасной системы с об¬
шивкой их с одной стороны досками чистого пола толщиной
22 мм.
Все щиты перекрытия укладываются на подкладки по балкам
(для секций размером 1,5X8,20 м) или без них (для секций раз¬
мером 4X4 -и).
Щиты перегородок состоят из каркаса (из брусков 50X40 лмо1
и двусторонней обшивки фанерой.
Во всех случаях применяется водостойкая или ограниченно
водостойкая фанера в зависимости от назначения здания.
Наибольший вес одного сборного элемента в таких зданиях
не превышает 150 кг, что дает возможность перевозить их на
автомашинах и монтировать без применения сложной механиза¬
ции. Монтаж рассмотренных сборио-разборных зданий ведется в
строгой последовательности — сначала строится основание на ко¬
ротких сваях (длиной 1,5 м) с укладкой по ним обвязок, а затем
227

собираются в горизонтальном положении рамы с последующей
установкой их на место со всеми стеновыми и кровельными щи¬
тами. Последние оклеиваются рулонным кровельным материалом.
Разборка ведется в обратном порядке.
Рис. 178. Схема конструкций сборнс-разборных одно-
пролетных зданий для строительных площадок:
з) разрез типовой секции: б) стык щитов продольных стен;
9) крепление клееных фанерных щитов; г) сборно-разборное
здание облегченного типа; /—обшивка досками толщиной 19 мм;
2— строительная бумага; минеральный войлок; 4—слой перга*
мниа; 5—фанера толщиной 6 мм; 5—болт; 7— пергамин шириной
150 мм: Я—утепляющая прокладка (строительный войлок)
Основные показатели одной секции здания размером в плане
1,5X8,20 м: площадь помещения 12 л2, кубатура 39 *3, пило¬
материалов 3.3 м\ расход фанеры 0,12 мг\ другой секции разме¬
228

ром 4X4 м: площадь помещения 15 м2, кубатура 39 ж3, расход
пиломатериалов 2,2 ж3, расход фанеры 0,5 ж3.
Рассмотренные конструкции сборно-разборных зданий были
широко применены на строительных объектах Министерства пу¬
тей сообщения СССР. Полностью была доказана возможность
6-кратной сборки, разборки и транспортировки конструкций без
их ремонта.
Те же конструкции были широко использованы на строитель¬
стве Дворца науки и культуры в Варшаве. Здесь в короткий срок
потребовалось создать крупнейший комбинат производственных
предприятий.
Чтобы успешно решить эту задачу, нужно было, кроме рас¬
смотренных конструкций однопролетных зданий, применить также
сборно-разборные холодные и утепленные конструкции зданий
обшей шириной 18 ж. Такие здания в зависимости от их назначе¬
ния были возведены по проектам инж. В. П. Проневича.
И. В. Шуб и М. Я. Якобсона. Здания каркасио-щитовой кон¬
струкции собирались из однонролстных рамных каркасов с
консолями или без них с шарнирным соединением в коньке
(рис. 179). Все элементы таких рам — ригели и стойки — из¬
готовлялись в виде крупных клееных блоков постоянного или
переменного сечения (в соответствии с эпюрой изгибающих мо¬
ментов). Сопряжения ригелей со стойками выполнялись анало¬
гично однопролетным рамам при помощи стальных подкосов и
накладок на болтах. Сетка колонн для таких зданий, как пра¬
вило, была принята 6X5 ж, за исключением гаража, для кото¬
рого она была принята 6X7 ж с соответствующим усилением се¬
чений элементов рам. Продольная жесткость зданий длиной дс
140 ж обеспечивалась попарным через пролет соединением стоек
стальными подкосами аналогично креплению узлов рамного кар¬
каса.
Все стеновые щиты (размером 1 240 мм по ширине и 2 490 и
1 240 мм по длине) в зависимости от высоты здания ставились
в 2 или 3 яруса с установкой между ярусами горизонтальных об-
зязок и двусторонних нащельников с заделкой зазоров мине¬
ральным войлоком. Щиты крыши имели размеры 2000x990 мм
Наибольший вес щитов не превышал 120 кг.
На рис. 179, в, г показаны конструкции узлов рассматривае¬
мых сборно-разборных зданий.
Все полурамы каркаса из двух стоек и ригеля также собира¬
лись в горизонтальном положении и устанавливались на место
с захватом рам стропами в узлах, причем после установки каждая
рама раскреплялась продольными обвязками и щитами.
Рассмотренное выше здание с тремя пролетами площадью до
2500 м на строительстве Дворца науки и культуры в Варшаве
монтировалось за 5 дней. Стоимость строительно-монтажных ра¬
бот для отапливаемых зданий (без стоимости чистого нола) для
большинства зданий не превышала 7,95 руб/мг.
7»

Все конструкции здания, входившие в комбинат производ¬
ственных предприятий, изготовлялись на домостроительных ком¬
бинатах Главстройдетали с последующей сборкой на строитель¬
ной площадке.
Рис. 179. Схема каркасов трехпролетных сборно-
разборных зданий из прямолинейных клееных
блоков:
<1) для склада; б) для мастерских; в, г) конструкция
узлов каркаса: /—стойка; 2—ригель; 3—прогон; 4—щиты
покрытия; 5—щиты стен; 6—стальной подкос: 7—стальной
анкер
Опыт проектирования и строительства в заводских условиях
всех рассмотренных сборно-разборных зданий доказал техниче¬
скую возможность и целесообразность применения такого типа
зданий на больших строительствах.

Раздел девятый
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ СООРУЖЕНИЯ
Глава /
БАШНИ. СИЛОСЫ И БУНКЕРЫ
§ 66. РЕШЕТЧАТЫЕ И СПЛОШНЫЕ БАШЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Конструкции деревянных башен разделяются на решетчатые,
сетчатые и башни-оболочки. Решетчатые башни состоят из стоек,
установленных вертикально или наклонно и с различной решет¬
кой (рис. 180) Сетча¬
тые башни представля¬
ют собой гиперболоид
вращения, образован¬
ный системой наклон¬
ных пересекающихся
прямых стержней, скре¬
пленных в точках пе¬
ресечения болтами и
усиленных кольцевы¬
ми диафрагмами (рис.
180, з). Башни-оболоч¬
ки со сплошными или
каркасно - обшивными
стенками имеют цилин¬
дрическую или слегка
коническую форму. В за¬
висимости от назначе¬
ния различают: башен¬
ные опоры, водонапор¬
ные башни, надшахт¬
ные копры, буровые
вышки, башни-градир¬
ни, геодезические, на¬
блюдательные и дру¬
гие вышки, башни-силосы и другие башни специального назна¬
чения.
Решетчатая башня в зависимости от формы плана может со¬
стоять из трех, четырех и большего числа стоек.
В зависимости от размеров башен и величины нагрузки на
Рнс. 160. Конструкции башен:
а, б, в, г, 0. е) конструкции решетчатых башен;
ж) конструкция башнн-груэоподъеыннка с оттяж-
каин; з) сетчатая башня снстсыы Шухова
231

а)
г)
ш
•а
6) 6)
башню сечения стоек могут быть из одной или нескольких ветвей
На рис. 181 показаны основные типы сечении стоек и примыкание
к ним решетки в башнях с прямоугольным и многоугольным пла¬
ном. Из всех решеток в башнях наиболее распространена одно-
раскосная. Раскосы в зависимости от направления нагрузки мо¬
гут иметь как растягивающие, так и
сжимающие усилия, что требует при¬
менения нагелей в узловых соедине¬
ниях. При этом соединение раскосов
и затяжек с поясом выполняется без
соблюдения центрирования в узле.
Применяется также решетка и с пе¬
рекрестными деревянными раскоса¬
ми на врубках, которые могут вос¬
принимать только сжимающие уси¬
лия. При заданном направлении го¬
ризонтальных сил работают раскосы
с.
. Щ
\
ф.
Грачи а
Грань £
Рис. ) 81. Основные виды сече¬
ний поясов в решетчатых ба¬
шенных конструкциях:
а, б, с, г, д, ж—при квадратном
плане: е, з, и—при многоугольном
плане
а
Рис. 182. Схема решетки по гра
ням деревянной конструкции ре¬
шетчатой башни
одного направления, а при противоположном направлении сил-
другого. Это позволяет рассчитывать такую решетку как одно¬
раскосную. Замена деревянных перекрестных раскосов стальными
гяжами также позволяет рассматривать такую решетку как одно¬
раскосную, так как в этом случае тяжи могут воспринимать только
растягивающие усилия.
Необходимо отметить еще одну особенность конструкции
282

решетчатых башен. Вследствие затруднений с конструированием
узлов по всем граням башни на одном уровне приходится сме¬
щать узлы по вертикали в смежных гранях (рис. 182).
Для придания башням требуемой жесткости и устойчивости не¬
обходимо в нескольких поперечных сечениях башни, в зависи¬
мости от высоты, ставить жесткие диафрагмы. Эти диафрагмы со¬
стоят из четырехугольной рамы, повернутой на 45й. Элементы
диафрагм связываются болтами
Рис. 183. Конструкция водонапорной башни высотой 15 м до днища
бака
башни высотой до днища бака 15 м, с деревянными перекрест¬
ными раскосами, с баком клепочной системы для воды ем¬
костью 25 мг.
На рис. 184 показана сетчатая башня системы Шухова, ис¬
пользуемая как градирня (сооружения для охлаждения воды в
целях повторного ее использования в промышленных установках).
Соединение стержней башни в местах пересечения выполняется
при помощи болтов. Стыки стержней по длине перекрываются де¬
ревянными накладками на гвоздях. Для обеспечения поперечной
жесткости башни и устойчивости отдельных стержней на расстоя¬
нии 5—6 м ставятся жесткие кольца. Для таких сетчатых башен
может применяться как пиленый, так и круглый лес.
1*33

Сетчатые башни рекомендуется применять преимущественно
в строительстве градирен. Расчет решетчатых башен ведется спо¬
собом разложения их на плоские фермы с последующим построе¬
нием для этих ферм диаграмм усилий.
Башни-оболочки (рис. 185) состоят из дощатых или брусча¬
тых стоек, установленных вертикально или с некоторым накло-
Рис. 184. Схема конструкции башни системы Шухова:
«) общий вид: б) детали сетки; /—рабочий пояс; 2—монтажный пояс; Я—болты; стыке
вые накладки; 5—обшивка
яом, колец, выполненных из гнутых досок или кружал, двух ра¬
бочих косых ^настилов под углом 45° из тонких досок. Скрепление
всех элементов между собой обеспечивается гвоздями. Для уве¬
личения общей жесткости всей конструкции в башнях-оболочках,
за исключением градирен, ставятся в нескольких местах жесткие
диафрагмы.
Конструкция водонапорной башни-оболочки (рис. 186) со¬
стоит из вертикальных ребер составного сечения 250X310 мм и
двух косых настилов из досок толщиной 2,5 мм. По высоте башни
через 5,4 м ставятся диафрагмы жесткости, конструкция которых
показана на плане башни (рис. 186,а). Все ребра заанкерованы
в фундаментах. Бак для воды здесь деревянный, собранный из
клепок (см. § 67).
К башням относятся также и деревянные силосы со стенками
из клепок или из досок, уложенных плашмя. На рис. 187 показана
конструкция силосов клепочной системы. Такие конструкции си-
лосов могут применяться в сельскохозяйственном строительстве.
Ш95
4 ДО
§ 67. ДЕРЕВЯННЫЕ СИЛОСЫ И БУНКЕРЫ
234

Рис. 185. Схема конструкция ба¬
шен градирен-оболочек:
о) конструкция в впде усеченного ко¬
нуса; б) конструкция в виде цплнндра;
/—наружные ребра; 2—наружные хо-
нуты; «?—внутренние ребра; 4—внутрен¬
ние хомуты; 5—рабочий косой настил
из досок толщиной 25 мм: 5—второй
косой иаствл на досок толщиной 25 мм
Толь
'П
«г*
1
90
н
99
Стоило Бсшш
ir h |j_jg
1#+***уал
SO-
rft—500 frl
—U.
._li. I
зЦй
it
“fill
419
—-ToOb no гудрону
7QQ-+ ж.д.
S. кольца
ПГ—J
£
болты * Уг
l*Si5
Рис. 186. Конструкция водонапорной
башни-оболочки

На рис. 188, а показана конструкция деревянной башни на
400 т силоса с клепками из досок 45x120 мм (d). Эта конструк¬
ция с пирамидальной крышей (б, в, г) проста в работе и надежна
в эксплуатации.
Для тех же целей строятся силосные башни обшивной кон¬
струкции (рис. 189), которые состоят из
дощатых стоек, установленнвгх на нижней
обвязке через 25—35 см, с обшивкой из¬
нутри и снаружи горизонтальными доска¬
ми в четверть (13 мм) в два слоя, с про¬
кладкой между ними толя. Все стойки
прикреплены к фундаментам стальными
анкерами.
Силосы (рис. 190) состоят в большин¬
стве случаев из квадратных или много¬
угольных ячеек со стенками из досок тол¬
щиной 5 см, уложенных плашмя и сши¬
тых между собой гвоздями под углом.
Стыки досок одного горизонтального
слоя перекрываются здесь досками второ¬
го слоя. На рис. 190, а показаны ячейки
силоса /, доски, уложенные плашмя 3 и
торцы досок 2. Толщина стенок силоса
определяется расчетом на действие распо¬
ра от засыпки, вертикальных нагрузок в
ветра (для наружных стенок) и прини¬
мается не меньше 10 см. Стороны квад¬
ратных в плане ячеек принимаются рав¬
ными в среднем 2,5—3,2 м; высота может
достигать 20 м.
На рис. 191 показана типовая кон-
стру к ц и я чет ы рехр ядового дерев я н ного
элеватора, а на рис. 192 — детали его
днища. Стена этого элеватора выполнена
аналогично конструкции стен силосов (см. рис. 190). Та же кон¬
струкция ячеистого типа может быть использована также и для
хранения цемента и других сыпучих материалов.
Стенки бункеров с пирамидальными днищами работают на
изгиб и поэтому требуют большого расхода древесины.
В подвесных бункерах, очерченных по кривой провисания гиб¬
кой нити (см. рис. 193), расход лесоматериалов для устройства
днища уменьшается за счет применения стальных тяжей. Дей¬
ствие засыпки вызывает здесь растяжение стальных тяг 3, сжатие
распорок 1 и изгиб опалубки бункера. Вес бункера и засыпки
передается на стойки 2 и фундаменты 4. Внутренняя поверхность
бункера обшивается кровельной сталью 5.
Снизу в лотке устраиваются разгрузочные отверстия с сектор¬
ными затворами. Поверх лотков—на площадке б устанавли-
Рис. 187. Конструк¬
ция силосной башни
клепочной системы со
стальными или дере¬
вянными хомутами
кружальной системы:
/ r 2—стальные или де¬
ревянные хомуты: J—
клепкн; деревянный
хомут
236

Рис. 188. Конструкция деревянной силосной башни клепочной си¬
стемы вместимостью 400 т
Рис. 189. Обшивная конструк¬
ция силосной башни:
/—стойки 5 у IS см; 2—первый внут¬
ренний слой обшивки; 3—обшивка
из двух слоев досок 5X15 см; 4—цо¬
коль и отмостка; о—стальной аыкер;
ff—крепление глухарями диаметром
6.5—8 мм; 7—слой толя; 8— бутовый
фундамент

Рис. 190. Основные типы сплошных силосных
деревянных конструкций:
НЛрЧ'ЖНЫС и внутренние СТСНХИ; 2— гооиы досок

Рис. 191. Схема конструкции четырсхрядо*
вого силосного корпуса — разрез

Дниищг 6onob&
tcpmgn
Днище цен/прапьнее
I * ,
Оббязт ZQxZO
1 Ал.
Днище 5уннерп
Рис. 192. Схема конструкции четырехрядового силосного корпуса —
конструкция днища бункера
Рис. 193. Конструкция подвесного деревянного хранилища

ваются транспортеры для загрузки бункеров. В зависимости от
сыпучего материала, лоток делится -поперечными стенками на от¬
секи. При указанной конструкции подвесных бункеров снижается
стоимость и сокращаются сроки строительства складов сыпучих
материалов
На рис. 193,6 показано применение гибких бункеров в складе
цемента емкостью 1 ООО т.
В результате произведенного Ленинградским отделением
Промстройпроекта сравнительного анализа двух вариантов
проекта склада — с металлическими бункерами и с деревянными
подвесными лотками для одной и той же емкости (1 ОООш)—уста¬
новлено, что склад, устроенный по второму варианту, обошелся
дешевле на 25%.
Глава /У
МАЧТЫ
§ 68. МАЧТЫ РАЗНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Мачты применяются для .подвески линий высокого напряже¬
ния, для устройства воздушных переходов через реки, для укреп¬
ления антенн, для монтажа строительных конструкций и для дру-
Для устойчивости высоких
мачт ставятся многоярусные от¬
тяжки, которые располагаются в
плане под углом 90 или 120°
(рис. 194).
Кустовая мачта составляется
из одного, трех или четырех бре¬
вен (рис. 195). Сопряжение бре¬
вен между собой осуществляется
в ней с помощью колодок и бол¬
тов. Колодки врезаются в бревна
и ставятся волокнами вдоль мач¬
ты. Колодки принимаются с отно¬
шением длины к ширине от 2
до 2,5.
На рис. 196 показаны различ¬
ные конструкции составных мачт
из бревен и крепление к ним от¬
тяжек. Закрепление нижних кон¬
цов оттяжек в простейших случаях осуществляется при невысо¬
ких мачтах с помощью деревянных анкеров (рис. 197, е, ж) и
установкой на оттяжках стяжных муфт. При высоких мачтах
1 «Бюллетень строительной техники» № 23, 1947; «Строительные кон¬
струкции». Москва, 1942. Конструкция подвесных бункеров предложена
А. П. Вагановым.
Рис 194. Расположение оттяжек
для мачт
240

концы оттяжек закрепляются в специально устроенных фунда¬
ментах.
Стыки бревен выполняются косым «прирубом длиной от 3 до
3,5 диаметра бревна и скрепляются стальными хомутами. Воз¬
можно также примы-кание бревен впритык с соединением стыка
деревянными накладками на болтах. Каждый стык смещается по
длине мачты: при трех бревнах — на 7з длины бревна, при че¬
тырех— на ‘Д. Крепления к мачте оттяжек принимаются на рас¬
стоянии 10—15 м. Опорные концы бревен закрепляются в бетон¬
ном фундаменте с помощью отрезков швеллеров, скрепленных
с бревнами болтами. Расстояние анкерных креплений оттяжек от
мачты принимается равным половине высоты мачты. Анкерные
крепления при высоких мачтах выполняются обычно в бетонных
фундаментах с жесткой стальной арматурой.
Расчет бревенчатой мачты ведется условно, как разрезной
балки с точками опоры в местах крепления оттяжек. Такое до¬
пущение позволяет вести расчет оттяжек для каждого яруса не¬
зависимо от соседних ярусов. Оттяжка рассматривается рабо¬
тающей на растяжение при действии ветра на ствол мачты. Ствол
мачты рассчитывается как сжато изогнутый составной стержень
по НиТУ-122-55 К
Для продления срока службы указанных выше мачт рекомен¬
дуется пропитка всех элементов антисептиком, не исключая и мест
врезок. Торцы колодок следует покрыть слоем тугоплавкого би¬
тума. Конструкция монтажных мачт выбирается в зависимости от
условия монтажа и веса монтируемого элемента конструкции и
требуемых сроков производства монтажных работ.
В простейших случаях при небольшом объеме монтажных ра¬
бот и малом весе монтируемых элементов конструкции, а также
1 Промстройпроект, Справочник проектирования промышленных соору¬
жений сДеревянные конструкции», ОНТИ, М., 1937. Савицкий Г. А.,
Антенные сооружения, Связиздат, 1947.
16— з. Ф. Иванов 241
Рис. 195. Конструкции составных мачт из трех, четырех
бревен с сопряжением между собой на колодках

при отсутствии кранов требуемой грузоподъемности применяютсй
деревянные мачты простой конструкции. Для подъема элементов
весом не более 10 т применяются одностоечные мачты высотой от
6 до 15 м. Такие мачты выполняются из бревен диаметром от 18
до 24 см.
Рис. 196. Конструкции креплений к составным мачтам оттяжек
На рис. 197 показаны монтажная мачта, детали стыка, кон¬
струкция опоры, способ закрепления блока петлей троса с вин¬
товыми оттяжками.
При той же высоте мачты, но при большей грузоподъем¬
ности ствол мачты следует компоновать из двух бревен,
а при высоте ее до 25 м и при грузоподъемности не свыше
7,5 т — из четырех бревен. Бревна в таких составных мачтах
скрепляются между собой хомутами и болтами со стыками "их
впритык, расположенными вразбежку, с перекрытием наклад¬
ками.
242

Для крепления таких мачт ставятся обычно четыре стальные
или пеньковые ванты-оттяжки (рис. 197) с закреплением нижних
концов в закладных якорях, с установкой на вантах возле якорей
Рис. 197. Деревянная мачта:
а) общий вид; 6) стык мачты; в) стальной стяжной хомут: *) конструкция опоры;
д) закрепление блока с помощью троса петлей поверх врезанной доски; е) тины
свайных якорей на одной и двух салях; /—вянты-оттяжки; 2—блок; 3—трос;
4, 5—полиспаст; б—трос
винтовых стяжек. Такие якори состоят из зарытых в землю на¬
клонных свай, о которых говорилось выше.
Г лава II!
ДЕРЕВЯННЫЕ МОСТЫ И ЭСТАКАДЫ
§ 69. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МОСТАХ
По сравнению с другими материалами применение дерева для
постройки мостов 'позволяет значительно снизить стоимость со¬
оружения.
В районах, где дерево является местным материалом, целесо¬
образно использовать его для сооружения временных мостов и
переправ. Применение дерева дает возможность упростить и
ускорить постройку моста в любое время года. К недостаткам
деревянных мостов прежде всего нужно отнести высокую стои¬
мость их содержания и ремонта по сравнению с мостами, по¬
строенными из других материалов.
Гниение дерева ограничивает срок службы мостов, построен¬
ных из непропитанной древесины, от 6 до 12 лет. Пропитка
16*
243

и защита древесины от постоянного увлажнения позволяют удли-
нить этот срок до 40—50 лет. При этом первоначальная стои¬
мость моста увеличивается, но зато уменьшаются расходы на его
содержание.
Конструкция любого моста состоит из пролетного строения,
проезжей части и опор. Крайние опоры моста называются
устоями, а промежуточные— быками.
Различают мосты (рис. 198) с ездой понизу, поверху и посере¬
дине. По сроку службы мосты разделяются на 'постоянные (ррок
службы 40—50 лет) и временные (срок службы 4—5 лет).
В зависимости от назначения, мосты могут служить для про¬
езда через водные препятствия, через глубокие овраги (виадуки),
для пропуска одной дороги над другой (путепроводы) и, наконец,
для устройства проезда на определенной высоте от поверхности
земли (эстакады).
При расчете мостов необходимо учитывать следующие основ¬
ные нагрузки: собственный вес конструкции моста и временные
нагрузки от различного вида транспорта (автомобилей, тракто¬
ров, сельскохозяйственных машин, пешеходов и т. п.), действие
ветра, центробежных и тормозных сил, вызываемых транспортом,
и от давления земли на опоры.
Габариты мостов и нагрузки различного вида определяются
нормами, разработанными Главным дорожным управлением при
Совете Министров РСФСР и специальными Техническими усло¬
виями и нормами К
1 Технические условия и нормы проектирования искусственных сооруже*
ний на городских путях сообщения, Министерство коммунального хозяйства
РСФСР, 1948.
Технические условия и нормы на проектирование искусственных соору¬
жений на автомобильных дорогах (Н-Ю6-53), установленные'Государствен¬
ным комитетом Совета Министров СССР по делам строительства.
Временная подвижная нагрузка установлена нормами трех видов: авто¬
мобильная, специальная колесная или гусеничная (НК или НГ) и нагрузка
толпой.
Габариты приближения конструкций мостов на дорогах союзного, респуб¬
ликанского и областного значения установлены Государственным общесоюз¬
ным стандартом (ГОСТ 2863-45).
MXMXixtx
Рис. 198. Схемы деревянных мостов балочной системы:
а) с ездой лоынзу: б) с ездой посередине; в) с ездой поверху
244

§ 70. ПРОЕЗЖАЯ ЧАСТЬ ДЛЯ АВТОДОРОЖНЫХ МОСТОВ
И СОПРЯЖЕНИЕ ИХ С НАСЫПЯМИ
Конструкция проезжей части (рис. 199) деревянных мостов
бывает с настилом из неотесанного и отесанного накатов и пла¬
стин, со щебеночным или песчаным покрытием.
В* этих конструкциях пластины или накат покрываются оди¬
ночным или двойным дощатым настилом — продольным и пере¬
крестным.
Рис. 199. Конструкция проезжей части деревянных мостов:
Типы настилов: о) нз наката: б) из отесанного наката: я) из пластнн; г) с щебе¬
ночным, гравийным или песчаным покрытием: д) из пластин, покрытых досками:
е) двойкой дощатый пастил: *0 из наката, покрытого досками: з) двойной доща¬
тый настил (перекрестный): и) с покрытием пз асфальтобетона; /—прижим: 2—оте¬
санный накат: 2—прогон; 4—пластины; 5—накат или пластины: 5—щебень, гравпй.
песок или земляной бетон; 7—дощатое покрытие; 5—колесоотбойный брус; верх¬
ний настил; 10—нижний настил; //—поперечный накат; /2—настил: /<?—доски
5x10 и 5ХМ см; 14—асфальтобетон—4—5 см
По краям проезжей части ставятся прижимные бревна или
брусья, с помощью которых закрепляются все элементы ездового
полотна. Следует отметить, что при двойном настиле из пластин
или наката верхний настил может быть уложен в поперечном
или в продольном направлениях. При этом верхний поперечный
настил подвергается меньшему износу, но при ремонте требует
полной замены. Наоборот, продольный верхний настил изнаши¬
вается быстро, но при ремонте требует только смены части досок,
расположенных в зоне наибольшего воздействия колесных или
гусеничных нагрузок. Под действием этих нагрузок верхний ко¬
сой настил изнашивается меньше. Для защиты пластин или на¬
ката от быстрого износа и для правильного распределения давле¬
ния от колес на большее их число верхний настил покрывается
слоем шебня или гравия по глиняной смазке. Особенно большую
пользу щебеночный слой оказьшает при движении по мосту гусе¬
ничных тракторов, комбайнов и других сельскохозяйственных
машин.
Для дорбг с асфальтовым тюкрытием наиболее рациональной
будет конструкция ездового полотна — деревоплиты из креозоти-
246

рованных досок разной ширины в виде гребенки для лучшей
связи с асфальтобетонным слоем (рис. 199,ы).
При большом движении по бокам проезжей части моста
устраиваются тротуары с возвышением их примерно на 15 см над
уровнем полотна дороги. Ширина тротуаров принимается кратной
0,75 м (1,5; 2,25 и т. д.). Наиболее простым решением является
устройство тротуаров на одном уровне с поверхностью проезжей
части.
Рис. 200. Простейшая конструкция сопряжения
моста с насыпью
Для спокойного (без резких толчков) перехода автомобиля
с моста на насыпь и обратно необходимо применить специальную
конструкцию сопряжения моста с насыпями. При этом требуется
обеопечить возможно меньшую просадку насыпи возле моста и
принять меры для защиты концов элементов пролетного строения
моста от загнивания.
Простейшая конструкция такого сопряжения показана на
рис. 200. В этой конструкции доски настила проезжей части про¬
пущены в сторону насыпи и опираются на уложенный на насыпи
брус. На глубине примерно 30 см от поверхности дороги под
песчаным слоем располагается распределительный слой мостовой
или деревянный щит из пластин длиной около одного метра, уло¬
женный с уклоном в ‘Д—Vs в сторону моста для стока воды. Бо¬
лее совершенная конструкция такого сопряжения (рис. 201) со¬
стоит из покрытия /, уложенного на песчаное основание 2, дере¬
вянного щита из пластин 4 с глиняной смазкой 3, заборной стенки
из бревен 5 с заполнением между ней и земляной насыпью мятой
246

глиной 6t щебеночной «воронки», уложенной на слой мятой
глины.
Проезжая часть моста опирается на прогоны, которые распо¬
лагаются, как правило, на расстоянии 50—70 см или сближен-
но — на более близком расстоянии друг от друга. Такое располо¬
жение прогонов позво¬
ляет упростить кон- I 1 £ Слд^5
струкцию проезжей ча¬
сти, которая в этом слу¬
чае может состоять из
одиночного дощатого
настила. Однако такую 1
конструкцию не следует
применять в постоян¬
ных мостах вследствие
малой жесткости оди¬
ночного настила И ВОЗ- Рис. 201. Конструкция сопряжения моста сйа-
МОЖНОСТИ быстрого его сыпью, предложенная ДОРНИИ
износа.
Для пролетов не свыше 8 м прогоны могут быть выполнены йз
бревен и брусьев цельного или составного сечения.
§ 71. ОПОРЫ ДЕРЕВЯННЫХ МОСТОВ БАЛОЧНОЙ СИСТЕМЫ
Опоры деревянных мостов бывают свайные, рамные и ряже¬
вые. При малых пролетах мостов и при грунтах, допускающих за¬
бивку свай, применяются свайные опоры. Рамные опоры приме-
*}
* ч
О
I | | ( I
I*
7» ЧРЯ* 9*^
фт? яре
II
till)
X
><
"Г
*
ч*.
л
ZK
» I || I I
Откосные сжл '
и II I I. I
коренные ска
7 I I I'
Рис. 202. а, б, в, г) схема сваЛных опор для мостов балочной си¬
стемы при различных высотах
няются преимущественно в мостах через овраги, в эстакадах я
при'наличии грунтов, не допускающих забивки свай. Ряжевые
247"

опоры, представляющие собой срубы, заполненные камнем и опу¬
щенные на дно реки, ставятся в тех случаях, когда невозможно
применить другие опоры.
< I
П/икпая
опора-ч
Рис. 203. Схема свайных опор для мостов балочной системы
при высоте опор более 4 м
%)
х
,
х
.h
. 1
х
т
s*
* *
*
X
> m
■v.
* ф
=
1 j
i
i Iff
■•T
Массивные — каменные или бетонные — опоры -применяются
в деревянных мостах на больших реках с сильным ледоходом или
в мостах с деревянным пролет¬
ным строением, подлежащим в
ближайшем времени замене
стальной или железобетонной
конструкцией.
На рис. 202 показана схема
свайных опор для мостов балоч¬
ной системы различной высоты.
Хорошо оправдывают себя опоры
высотой свыше 5—6 м с наклон¬
но забитыми крайними сваями.
В многогтролетных мостах для
придания им продольной жестко¬
сти и устойчивости, кроме пло¬
ских опор, необходимо ставить
через 15—25 м башенные опоры
(рис. 203).
Для мостов с решетчатыми
фермами применяются более
сложные конструкции опор. На
рис. 204 приведены схемы таких
опор для многопролетных мостов
с решетчатыми фермами. Кон¬
струкция простой рамной опоры
показана на рис. 205. Указанные
рамные опоры устанавливаются
на слой щебня, крупного песка
или гравия.
Ряжевые опоры со стенками, днищем и перегородками из бре¬
вен или пластин устанавливаются на спланированное дно реки
Э48
Рис. 204. Схема опорных конст¬
рукций для многопролетиого мо¬
ста:
а) плоская решетчатая опора: б) ба¬
шенная опора

(рис. 206). Основным недостатком таких опор является большой
расход лесоматериала и сильное стеснение ими русла реки, бы¬
строе загнивание древесины в пределах колебания горизонта вод
и большая осадка стен.
Рис. 205. Конструкция простейшей рамной опоры
Рис. 206. Схема конструкций ряжевых опор
§ 72. ДЕРЕВЯННЫЕ МОСТЫ МАЛЫХ ПРОЛЕТОВ
Все деревянные мосты балочной системы с пролетами до 8 м
изготовляются на месте постройки. Обычная конструкция балоч¬
ного моста с простыми прогонами из бревен представлена на
рис. 207. На том же рисунке изображена деталь фасада моста
с проезжей частью, выполненной из неотесанного наката. Вместо
простых прогонов в таких мостах иногда применяют прогоны
в виде пакетов из бревен или составных балок системы
249

Фасад
13*13 Пожри яный разрез
11x1% л/ ПчП
й*38
Деталь фасада
Рис. 207. Простейшая конструкция многопролетного моста балочной системы

Простые системы
W
8-10м<
Ригель
■*- о^гм
•Л^Затжка^
X»* R-lOhA —
Комбинированные системы
I-д01б'18м-
Сложные нсмбанироданные системы
ж~ч
до 20м— -
Арочно-подносные системы
"—до20-25М^
Рис. 208. Схемы основных си- Рис. 209. Схемы применяемых систем
стем конструкции подносных подносных мостов
мостов

Деревягина. При пролетах свыше 8 м допускается применение
различных подносных систем мостов (рис. 208 и 209).
При одностороннем загружеиии опоры таких мостов работают
на сжатие с изгибом (рис. 210), в связи с чем при высоких мо¬
стах необходимо переходить от гибких опор к более жестким.
Подкосные системы относятся к конструкции построечного изго¬
товления. Основной недостаток этих систем — большая трудоем-
п
<3 ’
*<»
=ф?у —
Г
// : N Т*? н :И
«-i/1 ^
// 0 //
• I
J
Л 4'Р*’7
I I
X.
I
Рис. 210. Работа опор для мостов трапецоидаль*
ной системы при одностороннем загружеиии
кость их изготовления и сборки. Подкосные системы мало при¬
годны для заводского их изготовления.
•По указанным причинам в настоящее время .избегают при¬
менять подкосные системы в постоянных мостах и стремятся за¬
менить их более индустриальными конструкциями. Применение
подносных систем может быть оправдано во временных мостах
малых пролетов при возведении конструкций из местных материа¬
лов.
§ 73. АРОЧНЫЕ МОСТЫ
Основные схемы арочных мостов с ездой поверху и понизу
показаны на рис. 211 и 212, а сечение арок из брусьев — на
рис. 213. Для постройки арочных мостов раньше применялись
брусья. В последние годы применялись арки из досок на гвоздях.
В настоящее время целесообразнее применять клееные арки с раз¬
личной формой поперечного сечения (см. § 46, раздел V,
глава IV).
Наличие в арках из досок большого числа швов, способствую¬
щих загниванию в них древесины, привело к необходимости
строить такие арки из антисептированного пиломатериала. В опо¬
рах арок укладываются дубовые подушки. Для придания
большей жесткости арки связываются между собой продольными
и поперечными связями. Наличие в арочных мостах зна¬
чительного распора требует обеспечения большой жесткости
опор.
252

4 £'г1$.\*у ^au5q
70*70* f9
Рис. 21). Основные схемы ароч
ных мостов с ездой поверху

Рис. 212. Основные схемы ароч¬
ных мостов:
а, 6. г) с ездой понизу; е) с ездой
посередине

§ 74. ПРОЛЕТНЫЕ СТРОЕНИЯ МОСТОВ С ФЕРМАМИ
Во временных мостах при пролетах до 20 м и малых нагруз¬
ках возможно применение подвесных и шпренгельных систем
(рис. 214). Эти конструкции, изготовляемые на постройке из мест¬
ных лесоматериалов, могут также собираться из заранее заго¬
товленных транспортабельных блоков.
Рис. 214. Схемы подвесных и шпренгельных систем
При пролетах деревянных мостов более 20 м применяются раз¬
личные системы балочных ферм с ездой поверху и понизу. В пер¬
вом случае конструкция моста получается более экономичной.
Одними из наиболее распространенных конструкций, исполь¬
зуемыми в мостах с пролетами от 20 до 50 м, являются решетчатые
фермы Гау-Журавского с ездой поверху и понизу (рис. 215).
Пояса и раскосы этих
ферм выполняются из
круглого леса или из
брусьев, а стойки в ви¬
де тяжей из круглой
стали с гайками на
концах для подтягива¬
ния. Сопряжения рас¬
косов с поясами осуще¬
ствляются в этих фер¬
мах с помощью поду¬
шек, изготовляемых из
твердого дерева.
На рис. 216 показаны наиболее распространенные на автомо¬
бильных дорогах схемы мостов с фермами Гау-Журавского.
Двойные перекрестные раскосы здесь ставятся для того, чтобы
при любом положении временной нагрузки в одном из перекрест¬
ных подкосов в каждой панели возникало бы сжимающее усилие,
а в другом — нулевое, так как конструкция примыкания подкосов
к поясу не приспособлена для передачи растягивающих усилий.
Стальные стойки во всех случаях работают здесь на растяже¬
ние. При эксплуатации моста такие стойки требуется регулярно
подтягивать. Длина панелей фермы принимается в пределах от
2,5 до 5 м. Наиболее распространенной для автомобильных дорог
Рис. 215. Схема конструкции решетчатой
фермы системы Гау-Журавского:
/—опорная стойка: 2—стальной тяж; «?—основные
раскосы: ■#—обратные раскосы; S—верхний пояс;
6—ннжний пояс; 7—узловые оодушкв
254

является конструкция ферм с ездой поверху. Для уменьшения
длины особо больших панелей верхнего пояса ставятся дополни¬
тельные стойки. На рис. 217 показана конструкция пролетного
строения системы Гау-Журавского пролетом 21,2 м.
Высота для всех ферм Гау-Журавского принимается в преде¬
лах от Vs до У® пролета. Угол наклона раскосов колеблется
в пределах от 40 до 60°. Поперечные балки для поддержания
ездового полотна располагаются возле узлов главных ферм
а)-
** N
СС
Л:
Ь Г
Шх
Рис. 216. Схемы решетчатых ферм системы Гау-Журавского:
а) с ездой поверху; С) с ездой понизу
или же в пределах панелей. По своей конструкции поперечные
балки могут быть составного сечения или шпренгельной
системы.
При езде поверху в -плоскости верхних и нижних поясов уста¬
навливаются продольные связи. Кроме того, у опорных концов
ферм и через 5—8 м по длине пролета ставятся и вертикальные
поперечные связи. При езде понизу вместо вертикальных попе¬
речных связей в плоскости опорных раскосов располагаются по¬
перечные ветровые рамы. При пролетах деревянных мостов свыше
50 м могут применяться арки, усиленные балкой жесткости
решетчатой или сплошной системы.
На рис. 218 показаны схемы мостов комбинированной си¬
стемы распорной (а) и безраспорной (б) с указанием располо¬
жения связей (в).
Гибкие арки в комбинированных мостах могут быть выпол¬
нены из досок на гвоздях и болтах. Лучшим решением будет'при¬
менение гибких арок из клееных блоков.
Балками жесткости могут служить фермы Гау-Журавского,
балки из досок на гвоздях или на клее. На рис. 219 показана
деталь части моста комбинированной системы.
Существенным достоинством этих систем является наличие
в них отдельных элементов малой длины и возможность сборки
их ив отдельных заранее заготовленных блоков. Сборка таких
255

систем производится навесным способом при помощи крана. Уста,
новку на место производят наплавным способом или надвижкой.
Кроме решетчатых ферм, применяются также фермы на
гвоздях с перекрестной стенкой. Пролетные строе¬
ния из дощато-гвоздевых ферм весьма просты и могут быть вы-
Рис. 217. Конструкция пролетного строения Гау-Журавского с ездой поверху
пролетом 21,2 м
полнены в короткие сроки. Особенностью конструкции таких мо¬
стовых ферм по сравнению с обычными, описанными выше (раз¬
дел V, глава III, § 39—40) балками на гвоздях с перекрестной
стенкой, заключается в том, что здесь пояса ферм составляются
из нескольких досок толщиной 5—7 см с одним или двумя рядами
досок по высоте, со стыками вразбежку па гвоздях или нагелях
(рис. 220).
Двойная дощатая перекрестная стенка скрепляется гвоздями,
и все детали конструкции решаются по аналогии с гвоздевыми
балками. Для защиты указанных мостовых ферм от увлажнения
на верхнем поясе каждой фермы устраиваются защитные
256

Ёетробые связи
Портальная рама
Верхние сбязи
>
ч
<
<
Ниоенае сбязи
>
>и>
)
ж<
"V
/
N
/
\
/
N
Рис. 218. Схемы комбинированных ферм
Разрез по оси моста
22x20
Зубчато-нольцебые
шпонни Ф 16 см
Рис. 219. Конструкция комбинированной системы из
жесткой балки системы Гау-Журавского н гибкой арки
Ф. И»ако«

Козырьки, а сами фермы снаружи обшиваются досками. Все эле-
менты конструкции таких ферм до их изготовления необходимо
антисептировать. При проектировании пролетного строения моста
на дощато-гвоздевых фермах расстояние между ними в плане
принимается от 2 до 3 м. Для придания пролетному строению
моста общей жесткости между фермами ставятся продольные и
поперечные связи. До-
1
гг-
3<
$
ш
JTL
v V
•V**
I
щато-гвоздевые систс-
3 мы пролетных строе¬
ний мостов широко
применялись во время
^ Великой Отечественной
J войны и в послевоен¬
ный период.
На автомобильных
Рис. 220. Поперечные сечения поясов гвозде* Дорогах нашли также
вых прогонов двутаврового профиля применение фермы ри-
гельно-раскосной си¬
стемы с ездой поверху, пролетом от 8 до 25 м. Особенность
таких ферм состоит в том, что в пределах средних панелей
верхний пояс усилен ригелем, связанным с ним болтами. В концы
ригеля упираются крайние раскосы (рис. 221). Средние
раскосы со знакопеременными усилиями присоединяются к поя¬
сам при помощи стальных нагелей. Конструкция ферм ригельно-
раскосной системы является развитием ригельно-подкосных
систем. Для пролетов от 10
до 15 м расстояние между поя¬
сами принимается равным Vs
и !/в пролета (т. е. 2 и 2,5 м).
Пояса ферм изготовляются из
бревен с обработкой их в ме¬
стах сопряжений. Решетка
выполняется из бревен и пла¬
стин.
По верхнему поясу, состоя¬
щему из двух или трех бревен, Рис. 221. Схемы решетчатых ферм
укладываются поперечины из ригслъно-раскосной системы
бревен и рабочий настил из
пластин. Узловые соединения и стыки растянутого пояса ре¬
шаются при помощи нагелей и болтов. Условия размещения на¬
гелей в узлах определяют число бревен в наиболее напряженных
узлах верхнего и нижнего поясов.
Для обеспечения пространственной жесткости в фермах ста¬
вятся продольные и -поперечные связи.
Рассмотренная система пролетного строения мостов проста
в изготовлении и не требует большого расхода стали.
Ригельно-раскосные системы полностью себя оправдали для
258

пролетов до 20 м. Для пролетов свыше 20 м эта система мостов
уступает по своим технико-экономическим показателям пролет¬
ным строениям с фермами Гау-Журавского.
§ 76. ЛЕДОРЕЗЫ
Для защиты опор мостов от повреждений и ударов льдин во
время ледохода, а также для направления льдин в пролеты мо¬
стов устраиваются плоские или шатровые деревянные ледорезы
i*35Q
л*гр;ъ~зго\ &20;г*ш
(i*2o;i-325\A\ d,p4?.lr.m i.50xmrti*mo
d*2Q;i*58<\\\\ \ 4 * /S&"2OH*610
jL
А-9П7-90П ffODtC I'950
а-20;1-290 d'26tlr900
шЗ.С.в.Л
ft 6:22/2
, План свай V ** 7 °
^25^250 ^5о\~
Рис. 222. Схема простейшего
ледореза
Рис. 223. Схема более сложной конструк¬
ции ледореза
(рис. 222 и 223). Расстояние ледореза от опоры моста прини¬
мается, в зависимости от скорости течения, в пределах от 1,5
до 4 м.
§ 76. НАПЛАВНЫЕ МОСТЫ
В зависимости от типа пловучих опор наплавные мосты разде¬
ляют на плотовые, понтонные >и плашкоутные.
К недостаткам мостов, сооружаемых на плотах, относится их
малая подъемная сила; кроме того, они сильно стесняют движение
на реках. Со временем бревна насыщаются водой и подъемная
сила таких мостов резко уменьшается.
Понтонные мосты применяются преимущественно в военно¬
мостовых переправах. Понтоны — плоскодонные с прямоугольным
17*

планом суда, собираемые из стандартных секций. Приме¬
ром постоянного 'понтонного моста является мост в Риге, по¬
строенный еще в 1895 г.
Плашкоутные мосты состоят из пловучих опор в виде плоско¬
донных судов с большой грузоподъемностью пролетного строения
в виде балок или ферм. Сопряжение плашкоутного моста с ’бере¬
гом осуществляется при помощи эстакады и переходного пролета,
обеспечивающего возможность въезда на мост при различных
уровнях воды в реке (рис. 224).
Для пропуска судов устраиваются выводные звенья длиной
от 10 до 60 м в зависимости от скорости течения реки и условий
судоходства. Вывод звеньев осуществляется с помощью поворота
их вокруг неподвижной оси. Плашкоуты закрепляются якорями
с верхней и нижней сторонами против сноса их течением и вет¬
ром.
Наплавные мосты применяются в городских условиях преиму¬
щественно как временные сооружения.
ОПАЛУБКА, КРУЖАЛА И ЛЕСА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
БЕТОННЫХ, ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ И КАМЕННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ
Опалубкой называется вспомогательная конструкция, «предна¬
значенная для придания заданных форм и размеров бетонным,
железобетонным и каменным конструкциям в процессе их возве¬
дения или изготовления.
3
Рис. 224. Схема наплавного моста на плашкоутах
Глава IV
§ 77. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
260

Опалубка и поддерживающие ее конструкции должны обеспе¬
чить точное соблюдение запроектируемых размеров и очертаний
выполняемых конструкций, предохранить .их на время отвердения
бетонной массы или раствора от просадки и обеспечить их неиз¬
меняемость под действием собственного веса и бокового дав¬
ления.
Для поддержания опалубки -монолитных бетонных, железо¬
бетонных, а также каменных конструкций требуется установка
специальных лесов. При изготовлении сборных железобетонных
конструкций таких лесов не требуется. При массовом изготовле¬
нии элементов сборного железобетона в целях ускорения ведения
таких работ сроки распалубки должны быть значительно сокра¬
щены. Отсюда вытекает требование обеспечить наиболее -простую,
быструю и легкую сборку и разборку опалубки, многократную ее
оборачиваемость, наименьшее повреждение ее элементов.
Согласно Указаниям по проектированию деревянных кон¬
струкций временных зданий и сооружений (У-108-55) и Техниче¬
ским правилам по экономному расходованию металла, леса и
цемента в строительстве, к которым относится и постройка опа¬
лубки, рекомендуется для ее изготовления, кроме древесины
хвойных пород, использовать и лиственные породы — осину,
ольху, березу, бук, липу и тополь (см. приложение 16). При этом
особо рекомендуется применение инвентарных сборно-разборных
конструкций опалубки из щитов и блоков, а также подвесной
конструкции с использованием, где это возможно, вместо лесов
несущих арматурных каркасов или балок перекрытий при нали¬
чии стальных каркасов.
В соответствии с указанными выше нормативными материа¬
лами для различных видов опалубки должна быть обеспечена
оборачиваемость не менее:
для опалубки монолитных массивов и конструкций . . 5 раз
для опалубки сборных железобетонных тяжелых
колонн и балок, а также и лесов 8 .
для опалубки плит и легких железобетонных изделий
и конструкций в зависимости от их формы .... 10—30 .
Типы опалубки весьма разнообразны и зависят как от вида
самой конструкции, которая выполняется в ней, так и от методов
производства работ и материалов, необходимых для изготовления
опалубок. В конструктивном отношении опалубка может быть
разделена на следующие типы.
Он алубк а, кото рая строится на месте из отдель¬
ных досок, брусков и т. п. Такая опалубка в современных усло¬
виях может применяться только в -исключительных случаях при
постройке индивидуальных сооружений и сложной форме их
частей.
Опалубка разборы о-переносной системы, со¬
стоящая из отдельных, предварительно заготовленных, собирае¬
мых элементов — щитов, в которой широко применяются инвен¬
261

тарные части, приспособления и детали (как, например, раздвиж¬
ные стойки, хомуты колонн, стяжные болты и пр.). Такая опа¬
лубка должна применяться во всех случаях массовой постройки
однотипных конструкций, а также при возведении индивидуаль¬
ных сооружений большой протяженности, которые могли бы быть
разбитыми на. участки одинаковой формы», выполняемые после¬
довательно—поточным методом.
Инвентарная опалубка, состоящая из набора инвен¬
тарных щитов определенных типоразмеров, которая при помощи
определенной комбинации позволяет создать требуемую форму
для постройки сооружения. При этом часть щитов должна допу¬
скать изменение размеров путем введения раздвижных элементов
или специальных «компенсаторов».
Подвижная и передвижная опалубки, кон¬
струкции которых позволяют или непрерывно продвигаться вверх
по мере укладки материала (скользящая опалубка) или периоди¬
чески перемещаться вдоль линейно протяженного сооружения
(катучая опалубка, применяемая при обделке тоннелей, каналов
и других сооружений).
Ниже рассмотрены все основные типы опалубки, которые -при¬
меняются в гражданском, промышленном и сельском строитель¬
стве, в основном, при ведении бетонных и железобетонных работ
и в исключительных случаях каменных работ (как, например, при
постройке каменных сводов двоякой кривизны).
§ 78. КОНСТРУКЦИЯ РАЗБОРНО-ПЕРЕСТАВНОЙ ОПАЛУБКИ
ДЛЯ МОНОЛИТНЫХ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ
А. Опалубка для фундаментов
Опалубка для ленточных фундаментов (рис. 225) прямоуголь¬
ного профиля строится из щитов, скрепленных вверху планками
и раскрепленных деревянными распорками в стенки котлована.
Если такой же фундамент возводится на общей выемке, то ука¬
занное выше боковое раскрепление щитов распорками заменяется
установкой на расстоянии 3—4 м подкосов с укреплением внизу
вертикальных планок кольями, забитыми в грунт.
Па рис. 226, а показана опалубка прямоугольного фундамен¬
та под колонну.
Опалубка ступенчатых фундаментов под колонны (иодколон-
ннков) строится из коробов без дна, собираемых из двух пар щи¬
тов— закладных (рис. 226,6) и накрыв» ых различной
ширины — 30, 50 и 70 см, стянутых попарно проволочной стяж¬
кой. Каждый короб устанавливается один на другой. Во всех ко¬
робах, начиная со второй ступени, нижние доски накрывных щи¬
тов удлинены для опирания ими на нижеустановленный короб.
Для получения плотного сопряжения между собой щитов
2ft2

Рис. 225. Конструкция опалубки ленточных фунда¬
ментов:
ч) при наличии откосов котлована; б) при общей выемке;
/—щиты; 2—сшнвныс планки; 3—схватки: */—обменные рас¬
порки; 5 н 5—крепления; 7—подхосы
Рис. 226. Опалубка фундаментов под колонны:
о) для прямоугольного фундамента: б) для ступенчатого
фундамента; /—прижимная доска; 2—нр«меииая распор¬
ют; 3—подкосы; прижимная до^ка; 5—проволочные
стяжки; б—накрынчоП щит; 7— о.юидноЙ щит: мон-
тлж^ЫР. пюлдь; $—прооолочные стяжки

в концах накрывных щитов с внутренней стороны, обращенной
к бетону, прибиты планки, за которые и заводятся закладные
щиты.
При наклонных гранях фундамента опалубка строится также
из щитов (рис. 227, а) — прямоугольной -и трапецоидальной фор¬
мы, которые во избежание
подъема кх при бетониро¬
вании привязываются про¬
волочными стяжками к
арматуре (рис. 227,6).
Б. Опалубка стен
Опалубка стен состоит
из двух горизонтальных
щитов, закрепленных вер¬
тикальными стойками —
ребрами жесткости, уси¬
ленными горизонтальны¬
ми парными дощатыми
схватками (рис. 228). Для
крепления опалубки про¬
тив бокового давления бе¬
тонной массы ставятся
стяжные болты или стяжки из проволоки в одну, две или три
нитки.
Для стен толщиной более 20 см или с гладкой поверхностью
не рекомендуется применять такие стяжки, так как в этом слу¬
чае они вытягиваются с последующим выпучиванием опалубки.
Для сохранения проектной толщины стены и устранения прогиба
частей опалубки во внутреннюю сторону между щитами в пло¬
скости ребер ставятся деревянные распорки, которые по мере
бетонирования удаляются.
Более совершенной конструкцией является замена деревянных
распорок полыми бетонными распорками с пропущенными через
них стяжными болтами, которые после распалубки оставляются
в стене, с последующим удалением болтов и заделкой цементным
раствором отверстий. При тонких стенах опалубка ставится с
одной стороны, а с другой — в последовательном порядке, по
мере укладки бетона.
Аналогичная конструкция опалубки стен применяется и для
криволинейных в плане стен.
Для удержания опалубки стен в вертикальном положении в
плоскости ребер ставятся подкосы из досок или круглого леса.
Расстояние между такими подкосами подлине стены принимается
равным от 3 до 4 м.
264
Рис. 227. Опалубка подколенника с на¬
клонными гранями

В. Опалубка плоского ребристого и безбалочного перекрытий
Опалубка ребристого перекрытия состоит из
опалубки колонн, прогонов, балок и плиты.
Опалубка колонн прямоугольного 'профиля строится в
виде коробов, состоящих из двух пар щитов, — двух внутренних
Рис. 228. Опалубка стен:
а) общий вид; б) проволочная стяжка с зажимами; 6) проволочная стяжка
с костылем; J) болт в полой бетонкой распорке; /—палуба на щитов нлн
досок; 2—одиночные ребра; 3—схватки нз парных досох; -/—стяжка: «^вре¬
менная распорка; б, 7—зажим; 8—костыль: 3—шайба; /0—болт; //—полая 6с
тонная распорка
шириной, равной одной стороне колонны, и двух наружных шири¬
ной, равной другой стороне колонны, увеличенной на двойную
толщину досок щитов (рис. 229). Доски всех щитов короба с
одной стороны должны быть остроганы.
Короб колонн связывается по высоте инвентарными хомутами,
пригодными для наибольшей оборачиваемости и применения их
для разных сечений колони. Расстояние между хомутами прини¬
мается в пределах от 50 до 60 см в зависимости от типа хомута.
Хомуты применяются двух типов. Первый состоит из четырех до¬
сок, связанных между собой под прямым углом деревянными
клиньями, забиваемых по двум углам хомута. Для изменения
265

размеров в таких хомутах в концах их пришиваются дополни¬
тельные планки; второй тип хомута — металлический, более со¬
вершенной конструкции, благодаря имеющимся в его элементах
е) - Г' ' no-и
План
ГГ
1
а
•
0
в
0
n(ii>a
ам ыооа)
Q
0
в
ft
1
а
1*0000^
МО О
i
1?
(4
а
Рис. 229. Опалубка для колонн с разборными хомутами:
а) общий вид; б) деревянный хомут на клиньях, о) детали уз*
лов деревянного хомута; г) металлический хомут: д) рамка пол
опалубку колонн; /—хомуты; 2—короб; рамка; дверца
нескольким вырезам представляет большие возможности для
изменения его размеров.
Нижняя часть короба колонн ставится в рамку, прикреплен¬
ную на деревянных пробках к фундаменту или плите перекрытия.
Для восприятия бокового давления бетонной массы при бетони¬
ровании рамка стягивается хомутом. Внизу короба должно быть
оставлено отверстие с дверцей, чтобы до начала бетонирования
колонны можно было очистить основание от мусора.
266

Все стыки щитов смежных сторон короба колонны следует
располагать вразбежку с установкой в сопрягаемых швах дере¬
вянных планок с хомутами.
При тавровом профиле колонны в короб ее с прямоугольным
профилем вставляются вкладыши в виде закладных коробов или
брусков.
11
Рис. 230. Разборно-переставная опалубка прогонов и балок
в местах их примыкания — общий вид:
/—боковые щиты короба прогона: 2—рейки, перекрывающие торцы щя-
тов; 3—бруски, окаймляющие вырез; 4—оголовок стойки; б—боковые
щнты короба балки; 5—подкружальная доска: 7—днище короба балки;
иодстаока иад оголовком стойки; 0—оголовок стойки: 10— прижим-
вые доски; И—днище короба прогона; /2—отметка, которую следует
точно выверить
Вес щитов не должен превышать 70—80 кг. В этом случае
они легко могут быть установлены двумя рабочими.
Короба прогонов и балок состоят из днища и двух
боковых щитов с толщиной досок, равной 19, 25 и 40 мм. Боко¬
вые щиты, примыкающие к днищу с двух сторон, укрепляются
прижимными досками, прибитыми к перекладинам оголовников
стоек, поддерживающих короб. На рис. 230 показана конструкция
267

разборно-переставной опалубки прогонов и балок в местах их
примыкания.
Опалубка прогонов отличается от опалубки балок наличием
в боковых щитах вырезов для установки в них коробов балок,
Рис. 231. Способы крепления боковых щитов балок и прогонов:
о) крепление прижимными досками; б) крепление прижимными досками и
схватками; в) крепление прижимными досками и прооолочнымн стяжка*
мн—при наличии подкружальнмх досок; г) то же, при отсутствии иодкру-
жальных досок; д) примыкание опалубки плиты к коробу бзлки: «) при¬
мыкание опалубки плиты к коробу прогона; /—подставка под прижимную
доску над оголовком стойки; 2—прижимные доски; схватки; 4—подкру-
жальная доска: 5—проволочная стяжка; 6—подставка; 7—временная рас¬
порка; 6—фризовая доска; 0—гвозди; 10—щнт плиты; //—боковой щит ко¬
роба балки; /2— монтажные гвозди; /0— подставка для подкружальной доски
над опорой; /4—кружала; /5—гвозди: /б—боковой щит короба прогона.
/7—сшноная планка
соответствующих наружному очертанию, с обрамлением краев
рейками. Для образования в колоннах, прогонах и балках фасок
в соответствующих углах коробов ставятся треугольные рейки.
Способы крепления щитов балок и прогонов показаны на рис. 231,
268

Опалубка плиты состоит из щитов, которые укладыва¬
ются на кружала (доски на ребро), опертые в концах на подкру-
жальныс доски, прикрепленные к боковым щитам балок. Подкру-
жальные доски через подставки опираются на оголовки стоек.
В боковых щитах (прогонов подкружальные доски не ставятся.
Все доски опалубки щитов для коробов прогонов и балок, так
же, как и для коробов колонн, должны быть с одной стороны
остроганы. На рис. 232 показан общий вид опалубки для ребри¬
стого перекрытия.
Опалубка безбалочного перекрытия состоит из
опалубки колонн, капителей и плиты. Опалубка плиты включает
щиты, уложенные по кружалам (доски на ребро) между фризо¬
выми досками, опертые в концах на прогоны из парных досок,
установленных на ребро и скрелленных болтами. Концы прогона
опираются на специальные оголовки стоек на клиньях (рис. 233).
Конструкция оголовка позволяет ттри распалубке сначала снять
опалубку плиты, а затем стойки и фризовые доски (рис. 233 и
234).
Предварительно заготовленную опалубку капители устанав¬
ливают на верхней части короба колонны, о котором уже говори¬
лось выше. Стойки возле колонны располагаются с таким расче¬
том, чтобы поддержать опалубку капители по наружному (верх¬
нему) ее краю. Детали укрепления короба капители видны на
рис. 234.
При опалубке ребристых и безбалочных перекрытий высотой
до 6 м от уровня -пола рекомендуется применять инвентар¬
ные раздвижные стойки без предварительного устрой¬
ства лесов и подмащивакия.
26*

Конструкция таких стоек может быть дерево-металлическая
или деревянная.
Де рево-металлическая конструкция раз¬
движной стойки (рис. 235) состоит из двух частей: метал¬
лической— постамента—и деревянной раздвижной части с ого¬
ловком. При помощи вкладыша, вставленного в прорези в уголках
Рис. 233. Опалубка безбалочного железобетонного
перекрытия:
/—стойка; 2—прогон 4X15 см\ 3—кружала 4x13 см
постамента, длину стойки можно изменять в пределах от 1 до
1,5 м. Регулировка длины стойки производится при помощи дом¬
крата, установленного на ее нижнем конце. При отсутствии дом¬
крата для той же цели можно использовать парные клинья. При
установке раздвижной стойки в два яруса высоту ее мк)жно повы¬
сить до 8,5 м. Высота -первого яруса принимается в этом случае
равной половине высоты помещения.
Конструкция инвентарной деревянной раздвижной стойки
типа «Нониус» (рис. 235,6) состоит из трех брусков (среднего
270

и двух крайних — подвижных), стягиваемых между собой болтами.
Выдвижная часть закрепляется в различных положениях на ниж¬
ней части вставкой болтов в отверстия, имеющиеся в той или дру¬
гой части. В брусках верхней части отверстия расположены на
расстоянии 16 см, а в нижней — на 12 см. На участке в 48 см
Рис. 234. Детали укрепления короба капители:
/—фризовая доска: 2—кружала: а—прогон; 4—клин; 5—щиты
капнтслн: 6—оголовок стойки; 7—стойка; 5—подкладка; 9—мон¬
тажный гвоздь; /0—монтажный болт {/-12 мм
крайние отверстия совпадают. При смещении на 4 см вверх и
вниз совпадают другие отверстия. Через совпадающие отверстия
вставляются болты. Уточнение высоты стойки достигается при
помощи парных клиньев, уложенных под стойкой.
Опалубка для других элементов бетонных и железобетонных
конструкций является комбинацией рассмотренных выше кон¬
струкций, применяемых для стен, колонн, балок и пр. и принци-
, пиально мало от них отличается. Все сводится к применению той
; или иной формы коробов, составленных из инвентарных щитов и
! стоечных лесов различной конструкции, не исключая и инвентар-
. ных раздвижных стоек.
§ 79. ПОДВИЖНАЯ —СКОЛЬЗЯЩАЯ ОПАЛУБКА
i
При бетонировании высоких сооружений (силосов, угольных
башен, труб, высоких массивов и т. п.), имеющих одинаковую
толщину по всей высоте, целесообразно применять подвиж¬
ную— скользящую опалубку, в состав которой входят
три основные части: собственно опалубка, элементы
для подъема опалубки, прогоны и рабочий пол для
рабочих, ведущих бетонирование и подъем опалубки (рис. 236).
Опалубка состоит из двух горизонтальных — наружных и
внутренних — рам или колец кружальной системы (сколоченных
из нескольких рядов косяков) с обшивкой внутри и снаружи вер¬
тикальными досками толщиной 25 мм, образующими для укладки
бетона форму, имеющую небольшое расширение книзу (конус¬
ность) высотой около 1,2 м. Эта форма висит на вертикальных
стальных стержнях, заделанных в бетон и наращиваемых по мере
подъема опалубки. Подъем ее осуществляется при помощи
271

t
13-
-
12-
I
япа
Г
1
1-
1
1
1
1
1
и
i 1
и
Рис. 235. Инвентарные раздвижные
стойки:
в) дсрово-металлическая конструкция; 6) дере*
вянная конструкция; 9) детали узла А дере*
вянной стойки; /—средний брус: 2—боковые
брусья; 3—оголовок: 4— болт; 5—клин; б—до*
ыут; £—болт; Р—болт; 10—шайба; //—клин к
болту; /2—вкладыш; 13—брусок с оголовком

Рис. 236. Подвижная скользящая опалубка:
/—доыкратный стержень: 2—нокн; «3—рабочий пол: 4—кружала;
о—подвесные подмости; 6—домкратные рамы; 7—кружала; Я—До¬
щатые стенки
Рис. 237. «Джек» — винто¬
вой домкрат:
/—букса; 2—верхние схватки ря-
мы джека; 3—планка; 4—полый
винт; 5— головка; 6—домкрлтный
стержень: 7—гайка: ^—прижим¬
ные плашки

винтовых домкратов — «джеков», — укрепленных на П-образных
рамах— «иоках», —состоящих из двух брусков, связанных двумя
парами горизонтальных схваток и болтами (рис. 237). Кружала
опалубки при помощи угольников и болтов прикреплены к упо¬
мянутым вертикальным брусьям. На внутренних кружалах уло¬
жен по прогонам рабочий пол. Расстояние между «джеками» при¬
нимается в пределах от 1 до 2,5 м из условия наибольшей на¬
грузки на него не более 1,25 т.
Для штукатурных и других отделочных работ пользуются под¬
мостями, которые подвешиваются к наружным и внутренним кру¬
жалам.
В обычных температурных условиях— 15—20° — средняя ско¬
рость движения опалубки вверх — около 1 м за смену.
§ 80. ПЕРЕДВИЖНАЯ —КАТУЧАЯ ОПАЛУБКА
При постройке бетонных и железобетонных каналов и тонне¬
лей в городах, для прокладки водопровода, канализации, газопро¬
вода, кабелей и т. п., заложенных на небольшой глубине и возво¬
димых в открытых котло-
J1.. . ^ ванах, или для обделки
тоннелей на большой глу¬
бине, при большой протя¬
женности, применяется
передвижная — ка-
гучая опалубка.
Такая опалубка дает боль¬
шую экономию леса и
других материалов.
Передвижная — кату-
чая опалубка применяется
для бетонирования стен и
плоских или сводчатых
покрытий при предвари¬
тельно построенном дни¬
ще с нижними частями
стен. Конструкция такой
Рис. 238. Передвижная катучая опалубка: опалубки состоит из двух
/—щкт нзетнла; 2—закладная рсПка; 3—подклад- ЧЗСТвЙ: ИЗрУЖНОЙ —- ИЗ
ка; 4—доски; 5—клинья на подкладках; £-лага; i/nvwon
7— болтомые отверстия и крайних кружалах Кружал, СКреПЛвННЫ'Х СО
стойками, поддерживаю-
лЛт1,п. щими рабочий настил, с
обшивкой кружал досками и внутренней — из двух таких же ча¬
стей кружальной конструкции, связанных между собой вверху
болтами. Наружная и внутренняя опалубки связаны между собой
болтами. Опалубка устанавливается на парных клиньях, уложен¬
ных на лагах. На рис. 238 -показана конструкция такой опалубки
274

криволинейного очертания» которая по мере бетонирования пере¬
мещается после освобождения парных клиньев.
Имеется много примеров применения более сложной кон¬
струкции катучей опалубки при бетонировании монолитных же¬
лезобетонных сводов оболочек и обычных цилиндрических сводов
большого протяжения» конструкция которой показана на рис. 239.
Такая опалубка состо¬
ит из нижней катучей
части и установленных
на ней подъемно-опуск¬
ных кружал, которые
передвигаются но рель¬
совым путям на тележ¬
ках. Подъем каждой
секции между ребрами
осуществляется при по¬
мощи четырех талей,
которые подвешивают¬
ся к верхней распорке
колонн кружал. На но¬
вую позицию опалубка
передвигается лебедка- Рис. 239. Передвижная катучая опалубка для
ми сводов большого пролета (пунктиром показана
‘т-r опущенная опалубка)
По тому же прин¬
ципу может быть осу¬
ществлено и бетонирование тоннелей большого заложения (на¬
пример, при обделке проходок -метрополитена).
* 1 1
Mil
_ - ■
аГЗ1'
%
US’ //
\w ■*
1/
\
!
1
, ...
- г/
i_ri -
т
ВО —-
§ 81 ОПАЛУБКА СВОДОВ И АРОК
Опалубка сводов и арок может быть неподвижной при
небольшом протяжении (например, для постройки арок) и под¬
вижной при постройке цилиндрических сводов большого про¬
тяжения.
При небольших протяжениях и небольшом пролете опалубка
арок и сводов выполняется на деревянных арках кружальной си¬
стемы, составленных из одного или нескольких рядов косяков с
обшивкой дощатой опалубкой.
Опалубка для постройки тяжелых сводов большого пролета
состоит из двух частей — верхней дощатой опалубки соответ¬
ствующего очертания, уложенной по кружалам из косяков, и
нижней — поддерживающей части — лесов стоечной системы.
Для удобства раскружаливания между кружалами (рис. 240)
и лесами ставятся домкраты, клинья, песочницы и тому подобные
приспособления (рис. 241). Конструкции лесов и кружал опреде¬
ляются в зависимости от габаритов сооружения и требования
устройства под сооружением проходов и проездов.
18*
275

При больших высотах и пролетах возводимых сооружений
при постройке кружал используются арки кружальной системы
из сегментных ферм или балок на гвоздях с двойной перекрест¬
ной стенкой с криволинейным верхним поясом, а также шпрен-
гельиые конструкции различного типа. Косяки кружал в этом
Рис. 240. Схема конструкции кружал:
/—конструкция опорных vvioe на лежнях; /-конструкция узла в месте
опирания на прогон кружал; /—скобы; 4—раскружалнваюшне меха*
ниамы; 5—верхний подвижный ярус кружал; 6—нижний неподвижные
ярус кружал
случае должны иметь рабочий пролет не свыше 3—4 м. Кружа¬
лам необходимо придавать строительный подъем.
вания:
а) при помощи винтовых домкратов; б) при помощи последо*
вательноП подрезки опорного бруса; в) при помощи клиньев;
/—винювоП домкрат; /—подушка с показанием последователь¬
ной подрезки: /—клинья
При проектировании опалубки особенно необходимо обеспе¬
чить удобство сборки и разборки кружал и лесов с целью по¬
вторного использования их при постройке однотипных конструк¬
ций или вообще для других целей, когда требуется постройка по¬
добных временных конструкций.
276

§ 82. ОПАЛУБКА СВОДОВ ДВОЯКОЙ КРИВИЗНЫ
КАМЕННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Кладка сводов двоякой кривизны производится по передвиж¬
ной опалубке, служащей для одновременной кладки двух волн
свода.
Такая опалубка состоит из двух или трех трехшарнирны-х
деревянных арок с затяжками, соединенными между собой попе¬
речными связями, обеспечивающими жесткость опалубки при ее
передвижке и кладке свода.
н
По 3-3
^ТЙ
Рис. 242. Передвижная опалубка для сводов двоякой кривизны — камен¬
ных н железобетонных:
/—доски опалубки 20Г)'*23 мм. изогнутые по перхиему ряду ребровых досок с при*
жимом к ним; 2—клинья; 5—доски щита опзлубки толщиной SO мм: ■/—настил тол¬
щиной SO мм по эгмяжке'ЛОл.моап; о—брусок 5il SO мм. 6 -иодиескн; 7—подосскй
затижки; верхний ряд ребровых досок 103 30 мм: а-:«*1яжки опалубки—200 5илл;
Ю—болты; //—ннжмиС ряд робртжмх досок-100 50 мм\ /У-борюзой брусок; 13—тре¬
угольный брусок; //—затяжка свода: И—катки из обрезкои труб; 16—поперечные
связи; /7—раскос
Примерная конструкция опалубки показана на рис. 242.
Лотки из гнутых реек, уложенные по верхнему ряду поперечных
связей, служат опалубкой для кладки граней взаимного примы¬
кания смежных волн свода. Для устройства подмости по ниж^-
нему ряду поперечных связей укладывается сплошной дощатый
настил.
Несущие шиты» опалубки выполняются из досок, скрепленных
между собой брусками и раскосами из досок, пришитых
плашмя.
277

§ 83. ОПАЛУБКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СБОРНЫХ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Изготовление элементов сборных железобетонных конструк¬
ций ведется двумя путями: на заводах и в подсобных предприя¬
тиях строительных организаций или непосредственно на строи¬
тельстве.
Заводское изготовление предусматривает использование опа¬
лубки, выполненной в стальной конструкции или при помощи
План
Рис. 243. Опалубка подколонника для колонн
сборного железобетона:
/—станок подколонника; 2—опорныП брусок—100 у 40 мм;
J—прижимные доски; •/—временная распорка; 5—опор*
ная планка; 6—щит тип I; 7—щит тин II; б—щит
тип III; 9—щит тип IV
матриц. На строительстве при полигонном изготовлении сборных
конструкций широко применяется и деревянная опалубка.
Наиболее экономичным является индустриальное изготовле¬
ние элементов сборных железобетонных конструкций (плиты,
балки и прогоны междуэтажных перекрытий и покрытий, а также
другие детали).
Элементы, отличающиеся значительными размерами и весом,
целесообразно изготовлять на строительной площадке, так как
278

перевозка таких элементов с заводов, находящихся далеко от
монтажной площадки, сопряжена с трудностями. Целесообразнее
изготовлять на строительстве и мелкие сборные детали, если они
не являются массовыми.
При изготовлении элементов оборных железобетонных кон¬
струкций непосредственно на строительстве для опалубки обычно
Рис. 244. Опалубка для колонн и балок для
сборного железобетона:
о) для прямоугольной колонны с небольшой капителью;
6) для балок прямоугольного сечении
применяют деревянные формы инвентарной си¬
стемы, в которых все соединения между щитами осуществля¬
ются при помощи болтов, инвентарных хомутов и клиньев с уче¬
том многократной оборачиваемости всех частей.
Для облегчения распалубки щиты следует изготовлять стро¬
гаными. Во избежание вытекания цементного молока при вибри¬
ровании бетона места соединений щитов не должны иметь щелей
и зазоров.
Особое внимание должно быть уделено надежному опиранию
нижних щитов опалубки, во избежание их прогиба при бетониро¬
вании, с устройством бетонной подготовки и пола для укладки
по нему подкладок и нижних щитов фермы.
Опалубка для колонн сборного железобетона представлена
на рис. 243.
В конструкции опалубки для прямолинейных колонн с неболь¬
шой капителью (рис. 244) взамен болтов, которые служат для
соединения вертикальных планок боковых щитов, могут быть
27?

применены металлические хомуты, поперечные стяжки или планки.
Боковые щиты понизу раскрепляются при помощи клипьев.
На рис. 244, б приведена опалубка для балок прямоугольного
профиля, а на рис. 245 — опалубка для ребристых плит и арок
сборного железобетона.
План Разрез
Разрез 1-1
т 520 ~-500- ^-520-
то
•ш
two—
Рис. 245. Опалубка для ребристых плит и арок сборного
железобетона
§ 84. ЛЕСА И ПОДМОСТИ
Леса при возведении зданий и инженерных сооружений слу¬
жат для временных целей, а также используются и при ремонт¬
ных работах. Конструкция лесов должна быть сборной и состоять
из отдельных стандартных элементов, что позволит механизиро¬
вать их изготовление.
К инвентарным лесам относятся сборно-разборные конструк¬
ции и, в первую очередь, лестничного типа, которые собираются
из отдельных сборных лестниц или монтируются мелкими сек-
280

циями — блоками (блочные леса). Имеются и другие конструк¬
ции лесов.
Гораздо больший интерес представляют конструкции пере¬
движных лесов, перемещающиеся в новое положение при помощи
катальных досок и брусьев или тележек на колесном ходу, а так¬
же и все 'Подвесные под¬
мости, которые дают ^
высокую транспорта¬
бельность и экономию
при сборке всех дере¬
вянных рабочих эле¬
ментов.
При постройке сво¬
дов кружально-сетча¬
тых и других систем
широко пользуются
подвижными катучими
подмостями (рис. 246),
о которых говорилось
выше при рассмотре¬
нии опалубки для сво¬
дов.
В крупных инженер¬
ных сооружениях с
большими пролетами,
кроме указанных кон¬
струкций инвентарных
лесов и подмостей,
пользуются и лесами стоечной системы, конструкция которых со¬
стоит из бревенчатых стоек, прогонов и дощатых связей.
Рис. 246. Подвижные подмости для сборки
сводов кружзльно-сетчатой системы и
двойных гнутых сводов:
/—верхний пояс подмостей—кружала по шаблону;
2-рабочие площадки; поперечные вертикальные
спит жесткости; '/—монтируемая конструкция сво¬
да; 5—поперечные свяли жесткости в плане; 6—
стойки н подкоси; 7—катки

Раздел dec я т и й
ИЗГОТОВЛЕНИЕ, ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ
ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Глава /
МЕТОДЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
§ 85. ПОСТРОЕЧНЫЙ И ЗАВОДСКИЙ МЕТОДЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИИ
Все применяющиеся в настоящее время деревянные конструк¬
ции по заготовке и сборке можно разделить на несколько групп:
а) конструкции из круглого леса на врубках и болтах (под¬
носных систем, ферм, башен, мачт и т. п.), изготовляемые на
постройке с применением несложного инструмента (топора, пилы,
сверла);
б) конструкции из брусьев на пластинчатых — деревянных и
на болтовых нагелях (балки Деревягина, фермы с верхним поя¬
сом из балок Деревягина и из косяков), изготовление которых
может быть налажено на временных подсобных и передвижных
предприятиях (строительных дворах или на заводах, выпускаю¬
щих брусковые и каркасные дома, с применением круглопиль¬
ных станков, цепно-долбежников и другого оборудования);
в) конструкции из готовых пиломатериалов на гвоздях и бол¬
тах (балок, ферм и арок -из досок на гвоздях и нагелях), заго¬
товленные иа строительных дворах с применением несложных
инструментов и собираемые на постройке;
г) конструкции из досок на водостойких клеях (балки, арки,
фермы), выпускаемые на заводах с применением сушки, машин¬
ной обработки, пропитки и склейки древесины с запрессовкой
изделий;
д) конструкции из водостойкой фанеры (балок, щитов, арок),
изготовляемые на заводах с применением обработки, принятой
для клеедощатых элементов с отделкой и окраской фанеры.
При изготовлении деревянных конструкций на постройке или
в заводских условиях прежде всего необходимо:
1) осуществить тщательный качественный отбор лесоматериа¬
лов по категориям (см. приложение 1);
282

2) -произвести контрольное определение механической проч¬
ности применяемых древесных пород путем лабораторных или
полевых методов испытаний;
3) определить влажность лесоматериала и в случае необхо¬
димости произвести подсушку его до влажности, указанной нор¬
мами для данного вида деталей или конструкций.
После заготовки и обработки элементы конструкции антисеп-
тируются частично или полностью в зависимости от условий, в ко¬
торых будет находиться конструкция в период постройки и экс¬
плуатации.
Затем -производится -предварительная оборка деталей или
всей конструкции, после нее — окончательная, в зависимости от
условий производства работ.
Любое производственное предприятие по выпуску стандарт¬
ных деталей и конструкций состоит из следующих цехов:
1) лесопильного, где производится продольный раскрой бре¬
вен на детали конструкций с применением лесопильных рам,
шпалорезных станков и другого оборудования;
2) сушильного с применением тепловой, высокотемпературной
сушки и сушки токами высокой частоты;
3) раскроечного, выпускающего черновые заготовки соответ¬
ствующих размеров и длин;
4) машинного с обработкой черновых заготовок (строгание,
торцевание, зашиповка, выборка -гнезд и продольных отверстий,
профилирование);
5) сборочного с предварительной сборкой деталей, соедине¬
нием отдельных деталей и сборной конструкции в целом;
6) отделочного для зачистки, шлифовки, окраски изделий.
При ограниченном объеме производства заготовка и сборка
деталей выполняются в одном цехе — заготовительно-сборочном.
При значительном объеме обработки пиломатериалов острожка
производится в самостоятельном цехе.
Технологическая схема предприятия должна быть разработана
на основе поточного метода, предусматривающего расчленение
технологического процесса на составные части, расположение ра¬
бочих мест и оборудования по ходу технологического процесса,
закрепление за каждым рабочим местом одной или нескольких
повторяющихся операций и последовательную передачу кратчай¬
шим путем изделия с одного рабочего места на другое (при по¬
мощи механических устройств.
Поточному производству свойственны максимальная последо¬
вательность, непрерывность, прямолинейность и ритмичность про¬
изводственного процесса. Примером поточного производства мо¬
жет служить организация заготовки и сборки щитов в домострои¬
тельных цехах заводов сборных жилых домов.
Для производства строительных деталей -применяются следую¬
щие виды деревообрабатывающих станков:
283

а) круглопильные для ‘Поперечной, продольной и смешанной
распиловки;
б) ленточно-пильные для продольной, поперечной и криволи¬
нейной распиловки;
в) строгальные, к которым относятся фуговальные и рейсму¬
совые станки (для острожки на заданную толщину);
г) фрезерные для различной обработки кромок, закругления
торца, нарезания шипов;
д) сверлильные для получения цилиндрических отверстий;
е) долбежные для выборки гнезд и продолговатых отверстий;
ж) токарные для обточки деталей;
з) шлифовальные для шлифования плоских и криволиней¬
ных поверхностей.
Кроме указанного основного оборудования, применяется вспо¬
могательное для внутрицехового транспорта (ленточные, ролико¬
вые, скребковые, цепные транспортеры и другие транспортные
средства), вспомогательное оборудование для сборки (ваймы,
сборочные станки, приспособления для намазки клея, прессы
и пр.). Необходимо также иметь оборудование для антисептиро-
вания и противопожарной обработки строительных деталей, а
также лабораторное оборудование для контроля качества дре¬
весины, клея и других применяемых материалов.
При изготовлении клееных конструкций придерживаются в
основном рассмотренной технологической схемы.
В цехе для изготовления клееных конструкций предусматри¬
ваются три отделения:
1) заготовительное, в котором производится выдерживание,
торцовка и острожка досок;
2) клеевое, где производятся предварительная сборка кон¬
струкций, приготовление клея, намазка его на доски и запрес¬
совка;
3) отделение выдерживания оклеенных конструкций, где про¬
исходит полное затвердевание клея. Это отделение можно не со¬
здавать при прогреве склеиваемых деталей в сушильных камерах
электронагревателями контактного типа или с помощью токов вы¬
сокой частоты.
Сборка, склейка и запрессовка производятся в пневматиче¬
ских, -гидравлических, шланговых или в ваймовых прессах с при¬
менением электрогайковертов (см. раздел III, гл. VI, § 32).
Пакет намазанных клеем элементов с надетыми на него струб¬
цинами зажимается в прессе, струбцины затягиваются, а затем
после освобождения пакет удаляется из пресса и выдерживается
до затвердения клея. Такой комбинированный способ позволяет
максимально использовать прессы. Применяется также запрес¬
совка при помощи монтажных гвоздей. Весь процесс гвоздевой
запрессовки производится на верстаках и бойках различной кон¬
струкции. Намазка клея осуществляется по одной поверхности
доски, а в стыках «на ус» по двум поверхностям.
784

Для клееных конструкций, защищенных от непосредственного
увлажнения атмосферными осадками, может применяться казеи-
ново-цемет ный клей, отличающийся средней водостойкостью.
Для конструкций, находящихся в условиях переменного или по¬
стоянного увлажнения атмосферными осадками, следует приме¬
нять водостойкий фенолформальдегидный клей марки КБ-3. Не¬
обходимо здесь отметить, что для приготовления этого клея тре¬
буется специальное помещение с вытяжным шкафом. Кроме того,
самый цех должен иметь вентиляцию.
Готовые клееные конструкции должны быть выдержаны в про¬
должение 24—30 час. в помещении с температурой, установленной
для склейки.
Глава II
ЭКСПЛУАТАЦИЯ, РЕМОНТ И УСИЛЕНИЕ
ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
§ 86. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Применение недоброкачественных пиломатериалов, неудовле¬
творительная конструкция крыши при неправильной эксплуа¬
тации деревянных конструкций приводит к развитию в них гние¬
ния.
В предотвращении аварийных явлений большую .роль играет
качество выполненных работ и проведение правильной конструк¬
тивной профилактики в ответственных частях конструкции
(в опорных узлах, в .конструкции крыши и т. п.). Правильная
эксплуатация деревянных конструкций сводится, в основном, к по¬
стоянному техническому надзору за ними (к наблюдению за по¬
лезными нагрузками, за своевременной очисткой с крыши снега,
за изменением температурно-влажностного режима помещения,
за соблюдением огнезащитных мероприятий и т. п.) и к периоди¬
ческому обследованию конструкций.
В последующие годы эксплуатации конструкций необходим
ежегодный (весной) технический осмотр их с выявлением заме¬
ченных дефектов в отдельных элементах (искривлений, трещин
и т. п.) и значительных деформаций (прогибов, отклонений от
вертикальной плоскости и пр.), а также механических или био¬
логических повреждений (в особенности в опорных узлах, под
фонарями и в разжелобках, парапетах и т. п.).
С целью прекращения развития обнаруженных дефектов не¬
обходимо провести в установленный срок все требуемые ремонт¬
ные работы.
В отдельных случаях, когда в конструкции обнаружены ава¬
рийные явления, например разрыв стыков, сплошное загнивание
опорных узлов и т. п., необходимо в срочном порядке временно
285

укрепить конструкцию, а затем провести ремонтно-восстанови¬
тельные работы.
Для облегчения технического наблюдения за конструкциями
рекомендуется в первый же год эксплуатации сделать нивели¬
ровку узлов нижнего пояса конструкций (-гвоздевых балок,
ферм и других конструкций). В последующие годы эксплуатации
необходимо повторить нивелировку наиболее ответственных узлов
конструкции. Требуется также иметь для обследуемой деревянной
конструкции поверочный расчет по действующим во время по¬
стройки нормам, а также обмерные чертежи.
§ 87. РЕМОНТ И УСИЛЕНИЕ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИИ
Для включения в работу элементов усиления необходимо,
прежде -всего, разгрузить конструкцию, установив временные
леса, состоящие из опорных стоек, схваток, с применением двой¬
ных клиньев под опорными стойками или винтовых домкратов
(рис. 241). Если эти работы в силу каких-либо причин провести
невозможно, то требуемое усиление конструкции следует отло¬
жить до того времени, когда конструкция не будет иметь полез¬
ных нагрузок (снега и пр.).
Работы по усилению отдельных элементов и целых деревян¬
ных конструкций сами по себе весьма разнообразны и должны ре¬
шаться индивидуально -в каждом частном -случае.
Рис. 247. Способы замены сгнивших концов балок:
а) с помощью двух дериинниых накладок, стянутых болтами: б) с по*
мощью подвески конца балки к двум швеллерам (предложен инжене¬
ром Н. А. Аиуфриекым); о) с помощью установки стальных протезов
(предложен канд. техн. наук С. Д. Дандбсковым); а, б и в) последо¬
вательность опираннЯ н установки; /—конец балки
Тем не менее, имеются все же основные приемы, которые мо¬
гут быть рекомендованы для проведения всех указанных работ.
Замену сгнивших концов деревянных балок наиболее целесо¬
образно проводить с помощью стальных башмаков-протезов си¬
стемы С. Д. Даидбекова или же с помощью двух деревянных или
286

стальных (из швеллеров) накладок. На рис. 247 показаны приемы
замены сгнивших концов -балок, которые можно проводить -без
прекращения эксплуатации помещения. Усиление целых или со¬
ставных деревянных балок
легко осуществляется путем
введения стальных пгпрснгслей
с натяжными приспособления¬
ми (муфтами) (рис. 248). Уси¬
ление растянутых стыков хоро¬
шо выполняется с помощью
стальных хомутов (рис. 249).
Усиление деформированных
сжатых и сжато-изогнутых эле¬
ментов может быть осущест¬
влено с помощью временно ус¬
тановленных жестких накладок
(из брусьев или отрезков швеллеров), стянутых с усиляемым эле¬
ментом стальными хомутами или болтами, с последующей допол¬
нительной установкой связей (гвоздей, болтов, хомутов) (рис. 250).
Рис. 248. Способ усиления монолит¬
ных и составных балок с помощью
введения стальных шпренгелей с каж¬
дой стороны:
/—натяжная муфта
Рис. 249. Способы усиления дефектных растянутых
стыков:
а) стальными хомутами с приваренными к ним натяжными муф¬
тами; б) с помощью хомутов со стальными тижамн: /—прива¬
ренные натяжные муфты; 2— уголки
Усиление опорных узлов осуществляется с помощью деревян¬
ных накладок и стальных хомутов или же стальных башмаков;
при этом во всех случаях загнившие части опорных узлов уда¬
ляются, а оставшиеся антисептируются.
На рис. 251 показан опорный узел дощатой фермы, у которого
удалена загнившая часть и вместо нее введены новые деревянные
и стальные элементы усиления.
Усиление ферм может быть осуществлено -путем .превращения
их в трехшарнирные системы (рис. 252, а, б) или, если это допу¬
стимо по условиям эксплуатации, введением подпружных сталь¬
ных цепей (рис. 252, в).
В простейших случаях для усиления только нижнего пояса
достаточно установить с каждой его стороны стальную
287

затяжку с натяжными муфтами, скрепленную с поясом в узлах
фермы.
Полная смена аварийной конструкции покрытия без наруше¬
ния эксплуатации здания может быть осуществлена с помощью
Рис. 250. Выпрямление деформирован
ного верхнего пояса сегментной фер¬
мы с помощью домкратов и крупного
сечения бруса или швеллера:
/—брус или швеллер: 2—домкраты
Рис. 251. Способ замены пора¬
женной гнилью древесины
опорного узла:
/—болты и нагели; 2—гвозди (зачер
ценные—концы сжатого и растяну
того поясов после удаления сгнив¬
ших элементов опорного узла)
надстройки существующих стен и устройства нового покрытия,
с последующей разборкой аварийного покрытия.
'А.
Рис. 252. Способы усиления дефектных ферм:
а, б) превращение в трехшарнирные фермы путем нашивки с каждой
стороны дополнительных поясоо с перекрестной стенкой; а) с по¬
мощью введения к ним подпружных стальных цепей с натяжными
ыуфтамя

ПРИЛОЖЕНИЕ I
Дополнительны* требования к качеству древесины готовых элементов
деревянных конструкций
Наименование пороков
Допускаемые пороки лля элементов,
отнесенных к трем категориям
первая
вторая
третья
А. Пиломатериалы
Сучки, кроме рыхлых и табачных, допу¬
скаются при условии, если:
а) расстояние между мутовками не
50 см
40 см
Не норми¬
руется
менее
6) на длине 20 см сумма размеров
всех сучков на пластн или кромке
>/«
%
не более
соответствующей
7э ширины
в) в зонах соединений (кроме требова¬
ний п. Г примечания) размер
стороны
элемента
иласти
каждого сучка без выхода на ребро
7в
Ча
Не норми¬
руется
не более
Сучки табачные и рыхлые допускаются
в элементах II и III категорий в норме
обычных сучков, но при условии, если:
стороны
элемента
а) размер сучка не превышает . . .
б) количество сучков на длине 1 м
Не допу¬
скаются
20 мм
50 мм
не более
То же
1 шт.
2 шт.
Косослой па I м длины не более ....
Трещины вне зоны соединений допу-
скакпся:
а) глубиной (при симметричном распо¬
ложении на противоположных сто¬
7 см
10 см
15 см
ронах элемента — суммарной глуби¬
хи
Vs
Не норми¬
руются
ной) не более
б) длиной (в брусьях каждая в отдель¬
ности, а в досках общим протяже¬
толщины
элемента
нием иа одной стороне доски) не
Ча
Vs
То же
более
Трещины на плоскостях скалывания в зо¬
длины элемента
нах соединений
Не допускаются
Сердцевина
Не допускается
Не допу¬
в досках толщи¬
скается
ной 6 см и менее
в балках
из досок
на ребро
при толщине
досок 6 см
и менее
19—ф Иванов
289

Продолжение
Наименование пороков
Допускаемые пороки для элементов!
отнесенных к трем категориям:
первая
третья
Б. Бревна
Сучки, кроме рыхлых и табачных, допу¬
скаются при условии, если:
а) расстояние между мутовками не
менее
б) сумма размеров всех сучков в пре¬
делах одной мутовки не более . .
в) размеры сучков вне зон соединений
не более
г) размеры сучков в зонах соединений
не более
Сучки рыхлые и табачные допускаются
в элементах III категории при условии,
если:
а) размер сучка не превышает ....
б) количество сучков на длине 2 м не
более
Косослой на 1 м длины не более ....
Трещины вне зон соединений допускаются:
а) глубиной (при симметричном распо¬
ложении на протиноположиых сто¬
ронах элемента — суммарной глуби
ной) не более
б) протяжением каждая не более .
Трещины по плоскостям скалывания в зо
пах соединений
• • в
50 см 30 см
1,0
диаметра бревна
lU I V.
диаметра бревна
Чь I Ч*
диаметра бревна
Не допускаются
То же
Не допускаются
Ч4
1/
3
диаметра бревна
lis I l/e
длины элемента
Не нор¬
мируется
То же
1/5 диаметра
бревна
1 шт.
Не норми¬
руются
То же
Не норми¬
руется
Не допускаются
Примечания. А. Качество древесины хвойных и лиственных пород
в готовых элементах конструкций и в их отдельных участках должно удов¬
летворять требованиям глав I-A, 11 и Ш-Г 6 СН и П в зависимости от кате¬
горий элементов.
Б. Категории элементов несущих деревянных конструкций:
I категория—для растянутых элементов, не исключая растянутых эле¬
ментов составных балок с использованием более 70% их несущей способности.
II категория—для сжатых и изгибаемых элементов; для растянутых и
растянуто-нзгибаемых элементов при использовании не более 70% их несущей
способности.
290

Категории элементов 1
lb 50См
Категорий элементов Л
111 категория — для настилов, обрешетки под кровлю ы неответствен*
ыых элементов, повреждение которых не нарушает прочность несущей ков-
струкции.
В. Допускаемые размеры сучков для
всех категорий элементов несущих деревян¬
ных конструкций указаны на рисунке. Раз¬
мер сучка определяется в поперечном на¬
правлении элемента пиломатериала по вели¬
чине Ь, а для бревен — по величине диа¬
метра d в данном сечении.
Г. Для пиломатериалов и бревен:
гниль и пасынки для всех категорий, а чер¬
воточина— для третьей категории не допу¬
скаются. Для третьей категории червоточи¬
на допускается только на поверхности.
Д. Требования к качеству древесины
для сжатых и изгибаемых элементов кон¬
струкций при условии использования не бо¬
лее 70®/о их расчетной несущей способно¬
сти, а также требования к качеству древе¬
сины клееных конструкций могут быть сни¬
жены в соответствии с указаниями Тех¬
нических условий (НиТУ-122-55 табл. 17
и 18).
2- dg+dj+.... £1/ЗЬ
Категория элементов Ш
♦ гоемь
2^^+dg+^Л... &1/ВЪ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Сокращенный сортамент пиломатериалов для несущих
деревянных конструкций, рекомендованный НиТУ-122-55
со всеми необходимыми данными для расчета
А см
Ь см
F см*
■*манс см*
^макс см*
3мин см*
Wмин сх**
1.6
10
16
133,2
26,7
3,4
4.3
12
19,2
230
38,4
4,2
5,1
1,9
10
19
158,2
31,6
5.7
6
12
22.8
274
45,6
6,9
7,2
18
34,2
924
102,6
10,3
10,8
2,5
10
25
208
41,7
13
10,4
12
30
360
60
15,7
12,5
15
37,5
7<)5
94
19,6
15,6
18
45
1215
135
23,6
18,7
3
10
30
250
50
22,5
15
12
36
432
72
27
18
15
45
844
112
33,7
22,5
18
54
1458
162
40,5
27
4
5
20
41.7
16,7
26,7
13,3
10
40
333
66,7
53,3
26,7
12
48
576
96
64
32
15
60
1 125
150
80
40
18
72
1 944
216
96
48
5
5
25
52,1
20,8
52.1
20,8
6
30
90
30
62,5
25
8
40
213
53,3
83,3
33,3
1$1
201

П родолжение
Н см
b см
Р см*
*макс см*
WMOKCCM%
WMUH с*
12
60
720
120
125
50
15
75
1 406
187
156
62,5
18
90
2 430
270
187
75
20
100
3333
333
208
83,3
6
6
36
108
36
108
36
8
48
256
64
144
48
12
72
864
144
216
72
15
90
1687
225
270
90
18
108
2916
324
324
108
20
120
4 000
400
360
120
22
132
5324
484
396
132
7
12
84
1008
168
343
98
15
105
1969
262
429
122
18
126
3402
378
514
147
20
140
4 667
467
572
163
22
154
6211
565
629
180
8
15
120
2 250
300
640
160
18
144
3888
432
768
192
20
160
5 333
533
853
213
22
176
7 099
645
939
235
10
15
150
2812
375
1250
250
18
180
4 860
540
1500
300
20
200
6667
667
1667
333
22
220
8 873
807
1833
367
12
12
144
1728
288
1728
288
15
15
225
4219
562
4 219
562
18
270
7 290
810
5052
675
20
300
10000
1 000
5 625
750
18
18
324
8 748
972
8 748
972
20
360
12 000
1 200
9 720
1080
22
396
15 973
1452
10692
1 188
20
20
400
13333
1333
13333
1333
22
22
484
19 520
1775
19520
1775
Ж
Радиусы инерции
1) для прямоугольного сечения 2) для круглого сечения
F = bh: F = *d>
наибольший гх = 0.289Л
наименьший rv — 0,2896
4
0,25<*

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Расчетные данные для различных поперечных сечений из бревен
Сечение
Ширина b
высота h
F
Расстояние
наиболее
удаленных
волокон
от нейт¬
ральной
оси
Статиче¬
ский
момент
5дг
Jx
rMUM
У
х уу/У/
У
77У7Г^
W1
—
d
0,785 &
0.5 d
0,083 d*
0,049 d*
0,098 d»
0,25 d
ЗГ
ы ♦
//Лр' *
W 1
ЩЬА.
0,5 d
0,333d
0,933 d
0,97 \d
0.763 d*
0,779 d2
0,486 d
0,496 d
0,073 d*
0,008 rf3
0,044 d*
0,047 d*
0,090 d8
0,095 d«
0,24 d
0,25 d
#
'1
Шяч-
ш 7
w h
0,25 d
0,333 d
0,50 d
0,984 d
0,971 d
0,933 d
0,783 tf2
0,779 d2
0,763 d2
0,498 d
0.496 d
0.486 d
0,080 d*
0,077 d»
0,063 d*
0,048 d*
0,047 d*
0,044 d*
0,096 d8
0,096 d3
0,091 d>
0,248 d
0,247 d
0,240 d

Продолжение
Расстояние
наиболее
Статиче¬
Сечение
Ширина b
Высота A
F
ужаленных
ВОЛоКОИ
от нейт»
ральной
оси
ский
момент
'х
гмин
0,25 4
0,33 4
0,5 4
0.986 d
0,942 d
0,866 d
0,781 4*
0,773 4*
0,740 d*
0.484 d
0,471 d
0,433 d
0,081 4»
0,077 4»
0,0634®
0.047 d*
0.0454*
0.039 4*
0.0974»
0,0954®
0,09048
0,5 4
0,393 42
0,294
0,02243
0,007 4*
0,024 4»
0,245 4
0.241 4
0,2304
0.132 4
yl
л~
0,39342
0,5 4
0.041 4»
0.025 4*
0,0494»
0,135 4

ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Значения коэффициентов Ммакг, коэффициентов & и эквивалентных
нагрузок для деревянных настилов, балок и прогонов при различных
их опираннях
Эквивалентная нагрузка
ЯЭК
Расчетная схема
^ макс
к
по Ммакс
а =. 8/W-ww
Яа р
по Ммакс
mzj.
ЧГ St* 3макс
ашл&пшшпш
0.5 1
1
4$
9.6 q
1
1
—Р1
8 Р
/
25,6
А
1.6Р
А
+0,0703$/*
0,154
0,562$
0,416$
-0,125$/?
0,087
Я
0,416$
ж

Продолжение
Расчетная схема
М
макс
Эквивалентная нагрузка
Ьк
п0 ^макс
П
Яо п—
по Ммакс
3845У.
Я/“ 5/4 'макс
Примечание. Эквивалентная нагрузка принята по отношению
к однопролетной, свободно опертой в концах балке с равномерно распреде¬
ленной нагрузкой q
Ж

ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Значение предельных прогибов изгибаемых элементов перекрытий ■ покрытий
Предельный прогиб
Изгибаемый элемент
для постоянных
зданий
для временных
зданий
Пяв междуэтажных пеоекоытий .....
1
1
250 /
200 1
Лля чептачных пеоекоытий ....
1
1 ,
Для покрытий (кроме ендов):
а) для прогонов стропильных ног
и деревоплиты
200 *
1
150 1
1 ,
б) для обрешетки и настилов пол
кровлей
200 1
1
150
1 .
150 1
100
R снплчит местях покпытий
1
1 ,
400 ;
300
Для опалубки закрытых поверхностей
конструкций
—
250 1
Для опалубки открытых поверхностей
конструкций
—
400 1
Примечание. При наличии штукатурки прогиб балок междуэтажных
перекрытий только от полезной нагрузки не должен превышать ggQ /.
Для деревоплиты в этом случае предельный прогиб не должен быть
больше Ш /.
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
Таблица для круглых сечений длины окружности Ucm, площади F см2,
момента инерции J см* и момента сопротивления Wcm*
й см
(J см
F см'
J см?
W см*
7
21,99
38,48
117,9
33,67
8
25,13
50,27
201,1
50,27
9
28,27
63.62
322,1
71,57
10
31.42
78.54
490,9
98,17
11
34.56
95.03
718,7
130,7 •
12
37,70
113,1
1018
169,7
13
40,84
132,7
1402
215,7
14
43.98
153,9
1886
269,4
707

Продолжение
й см
V см
F см'
J см'
W ем*
15
47,12
176.7
2485
331,3
16
50,26
201,1
3217
402,1
17
53.41
227,0
4 100
482.3
18
56,55
254.5
5 153
572,6
19
59.69
283,5
6397
673,4
20
6Л83
314,2
7 854
785,4
21
65,97
346,4
9 547
909,2
22
69,11
380,1
11500
1045
23
72,26
415,5
13740
1 194
24
75.40
452,4
16 2Ю
1357
25
78.54
490,9
19 180
1534
26
81,68
530.9
22 430
1 726
27
84,82
572,6
26090
1 932
28
87,97
615,8
30170
2 155
29
91,11
91,11
660,5
2 394
30
94,25
94,25
* , Л706.9
2 651
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
График для предварительного определения собственного веса Дс й
несущих деревянных конструкций покрытий (см. формулу 51)
О 5 10 15 ЬО 25 30 35 по Ь5 50 м
I • --
g _ вес кровли, утеплителя, подшивки, обрешет¬
ки, настилов, вспомогательных стропил, про¬
гонов и т. п.;
р—нагрузка снега, полезная, чердачная и т. п.;
/ — пролет несущей деревянной конструкции, вес
в кг}м2 покрытия или в кг на один узел
фермы *<ли в кг на всю ферму.
298

ПРИЛОЖЕНИЕ в
График для определения Fht\ Wht\ Jht для бревен,
опиленных на один кант
ПРИЛОЖЕНИЕ 9
График Jht и Wht поперечного сечения бревен,
опиленных на два и четыре канта
7 _ 71 (Г»
6U
_ ^нг ~3Ср *1
- Jhj_
s7ht ~ЗбрКг
Jht ~Jgp Aj
r-П
*3**1 +Kr1
I-0.1W
0,05 0,1 0,15 0/i Q£b OJ 0,55 0,4 0,45 0J5
h
J
[при g- -0,1^65y
с *r,/2~ стороне вписанного
нбадрата)
999

ПРИЛОЖЕНИЕ 10
Расчетная несущая способность стального цилиндрического нагеля в кг
на 1 срез при направлении усилия вдоль волокон сосновых и еловых
элементов, защищенных от увлажнения и нагрева
а
*
1 я
Расчетная несущая способность в кг при толщине элемента
(а или г) в см
а2
4» •
Расчетное
условие
2,6
4
5
%
7
8
10
и
15
18 н
более
1.2
V
• ссамметр
Тс несимм
240
150
105
291
240
168
309
300
210
331
360
252
357
360
294
1
I 360
360
336
360
360
36(
360
360
360
360
360
360
360
360
360
1.4
Ь
Тс еимметр
Тс несимм
280
175
122
385
280
196
403
350
245
425
420
294
451
490
343
481
490
j 392
490
490
490
490
490
490
490
490
490
490
490
490
1.6
Та
Тс еимметр
Тс несимм
320
200
140
493
320
224
511
400
280
533
480
336
559
560
392
. 589
640
448
640
б4(
560
640
640
640
640
640
640
640
640
640
1.6
Та
Тс еимметр
' с несимм
360
225
157
576
360
252
633
450
315
655
540
378
681
630
441
711
720
504
783
810
630
810
810
756
810
810
810
810
810
810
2.0
Та
Тс еимметр
Т
1 с несимм
400
250
175
640
400
280
770
500
350
792
600
420
818
700
490
848
800
560
920
1000
700
1000
1000
840
1000
1000
1 000
1000
1000
1000
2,2
Та
Тс еимметр
1 с несимм
440
275
192
704
440
308
880
550
385
943
660
462
969
770
539
999
880
616
1 071
1 КМ)
770
1 159
1210
924
1210
1 210
1 155
1210
I 210
1210
2.4
•
Та
{с еимметр
1 с несимм
480
300
210
768
480
336
960
600
420
1 107
720
504
1 134
840
588
1 165
960
672
1235
1 200
840
1 323j
1440
1008
1 440
1440
1260
1440
1440
1440
Примечание. Расчетную несущую способность данного среза нагеля
принимают равной меньшему из табличных значений Тй и Тс для прилегаю¬
щих к этому шву элементов, определяя (см. табл. 10):
Та—по толщине а крайнего элемента симметричных соединений
или более тонкого крайнего элемента несимметричных соеди¬
нений.
Тс самлетр — по толщине с среднего элемента симметричных соединений;
Тс несимм — по толщине всех элементов с (или о) одинаковой толщины
в несимметричных соединениях, а также по толщине с более
толстого элемента односрезных соединений.
Во временных зданиях и сооружениях все табличные значения умножа
юте я на коэффициент 1,25.
300

ПРИЛОЖЕНИЕ JJ
Расчетная несущая способность гвоздя в кг на 1 срез
при направлении усилия под любым углом к волокнам сосновых
и еловых элементов, защищенных от увлажнения н нагрева —
для строительных гвоздей (круглых) по нормальному сортаменту
(ГОСТ 4028-48)
Диаметр
гвоздя в см
Расчетное
условие
Расчетная несущая способность в кг при
толщине элемента (а или с) в см
(Я
!.
Ориеиткровоч-
ный вес 1000
гвоздей в кг
2
2,5
3
3,5
4
5
6
8 и
более
0,3
Та
26
29
31
35
36
36
36
36
7
3,95
Тс симметр
30
36
36
36
36
36
36
36
к
Тс несимм
21
26
31
36
36
36
36
36
8
4,5
0,35
Та
35
37
40
43
47
49
49
49
8
6,15
1 с симметр
35
44
49
49
49
49
49
49
и
Т
• с несимм
24
31
37
43
49
49
49
49
9
6,9
0.4
Та
44
46
49
52
56
64
64
64
10
9,9
Тс симметр
40
50
60
64
64
64
64
64
и
* с несимм
28
35
42
49
56
64
64
64
И
10,9
0,45
Т
1 а
55
57
60
63
67
76
81
81
Тс симметр
45
56
67
79
81
81
81
81
12,5
15,7
m г
* с несимм
31
39
47
55
63
79
81
81
0,5
Та
66
69
71
75
78
87
98
100
Тс симметр
50
62
75
87
100
100
100
100
15
23,2
Т
1 с несимм
35
44
52
61
70
87
100
100
0,55
и
—
82
84
88
91
100
Ш
121
7 с симметр
—
69
82
96
110
121
121
121
17,5
32,8
Т
1 с несимм
—
48
58
67
77
96
115
121
0,6
1*
96
99
102
106
115
126
144
Т
*с симметр
—.
75
90
105
120
144
144
144
20
43,9
Т
* с несимм
52
63
73
84
105
126
144
Примечание. Расчетную несущую способность данного среза гвоздя
принимают равной меньшему из табличных значений Та и Те для прилегаю¬
щих к этому шву элементов, определяя (см. табл. 10):
Та —по толщине а крайнего элемента симметричных соединений
или более тонкого крайнего элемента несимметричных соеди¬
нений;
Тс самметр — по толщине с среднего элемента симметричных соединений;
Тс несимм —по толщине всех элементов с (или а) одинаковой толщины
в несимметричных соединениях, а также по толщине с более
толстого элемента односрезных соединений.
Во временных зданиях и сооружениях, а также при расчете опалубки
ори наличии бокового давления бетонной смеси все табличные значения
умножаются на коэффициент 1,25.
30J

ПРИЛОЖЕНИЕ 12
Расчетная несущая способность дубового цилиндрического нагеля в кг
на 1 срез при направлении усилия вдоль волокон сосновых н еловых
элементов, защищенных от увлажнения н нагрева
Диаметр
нагеля
в см
Расчетное
условие
Расчетная несущая способность в кг при
толщине элемента (а или о в см
2,3
4
5
6
7
8
ю и
более
1.2
и
77
94
94
94
94
94
94
Гс симметр
90
94
94
94
94
94
94
... Г
• с несимм
60
94
94
94
94
94
94
1.6
Та
127
147
165
166
166
166
166
1 с симметр
120
166
166
166
166
166
166
Т
• с несимм
80
128
160
166
166
166
166
2,0
7*
192
212
230
252
260
260
260
Тс симметр
150
240
260
260
260
260
260
Т
* с несимм
100
160
200
240
260
260
260
2,4
Та
271
291
309
331
357
374
374
1 с симметр
180
288
360
374
374
374
374
Т
1 с несимм
120
192
240
288
336
374
374
3.0
Та
375
437
455
477
503
533
585
Тс симметр
225
360
450
540
585
585
585
Т
1 с несимм
150
240
300
360
420
480
585
Примечание. Расчетную несущую способность данного среза нагеля
принимают равной меньшему из табличных значений Тл и Тс для прилегаю¬
щих к данному шву элементов, определяя:
1'а—по толщине а крайнего элемента симметричных соединений или
более топкого крайнего элемента несимметричных соединений;
Тссимметр—по толщине с среднего элемента симметричных соединений;
Тс несимм —по толщине всех элементов с (или а) одинаковой толщины в
несимметричных соединениях, а также по толщине с более тол¬
стого элемента односрсзных соединений.
ПРИЛОЖЕНИЕ 13
Деформации соединений при полном их использовании
Соединения
Деформации в мм
для эданнА
постоянных
временных
*
На врубках и торец в торец
1,5
2
ha Hat елях всех видов
На шпонках всех видов, кроме колодок, а так¬
2
3
же в примыканиях поперек волокон
3
5
На колодках
4
5
302

ПРИЛОЖЕНИЕ N
Основные расчетные сопротивления R древесины сосны и ели в кг/слр
для временных зданий и сооружений (по У 108-55)
Расчетное сопротивление
Вид напряженного состояния
Обозна¬
чите
для всех
конструкций
(кроме
опалубки}
для
опалубки
Изгиб
Ru
150
180
Растяжение вдоль волокон
Rp
85
100
Сжатие и смятие вдоль волокон
Rc I
Rcm I
150
180
Сжатие и смятие поперек волокон по
всей поверхности
&C90 \
RcmV0 J
20
25
Смятие поперек волокон на части длины
при длине свободных концов не менее
длины площадки смятия и толщины
элемента:
а) при длине площадки смятия вдоль
волокон 10 см и более, а также в
лобовых врубках и опорных плоско¬
стях конструкций
Rcm
35
40
б) при длине площадки смятия 3 см, а
также под шайбами при углах смятия
о г 30° до 60*
Rcm№
45
50
Смятие по плоскостям скольжения кли¬
ньев •
j RcmW
25
25
Скалывание вдоль волокон (максимальное)
Hoc
24
24
Скалывание поперек волокон (максималь¬
ное)
RckH0
12
12
Примечание. Расчетные сопротивления смятию поперек волокон
при расчете конструкций, подвергающихся кратковременному воздействию
нагрузок, а также в тех случаях, когда повышенные деформации не опасны,
повышаются умножением на коэффициент 1,2.
303

ПРИЛОЖЕНИЕ Л5
Дополнительные требования я древесине в отношении допустимых порояов
для элементов несущих конструкций, подлежащих расчету для временных
зданий и сооружений (по У108-55)
Наименование пороков
Сучки всякие допускаются при ус¬
ловии, если:
а) сумма размеров сучков на дли¬
не 20 см не более
б) размер отдельного сучка вне
зон соединений не более . . .
в) в зонах соединений не более •
Косослой на 1 м длины не более .
Трещины:
а) по плоскостям скалывания в
зонах соединений
б) в остальной части элементов
глубиной и длиной не более
соответственно
Сердцевина .
Допуски пороков в элементах
из пиломатериалов
из круглого леса
(бревен, подто¬
варнике)
Va соответствую¬
1,0 диаметра брев¬
щей стороны
на
элемента
То же
i/з диаметра брев¬
на
*/4 стороны эле¬
lU диаметра брев¬
мента
на
10 см п досках н
Не нормируется
брусках, под¬
вергающихся
ударным воз¬
действиям
Не допускается
)/* толщины (диаметра) и
длины элемента
Не допускается в —
в досках тол¬
щиной б см и
менее
Примечание. В изгибаемых «на ребро» и в сжатых досках сучок на
одной кромке (узкой стороне) допускается размером до ширины кромки,
а в изгибаемых «плашмя» досках допускается во всю ширину кромки.
Размер сучка определяется в поперечном направлении элемента.
ПРИЛОЖЕНИЕ /6
УКАЗАНИЯ
по применению в строительстве древесины листвен¬
ных пород — осины, березы, ольхи, бука, липы и то¬
поля
(Из «Технических правил по экономному расходованию металла, леса
и цемента в строительстве» — ТП-101 -54)
1. Древесину лиственных пород следует применять:
а) для изготовления доступных для осмотра и проветривания наслонных
стропил, обрешетки, стоек и подкосов каркаса временных подсобных произ¬
водственных зданий (складов, сараев, навесов н т. д.) и для строительства
304

временных сооружений вспомогательного назначения (эстакад, вышек, бун¬
керов, закромов н силосов для хранения строительных материалов и т. Д-);
б) для изготовления опалубки бетонных и железобетонных конструкций,
лесов, кружал, временных креплений, котлованов и траншей, временных
оград и заборов, обносок, защитных козырьков и т. д.;
в) для изготовления доступных для осмотра и проветривания наслонных
стропил и обрешетки (кроме березы) в покрытиях постоянных зданий с чер¬
даком (жилые дома, общественные здания, бытовые помещения и т. д.);
г) для изготовления кровельных к облицовочных деревянных плиток по
ГОСТ 4136-48 «Плитки деревянные кровельные и облицовочные», а также
кровельные стружки, дранки, гонта и т. д.;
д) для изготовления древесноволокнистых плит и теплоизоляционных
материалов.
Древесину лиственных пород, как правило, не следует применять в частях
постоянных сооружений, соприкасающихся с грунтом и засыпками. Элементы
стропил, примыкающих к каменным наружным стенам здания, должны
антисептироваться.
2. Древесину лиственных пород (кроме липы) допускается применять для
изготовления внутренних дверей, фрамуг и наличников в помещениях с нор¬
мальным температурно-влажностным режимом, а также для изготовления
окон и дверей в сельскохозяйственных и надворных постройках и в зданиях
временного типа в соответствии с указаниями ГОСТ 475-50 «Окна и двери
деревянные. Технические условия» и ГОСТ 6857-54 «Детали деревянные по¬
гонажные. Технические условия».
Древесина лиственных пород может также применяться для изготовле¬
ния столярных перегородок, а также столярных плит для изделий, устанав¬
ливаемых внутри здания.
3. В соответствии с ГОСТ 5600-50 «Дома деревянные жилые заводского
изготовления. Детали. Сечения заготовок, их назначение, приемка, хранение
и транспортирование» лесоматериалы лиственных пород допускается приме¬
нять для изготовления:
а) стропил, прогонов коньковых и подстропильных, стоек н подкосов
стропил, обрешетки, опалубки крыши, консолей и зонтов крылец (за исклю¬
чением березы, липы и тополя);
б) обшивок внутренних стен, перегородок и накатов при условии
янтисептнрования древесины;
в) подшивки потолков;
г) стоек и щитков фронтонов.
д) внутренних архитектурных деталей, плинтусов, галтелей, карнизов,
наличников, раскладок, багетов, нательников и т. п.:
е) деталей перегородок, встроенных шкафов н другой встроенной мебели;
ж) чистых полов—дощатых и щитовых (кроме липы и тополя).
4. В соответствии с ГОСТ 1005-49 «Щиты деревянные для перекрытий в
жилых и гражданских зданиях» и ГОСТ 1006-49 «Щиты деревянные для
междукомнатиых перегородок» допускается применение лиственных пород
для изготовления щитов междукомнатиых перегородок и наката для пере¬
крытий при условии обязательного антисептирования древесины каждого
слоя щита.
Применение березы к бука для указанных щитов не рекомендуется и
допускается только при условии глубокой пропитки антисептиками.
Применение щитов наката из древесины лиственных пород в конструк¬
циях полов первого этажа не допускается.
5. Для изготовления элементов конструкций применяются лесоматериалы
лиственных пород по ГОСТ 4533-48 «Лесоматериалы строительные круглые
лиственных пород» и ГОСТ 5444-50 «Пиломатериалы лиственных пород для
строительства и других видов промышленного потребления».
6. Применение древесины лиственных пород в стенах, перегородках и
перекрытиях, ограждающих помещения с повышенной влажностью (санитар¬
ные узлы, прачечные и др.), в постоянных зданиях не допускается.
20— в. Ф. Иванов
305

ПРИЛОЖЕНИЕ 17
Расчетное сопротивление R в кг (см1 для прокатной стали
толщиной от 4 до 40 мм включительно (по Н и ТУ 121-55)
Вид напряженного
состодиня
Условное
обозна¬
чение
Прокатная сталь марок:
Ст. 0
Ст. 2
Ст. 3
н
Ст. 4
в
Ст. 5
НЛ1
НЛ2
а
б
г
д
е
Растяжение, сжатие и из¬
гиб ».»»••»•••
Rp
1 700
2000
2100
2 400
2500
2900
Срез
RCP
1000
1 200
1300
1 400
1500
1 700
Смятие торцовой поверх¬
ности
Rcm*
2500
3 000
3 200
3 600
3 800
4300
Диаметральное сжатие кат¬
ков при свободном ка¬
сании
Rck
60
70
80
90
95
110
Мерные н анкерные болты из стали
Ст. 0 в конструкциях из стали марок:
Растяжение
Rp
1700
1700
1 700
_
_
_
Срез
Rep
900
900
900
—
—
—
Снятие
Rcm
2100
2 400
2 600
—
—
—
Черные и анкерные болты из Ст. 3
в конструкциях
из стали марок
Растяжение
Rp
Срез
kCD
2100
2100
2100
2100
2 100
2 100
Смятие
pp
i\/* и
1 150
1 150
1 150
—
—
—
чд
2100
2400
2 600
—*
—
—
ПРИЛОЖЕНИЕ 18
Ориентировочные значения коэффициентов собственного веса кс.в
(для предварительных расчетов)
Типы конструкций
*«4
Балки Деревягина
7-12
Балки с двойной перекрестной стенкой на гвоздях .....
Простейшие шпренгельные н треугольные фермы с нижним
6-10
поясом из стали
Треугольные н прямоугольные фермы из бревен или брусьев
5—8
со стойками из стали
4-6
Металло-деревянные фермы Деревягина
3-4.5
Пятиугольные фермы на клеестальных шайбах
4-5
Многоугольные брусчатые фермы сегментного очертания . .
Металло деревянные сегментные фермы с клеевым верх¬
3-5
ним поясом
2-3
Сегментные гвоздевые фермы и арки
3-5
Арки из балок Деревягина
Арки нз дощато-гвоздевых балок сегментного или серпо¬
4—6
видного очертания
Арки из клеефанерных балок сегментного или серповид¬
со
1
СЛ
ного очертания
2-4
306

ПРИЛОЖЕНИЕ 19
Веса и коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов
Наименование материала
Объемный вес
Коэффициент
в кг1см9
теплопро¬
водности
Минеральный войлок на битумном вяжущем . .
200-400
0,055—0,57
Ячеистые бетоны (неиобетопы н пеносиликаты)
400-800
0,08-0.12
Шлак котельный (остатки от сжигания угля). .
800—1200
0,2-0,5
Шлак доменный гранулированный (жидкий
500 - 900
шлак, подвергнутый быстрому охлаждению) .
Шлаковая вата уплотненная (волокнистый до¬
0,14-0,22
200-400
менный шлак)
0,05-0,08
Камышит и соломит (спрессованные и проши¬
тые проволокой щиты из камыша или соло¬
120-360
мы; толщиной 50 —70 мм
0.06-0,09
Фибролит магнезиальный—жесткие плиты тол¬
450-600
щиной 5 и 7 см
0,15-0,20
Оргалит (древесноволокнистые плиты из из¬
мельченной древесной массы) толщиной
250-500
12,5—25 .,#•••••••••••••
0,04-0,06
Древесные антисептироваыные опилки
250—300
0,08-0,11
Глиноопилки
800
0,25
Шевелин (стеганые полотнища из отходов
льняного производства) толщиной 12,5 -15 мм
140-260
0,04-0,045
Гипсовые плиты с наполнителями (опилки,
660 - 950
0,18-0,27
стружки) толщиной—5—7—У мм
Стеклянная вата
150—200
0,05-0,06
Глино-песчаная сухая смазка
1800
0,6
Глино-солоыеннан смазка
800-1 200
0,25-0,40
ПРИЛОЖЕНИЕ 20
Расчетная несущая способность болтов и тяжей в кг
**бр
в мм
dHT
в нарезке
в мм
Fбр
в см*
?НТ
в ем*
Для Ст. 0
Для Ст. 3
по F6p
Rp -1700
кг',см*
по FHT
0tBRfl -
-1 3G0
кг',ем*
п° F6p
Rp — 2100
кгем*
по FHT
0,8 Rp -
- 1680
кг/см*
6
4,701
0,283
0,173
481
235
594
290
8
6,377
0,505
0,316
859
430
1060
530
10
8.051
0,785
0,509
1334
692
1648
854
12
9,727
1,130
0.744
1921
1012
2 370
1250
14
11,400
1,540
1,020
2618
1387
3230
1 714
16
13,400
2,010
1,408
3417
1915
4 210
2366
18
14,750
2,543
1.708
4 323
2 323
5 330
2870
20*
307

Продолжений
*6р
в мм
<*нг
в нарезке
в мм
Г 6р
В СМ*
Г „т
в см'
для
Ст. 0
для Ст. 3
ПО F бр
Пр - 1700
кгсм%
по FНт
0,8 Rp -
-1360
кг/см*
по F#p
Rp - 2 100
KljCM*
по FHf
0.8 Rp -
-1 680
кг/см*
20
16.750
3.140
2.182
5338
2967
6590
3665
22
18,750
3.799
2.740
6 460
3726
7 980
4605
24
20.100
4.521
3.165
7 684
4 304
9500
5 320
27
23,100
5,722
4,180
9 724
5685
12 000
7 020
30
25,450
7.065
5,060
12000
6 882
14 830
8500
36
30,800
10,170
7,440
17290
10118
11830
12500
42
36.150
13.840
10,250
23528
13940
29080
17 220
48
41,500
18,090
13,520
30753
18387
38 000
22 730
ПРИЛОЖЕНИЕ 21
График расчетных сопротивлений древесины смятию и скалыванию
под углом к волокнам
(к табл. 4» $ *0. гл. II, разд. II)
Кривая ISO—40 KtjcM*—снятие под шайбами при угле смятия от909
до би°;
150—30 кг!см*—смятие в лобовых врубках и шпонках;
130—30 Агг;сл*-мсстное смятие при длине ллошадкн смя¬
тия вдоль волокон 10 см и более;
ISO—IS кг!см'- смятие по всей поверхности и в шековых
врубках;
24—12 кг}см*—относится к скалыванию ори наличии при¬
жима
308

Л ИТЕРАТУРА
1. Строительные нормы и правила, ч. 2, глава V, 1954.
2. Нормы и технические условия проектирования деревянных конструк¬
ций (НиТУ-122-25).
3. Технические правила по экономному расходованию металла, леса и
цемента в строительстве (Т 101-54).
4. Нормаль. Балки деревянные клееные рельсового и двутаврового
сечения (НР-156-53).
5. Технические условия на производство и приемку строительных и мон¬
тажных работ. Раздел 5. Изготовление и монтаж деревянных конструкций.
6. Технические условия па производство и приемку строительных и мон¬
тажных работ. Раздел 3. Бетонные и железобетонные работы.
7. Конструкция по проектированию и возведению каменных сводов двоя¬
кой кривизны, Стройиздат, 1950.
8. Инструкция по испытанию древесины огнестрельным способом. Маш-
стройиздат, 1950.
9. Противопожарные нормы строительного проектирования промышлен¬
ных предприятий и населенных мест (Н-102-54).
10. Инструкция по монтажу деревянных каркасных домов заводского
изготовления, серия К-МСПТИ, Москва, 1953.
11. Указания по проектированию деревянных конструкций временных
зданий и сооружений (У-Ю8-55).
12. Инструкция по борьбе с гниением и повышению огнестойкости дере¬
вянных элементов зданий и сооружений. Государственное архитектурное из¬
дательство, 1949.
13. Нормы н технические условия проектирования вспомогательных зда¬
ний и помещений промышленных предприятий (НиТУ-125-55).
14. Инструкция по проектированию и изготовлению клееных деревянных
конструкций (ИСП-101-51), Стройиздат, 1951.
15. Карлсен Г. Г., Большаков В. В., Каган М. Е., Свен-
ц и цк ий Г. В., Деревянные конструкции, Стройиздат, 1952.
16. С в е н ц и ц к и й Г. В., Деревянные конструкции, Стройиздат, 1952.
17. Ко ченов В. М., Расчет деревянных конструкций по расчетным
предельным состояниям, Стройиздат, 1955.
18. Кочетков Д. А., Деревянные конструкции, -изд. Министерства
коммунального хозяйства РСФСР, 1950.
19. Шишкин В. Е., Деревянные конструкции, Стройиздат, 1954.
20. И в а н о в В. Ф., Проблема долговечности деревянных конструкций,
Стройиздат, 1950.
21. От ре ш ко А. И., Строительные конструкции, т. II «Деревянные
конструкции», Трансжелдориздат, 1950.
22. К р у т е ц к и й Е. В., Поливанов Н. И., С л а в у ц к и й А. К*,
Дороги и мосты, Изд. Министерства коммунального хозяйства РСФСР, 1952.
23. К о ч е н о в В. М., Несущая способность элементов и соединений
деревянных конструкций. Стройиздат. 1953.
309

24. Балдин В. А., Гольдснблат И. И., Коченов В. М.,
Пнльдиш М. Я., Таль К- Д., Расчет строительных конструкций по
предельным состояниям, под редакцией Келдыша В. М., Стройиздат, 1951.
25. Большаков В. В., Руководство по эксплуатации и ремонту де¬
ревянных конструкций, Стройиздат, 1939.
26. Центральный научно-исследовательский институт промышленных со¬
оружений (ЦНИПС), Вопросы прочности и изготовления деревянных кон¬
струкций, Стройиздат, 1952.
27. Губенко А. Б., Клееные конструкции из досок, Стройиздат, 1949.
28. Т о п ч и й Д. Н., Сельскохозяйственные здания и сооружения, Строй-
издат, 1954.
29. А р х и н о в П. П., Крылов Н. В., Сельскохозяйственные произ¬
водственные здания и сооружения, Сельхозгиз, 1955.
30. Ванин С. И., Древесиноведение, Гослесбумиздат, 1949.
31. Фолом и н А. И., Высокотемпературная скоростная сушка и анти¬
септическая пропитка древесины, «Строительная промышленность» № 9, 1954.
32. Гольд и н М. М., Антисептическая защита деревянных конструк¬
ций, Государственное архитектурное издательство, 1951.
33. Белянкин Ф. П., Длительное сопротивление дерева, Стройиздат,
1934.
34. Белянкин Ф. П., Современные методы расчета прочности эле¬
ментов деревянных конструкций, изд. Академии наук УССР, 1951.
35. К а ш к а р о в К. П., О пределе пластического течения древесины,
«Строительная промышленность» JVv 12, 1950.
36. Бойко М. Д., Влияние температурно-влажностного состояния дре¬
весины на ее прочность, Стройиздат, 1952.
37. 11 л е ш к о в Г1. Ф., Теория расчета деревянных составных стержней,
Стройиздат, 1952.
38. Инструкция по изготовлению балок и ферм системы ииж. В. С. Дере¬
вягина (П-90-44), Стройиздат, 1944.
39. Быковский В. Н., Соколовский Б. С., Деревянные клее¬
ные конструкции, Машстроймздат, 1949.
40. Г и б ш м а н Е. Е., Деревянные мосты на автомобильных дорогах,
Изд. Министерства коммунального хозяйства РСФСР, 1950.
41. Кочено в В. И., Геллер В. А., Деревянные конструкции про¬
мышленных и гражданских зданий, «Строительная промышленность» № 7,
1951.
42. Ковальчук М. Ф., Примеры проектирования деревянных кон¬
струкций, Стройиздат, 1941.
43. Иванов Ю. М., Новая характеристика прочности древесины,
«Труды Института леса АН СССР», т. IV, 1949.
44. Ваганов А. П., Деревянные подвесные хранилища для сыпучих
материалов, «Строительная промышленность» № 10. 1950.
45. Лесоматериалы, Методы физико-механических испытаний древесины,
ГОСТ 6336-52, Стандартгиз, 1954.
46. Б е л я н к и н Ф. П., Прочность древесины при скалывании вдоль
волокон, Киев, 1955.
47. Губенко А. Б., Применение фанеры в строительстве, Стройиздат,
1948.
48. Строительные конструкции, Центральный институт информации по
строительству Государственного комитета Совета Министров СССР по делам
строительства, Москва, 1952.
49. Строительные конструкции промышленных сооружений, Сборник ста¬
тей, Стройиздат, 1946.
50. Михайлов В. Н., Столярно-механические производства, Гослес-
бумнздат, 1951.
51. Песоцкий А. Н., Лесопильно-строгальные производства, Гослес*
бумнздат. 1949.
310

52. Грубе А. Э., Станки и инструменты по деревообработке, т. III,
Гослесбумиздат, 1949.
53. П и н с к и й А. Н., Арматурно-опалубочные блоки с несущими опа¬
лубочными коробами, собираемыми из инвентарных элементов, «Строитель¬
ная промышленность» № 11, 1953.
54. С в е т о з а р о в а Е. И., Влияние высоты сечения деревянной балки
на сопротивление ее чистому изгибу, Гослесбумиздат, 1954.
55. Ржапицын А. Р., Теория составных стержней строительных кон¬
струкций, Стройиздат, 1948.
56. Карлсен Г. Г., Фоломин А. И., Знаменский Е. М.,
Силин В. Н., Лапшин К- С., Норовский В. И., Фи-лимо-
н о в И. С., Методы и примеры проектирования деревянных конструкций,
изд. ВИА, Москва, 1954.
57. Б е л я и к и н Ф. П., Прочность и деформативность деревянных
стержней при кручении, изд. АН УССР, 1949.
58. Перелыгин Л. М., Строение древесины, изд. АН СССР, 1954.
59. Кон д р а т ье в Л. А., Основы проектирования и примеры расчета
деревянных мостов, Автотрансиздат, 1954.
60. Лакотош В. К*, Пути повышения выработки деревянных строи¬
тельных деталей, «Строительная промышленность» № 1, 1952.
61. Иванов 10. М., Деревянные конструкции и их производство
в США, «Бюллетень строительной техники» № 1, 1946.
62. К о с т к> к о в с к и Й М. Г., Васильев Б. Ф., Опытное строи¬
тельство железобетонного покрытия в подвижной опалубке, «Бюллетень
строительной техники» № 7, 1948.
63. Пропев и ч В. П., Шуб И. В., Якобсон М. Я-. Сборно-раз¬
борные здания производственных предприятий, «бюллетень строительной тех¬
ники» № 3, 1952.
64. Уткин Б. В., Новейшие формы организации монтажа на строи¬
тельстве деревянных эллингов в Америке, «Бюллетень строительной техники»
№ 22—23, 1Э44.
65. X р а к о в с к и й А. 3., Индустриальная база массового жилищного
строительства, «бюллетень строительной техники» 16, 1950.
66. Мазур М. В., Проневич В. П., Заводское изготовление клее¬
ных балок и щитовых дверей, «Бюллетень строительной техники» № 16,1950.
67. Крей длин А. Н., Заводское изготовление клееных конструкций.
«Бюллетень строительной техники» № 20, 1951.
68. Журнал «Wood» за 1954 и 1955 гг.
69. Журнал .Official archiiectuie and Planning*, 1955.
70. Мелик-Адамян P. О., Сборно-разборное здание на строитель¬
ных площадках, «бюллетень строительной техники» J\fe 11, 1951.
71. Меркель М. Я., Плотник-опалубщик, Трудрсзервиздат, 1955.
72. Альбом типовой опалубки для бетонных и железобетонных конструк¬
ций, 1952.
73. Ваганов А. П., Сборные подвесные хранилища, Госстройиздат,
Ленинград, 1955.
74. Howard J. Hansen, С. Е. .Modern Timber Design".New Jork, 1943 и 1948.
75. Журнал .L’Architecture Df Aujour 'hni № 11, 1938.
76. Журнал .Schwelg. Baugtg," 1955.
77. Журнал .Der BaningcnUur". 1954-1955.
78. Ж) риал ,G£nle Civil", № 22-1925, № 13-1939.
79. Журнал .La technique des travaux" — Januar 1939.
80. Журнал .Die Bantechni|r 1954-1955.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Введение
Раздел первый
Дерево — конструктивный материал
Древесина, применяемая в строительстве
§ 1. Отбор древесины для инженерных конструкций
§ 2. Некоторые сведения о физических свойствах древесины, необ¬
ходимые для проектирования деревянных конструкций . • •
A. Влажность древесины
Б. Усушка, коробление, растрескивание, разбухание . . . *
B. Объемный вес
Г. Коэффициент линейного расширения
§ 3. Механические свойства древесины
§ 4. Меры борьбы с вредными воздействиями на древесину . .
A. Способы зашиты древесины от загнивания
Б. Повреждение древесины насекомыми и меры борьбы с
ними
B. Горение древесины и меры ее защиты от возгорания . ■
Раздел второй
Деревянные конструкции в ограждающих частях зданий
Г лава /. Конструкции покрытий и перекрытий
§ 5. Общие сведения . . . .
§ 6. Кровля и обрешетка
§ 7. Междуэтажные и чердачные перекрытия
Глава П. Стены
§ 8. Конструкция деревянных стен
Раздел третий
Расчет и проектирование элементов деревянных конструкций
Глава /. Расчет деревянных конструкций по предельному состоянию
§ 9. Исходные положения расчета элементов деревянных кон¬
струкций
Г лапа //. Данные для расчета деревянных конструкций по предельному
состоянию (по НиТУ-122-55) . - . ,
§ 10. Расчетные сопротивления R
§ 11. Коэффициенты условии работы
§ 12. Нормативные нагрузки и коэффициенты перегрузки . . . .

Глава III. Элементы деревянных конструкций цельного сечения .
§ 13. Центральное растяжение
§ 14. Центральное сжатие
§ 15. Изгиб
§ 16. Косой изгиб
§ 17. Сжато-изогнутые стержни
§ 18. Растянуто-изогнутые стержни
Г лава IV. Балки цельного сечения
§ 19. Однопролетные балки цельного сечения
§ 20. Балки цельного сечения, усиленные подбалками
§ 21. Консольно-балочные и неразрезные прогони
§ 22. Деревоплита
Раздел четвертый
Соединения элементов деревянных конструкций
Г лава I. Основные положения
§ 23. Классификация соединений
Г лава II. Врубки
§ 24. Лобовые врубки
§ 25. Трехлобовой упор
Глава III. Шпонки
§ 26- Общие сведения
§ 27. Призматическая шпонка — прямая и косая
§ 28. Гладкая кольцевая шпонка
Г лава IV. Нагельные соединения
§ 29. Обшие сведения
§ 30. Метод расчета нагельных соединений
Г лава V. Соединения на растянутых связях
§ 31. Тяжи, хомуты, скобы и т.
Глава VI. Соединения на клею
§ 32. Виды клеев и методы склейки
Раздел пятый
Плоские сплошные деревянные конструкции
Глава I. Виды плоских сплошных деревянных конструкций . . . .
§ 33. Общие сведения
§ 34. Расчетные нагрузки
Глава II. Особенности расчета составных стержней
§ 35. Общие сведения
§ 36. Расчет составных стержней на податливых связях . . . .
A. Поперечный изгиб
Б. Центральное сжатие
B. Внецентренное сжатие
Глава III. Сплошные деревянные конструкции балочной системы . .
§ 37. Балки системы В. С. Деревягина. Конструкция и расчет .
§ 38. Составные балки на призматических шпонках и колодках .
§ 39. Конструкция балок на гвоздях с перекрестной стенкой . •
§ 40. Расчет балок

Стр.
§ 41. Клееные балки. Общие сведения. Конструкция клееных балок 141
§ 42. Расчет клееных балок 144
Глава IV. Распорные сплошные системы деревянных конструкций . 148
§ 43. Трехшарннриые системы из балок В. С. Деревягина .... 148
§ 44. Кружальные арки 151
§ 45. Трехшарнирные арки на гвоздях с перекрестной стенкой . . 152
§ 46. Клееные арки 155
§ 47. Трехшарпирные рамы сплошного сечения 156
§ 48. Общие сведения о монтаже балочных и арочных сплошных
деревянных конструкций 158
Раздел шестой
Плоские сквозные деревянные конструкции
Глава I. Основные виды сквозных деревянных конструкций 160
§ 49. Общие сведения 160
Глава II, Конструкции из бревен и брусьев 163
§ 50. Шпрснгельные, подвесные и подкосные системы 163
§ 51. Фермы из брусьев и бревен на лобокых врубках 163
§ 52. Металло-деревянные фермы системы В. С. Деревягина . . • 170
§ 53. Мсталло-деревянные фермы с верхним поясом из клееных
блоков 173
§ 54. Изготовление и монтаж деревянных ферм 177
Глава III. Фермы из досок 178
§ 55. Сегментная ферма на гвоздях 178
§ 56. Деревянные фермы на кольцевых шпонках 188
Глава IV. Арочные и рамные сквозные деревянные конструкции.
Решетчатые стойки и комбинированные деревянные конструкции 192
§ 57. Трехшарннрная арка нэ сегментных сквозных деревянных
ферм 192
§ 58. Рамные деревянные конструкции 193
§ 59. Комбинированные деревянные конструкции 194
Раздел седьмой
Пространственные деревянные конструкция
Г лава I. Основные виды пространственных деревянных конструкций 198
§ 60. Общие сведения 198
Глава II. Деревянные цилиндрические своды и купола 231
§ 61. Кружально-сетчатые своды 201
А. Кружально-сетчатый свод с узлами на врубках системы
С. И. Песельника 704
Б. Кружально-сетчатый свод с узлами на болтах или скобах . 207
§ 62. Общие сведения о сплошных цилиндрических сводах . . * 207
§ 63. Купола 211
Раздел восьмой
Деревянные каркасные здания
Г лава I. Сооружения, возводимые в дереве 216
§ 64. Основные положения 216
§ 65. Схема конструктивных решений временных деревянных зда¬
ний различного назначения 219
*314

Стр.
A. Выставочные павильоны, цирки, панорамы и другие зда¬
ния с центральным залом и пристройками • 219
Б. Летние театральные здания и концертные эстрады вре¬
менного назначения 220
B. Спортивные сооружения временного назначения . . . . 222
Г. Здания колхозных рынков 223
Д. Здания гаражей, авторемонтных и машинно-тракторных
мастерских 224
Е. Сельские здания 225
Ж. Сборно-разборные здания для строительных плошадок . 226
Раздел девятый
Специальные деревянные сооружения
Г лава I. Башни, силосы и бункеры 231
§ 66. Решетчатые и сплошные башенные конструкции 231
§ 67. Деревянные силосы и бункеры 234
Глава II. Мачты 240
§ 68. Мачты разного назначения 240
Глава III. Деревянные мосты и эстакады 243
§ 69. Обшис сведения о мостах 243
§ 70. Проезжая часть для автодорожных мостов и сопряжение их
с насыпями 245
§ 71. Опоры деревянных мостов балочной системы 247
§ 72. Деревянные мосты малых пролетов 249
§ 73. Арочные мосты 252
§ 74. Пролетные строения мостов с фермами 254
§ 75. Ледорезы 259
§ 76. Наплавные мосты 259
Глава IV. Опалубка, кружала и леса для изготовления бетонных,
железобетонных и каменных конструкций 260
§ 77. Общие сведения 260
§ 78. Конструкция разборно-переставной опалубки для монолитных
бетонных н железобетонных конструкций 262
A. Опалубка для фундаментов 2<'2
Б. Опалубка стен 264
B. Опалубка плоского ребристого и безбалочного перекрытии 265
§79. Подвижная — скользящая опалубка 271
§80. Передвижная — катучая опалубка 271
§ 81. Опалубка сводов н арок 275
§ 82. Опалубка сводов двоякой кривизны каменных и железобетон¬
ных конструкций 277
§ 83. Опалубка для изготовления сборных железобетонных эле¬
ментов 278
§ 84. Леса и подмости 280
Раздел десятый
Изготовление, эксплуатация и ремонт деревянных конструкций
Глава I. Методы изготовления деревянных конструкций 282
§ 85. Построечный и заводский методы изготовления деревянных
конструкций 282
Глава II. Эксплуатация, ремонт н усиление деревянных конструкций 235
§ 86. Эксплуатация деревянных конструкций - . 285
§ 87. Ремонт и усиление деревянных конструкций . . . .- ; «. .. 286
815

Перечень таблиц
1. Объемный вес древесины в конструкциях в кг/м* 24
2. Средние значения предела прочности и средние вариационные
коэффициенты свойств древесины сосны и ели 25
3. Углы наклона а крыши для разных материалов кровли . . 38
4. Расчетные сопротивления R для древесины сосны и ели
в кг/см2 (для защищенных от увлажнения и нагрева деревян¬
ных конструкций) на воздействие постоянной и временной на¬
грузок 53
5. Коэффициенты нормативных и расчетных сопротивлений для
древесины разных пород по отношению к древесине сосны и
ели 53
6. Коэффициенты снижения расчетных сопротивлений для уче¬
та влияния повышенной влажности древесины, повышенных
температур и длительности загружения 54
7. Коэффициенты условий работы для элементов деревянных
конструкций при изгибе, растяжении, сжатии, смятии и ска¬
лывании 55
8. Коэффициенты условий работы т:н для гнутых элементов . 56
9. Некоторые основные величины нормативных нагрузок и коэф¬
фициентов перегрузки п 56
‘ 10. Расчетная несущая способность цилиндрических нагелей
(по НиТУ-122-55) 102
11. Значения коэффициентов ka для разных углов <* 103
12. Коэффициенты m„^kw и mu = kj для составных балок
с пролетом от 4 до б м у 119
13. Коэффициенты податливости связей Л* 123
14. Коэффициенты условий работы для двутавровых дощатых
клееных балок ти 144
15. Коэффициент а для определения прогиба двутавровых кле¬
еных балок 147
16. Определение коэффициента жесткости кф 204
Приложения
1. Дополнительные требования к качеству древесины готовых
элементов деревянных конструкций 289
А. Пиломатериалы 289
Б. Бревна 290
2. Сокращенный сортамент пиломатериалов для несущих дере¬
вянных конструкций, рекомендованный НиТУ-122-55 со всеми
необходимыми данными для расчета 291
3. Расчетные данные для различных поперечных сечений из
бревен 293
4. Значения коэффициентов Мяа#с. коэффициентов kn эквива¬
лентных нагрузок для деревянных настилов, балок и прогонов
при различных их опнраннях 295
5. Значение предельных прогибов изгибаемых элементов пере¬
крытий и покрытий 297
6. Таблица для круглых сечений длины окружности U см; пло¬
щади F см2; момента инерции / смк и момента сопротивле¬
ния W см* 297
7. График для предварительного определения собственного
веса gc.e несущих деревянных конструкций покрытий (см.
формулу 51) 298
8. График для определения Fht, IГмт, Лт для бревен, опилен¬
ных на один кант 299
9. График Jht и Wht поперечного сечения бревен, опиленных
на два и четыре канта 299

■
Стр.
IU. Расчетная несущая способность стального цилиндрического
нагеля в кг на 1 срез при направлении усилия вдоль волокон
сосновых и еловых элементов, защищенных от увлажнения в
нагрева . 300
М. Расчетная несущая способность гвоздя в кг на 1 срез при
направлении усилия под любым углом к волокнам сосно¬
вых и еловых элементов, защищенных от увлажнения и на¬
грева— для строительных гвоздей (круглых) по нормальному
сортаменту (ГОСТ 4028-48) 301
12. Расчетная несущая способность дубового цилиндрического
нагеля &кг на 1 срез при направлении усилия вдоль волокон
сосновых и еловых элементов, защищенных от увлажнения и
нагрева 302
13. Деформации соединений при полном их использовании . . . 302
14. Основные расчетные сопротивления R древесины сосны «ели
в кг/см2 для временных зданий и сооружений (по У 108-55) . 303
15. Дополнительные требования к древесине в отношении допу- ~
стимых пороков для элементов несущих конструкций, подле¬
жащих расчету для временных зданий и сооружений
(по У 108-55) 304
16. Указания по применению в строительстве древесины лист¬
венных пород — осины, березы, ольхи, бука, липы и тополя
(из «Технических правил по экономному расходованию ме¬
талла, леса и цемента в строительстве» ТП-101-54) .... 304
17. Расчетное сопротивление R в кг/см2 для прокатной стали
толщиной от 4 до 40 мм включительно (по НиТУ 121-55) . . 306
18. Ориентировочные значения коэффициентов собственного веса
&с-в (для предварительных расчетов) 306
19. Веса и коэффициенты теплопроводности изоляционных мате¬
риалов 307
20. Расчетная несущая способность болтов и тяжей в кг . . . . 307
21. График расчетных сопротивлений древесины смятию и ска¬
лыванию под углом к волокнам 308
Литература 309

Стр.
59
66
66
68
93
120
185
290
291
298
ОПЕЧАТКИ
Напечатано
rfEJ
2F
Qr
l_
f
м
a —
mn- Wy
h
Qu,
2
- 7*.
ep
Ul
• nc„T
Слслуст читать
/
. /.
г
h
I
k-EJ
л
*T
f
м
так как гвоздевое
He допускаются
для третьей категории
91,11
94,25
660,5
706,9
“-v~ ma-Wy
Q:„ =
илр
г. -Г
ш
3' • nis Т - Т1 2
между тем как гвоз¬
девое
10 см ! 15 см
для первой и второй
категоони
660.5
706,9
34 720
39 760

I
Владимир Федорович Иванов
ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
:» ♦ *
Госстройнздат, Ленинградское отделение,
Ленниград, Нсискнй пр., 28
* • z
Редактор мэдательстоа М. Я. Каплан
Технический редактор Е. А. Пулъкина
Корректоры М. Б. Рейэ, К. Л. Ланская
Сдано в набор 18.IV-1956 г. Подписано к печати 4 IX-195J г. М-37384
Бумага 60x92'/,* -10 бум. л. 20 псч. л. (21,4 уч.-иэаат. л.) Изд. № 132-Л
Тираж 40 000 экз. (1-Й завод 1—20 000 экз.) Цена 7 руб. 50 коп. Переплет I руб. Заказ М 551
Типография JA 2 Государственного яздатсльегоа литературы по строительству
н архитектуре, г. Ленинград, ул. Марата. 58