Проектирование и монтаж металлических конструкций. Ч.1 - Балинский Е.С.

Автор: Балинский Е.С.
Теги: строительные конструкции металлические конструкции монтаж строительно-монтажные работы
Год: 1934
Похожие
Монтаж стальных конструкций
Проектирование металлических конструкций (Примеры расчета и конструирования)
Примеры расчета металлических конструкций
Составление деталировочных чертежей металлических конструкций
Текст
                    . БАЛИНСКИЙ
ПРОФЕССОР ХАРЬКОВСКОГО
ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНОГО ИНСТИТУТА
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОНТАЖ
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ
КОНСТРУКЦИЙ
ЧАСТЬ I
ОНТИ	ГОСУДАРСТВЕННОЕ	НКТП
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО УКРАИНЫ

Инж. Е. С. БАЛИНСКИЙ
Профессор Харьковского Инженерно-Строительного Института
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОНТАЖ
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ
КОНСТРУКЦИЙ
ЧАСТЬ I
МАТЕРИАЛЫ И ИХ ОБРАБОТКА
СОЕДИ НЕНИЯ
ПЕРЕКРЫТИЯ
Рекомендовано
УпНКТП для втузов на 1933/34 год
ГОСУДАРСТВЕННОЕ
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО УКРАИНЫ
Харьков	1934	Киев

Библиографическое описание
Ътого издания помешено в
.Летописи Укр. печати- .Кар¬
точном реперт.“ и других ука¬
зателях Укр. Книж. Палаты.
Сектор Строительный
13 — 5 — 2
Ответственный редактор инж. М. Латаш
Техоформление И. М. Скок
Типография Государственного научно-технического издательства Украины.
Киев, ул. Воровского, 42.
Тираж 6.000—16 лист
Г лавлит № 2603 (781'.
Зак. № 170.

ПРЕДИСЛОВИЕ
Значительное развитие в настоящее время применения металли¬
ческих конструкций во всех отраслях промышленного строительства
требует усиленной подготовки кадров ишкенеров-с-пециалистов по
металлоконструкциям, техников и конструкторов.
Имеющаяся по этому предмету литература, в большинстве пере¬
водная, не дает полного изложения всех элементов железных кон¬
струкций промышленных зданий и почти совершенно не касается
электросварных конструкций и вопросов монтажа.
Предлагаемый труд имеет целью восполнить этот пробел, дав
в сжатом изложении необходимые данные для проектирования кле¬
паных и сварных металлоконструкций, промышленных каркасных
зданий и приемы монтажа этих сооружений.
При составлении книги мы считали необходимым обратить внима¬
ние читателя в первую очередь на экономическую сторону вопроса,
так как основным фактором экономии металла в строительстве являемся
рациональное проектирование конструкций. Исходя из этой пред¬
посылки, мы уделили особое внимание правильному назначению ге¬
ометрических размеров отдельных элементов конструкций, дающих
оптимальное решение, с точки зрения минимального веса металла.
Большое внимание уделено также электросварным конструкциям,
применение которых дает значительную экономию металла и для раз¬
вития которых в СССР имеются все предпосылки.
Этот вид соединений сравнительно медленно развивался до сих
пор за границей, где особенности капиталистического строя, влеку¬
щие за собою сопротивление крупных фирм, владеющих оборудова¬
нием для изготовления клепаных конструкций и неприспособленных
для перехода на электросварку, значительно тормозили развитие этого
нового типа соединений. В социалистическом хозяйстве Союза это
препятствие отсутствует, и электросварка в ближайшие годы должна
занять преобладающее место при изготовлении металлоконструкций
промышленных зданий каркасного типа.
В начале труда, до перехода к изложению методов проектирования,
мы сочли необходимым дать краткое описание основных свойств ме¬
талла и способов изготовления конструкций, так как без знания про¬
изводственного процесса проектировщик не может Сознательно по¬
дойти к разрешению ряда конструктивных вопросов, возникающих
при проектировании и целиком зависящих от технологического про¬
цесса изготовления конструкций.
3

При изложении расчета конструкций, во избежание бесполезного
увеличения объема книги, совершенно опущены способы определения
усилий в элементах, излагаемые в соответствующих курсах строитель¬
ной механики. Эти сведения должны быть известны проектировщику,
изучающему проектирование металлоконструкций.
При изложении элекгросварных конструкций, поскольку для этого
вида соединений нет еще твердо установившихся норм и наивыгод¬
нейших конструктивных форм, мы руководствовались сравнительно
небольшим опытом, накопившимся у проектирующих организаций,
а также теоретическими и производственными соображениями, по¬
зволяющими рекомендовать тот или иной тип сечений и узловых со¬
единений.
Последовательность изложения проектирования отдельных эле¬
ментов конструкций принята соответствующей обычно применяемому
проектными конторами порядку расчета, причем для каждого элемента
конструкций нами даны параллельно правила проектирования' их
клепаными или сварными, для того, чтобы дать возможность чита¬
телю легче провести критическое сравнение и оценку преимуществ
того или другого способа соединений.
Поскольку предлагаемый труд имеет целью дать основные сведе¬
ния для проектирования конструкций, мы сочли необходимым поме¬
стить в нем лишь те необходимые справочные данные, с которыми
проектировщику необходимо постоянно сталкиваться, дополнив их
некоторыми сведениями, отсутствующими в имеющихся справочни¬
ках, и воздержались от помещения в нем подробных таблиц для
подбора сечений, поскольку они имеются в других изданиях.
В первой части нашего труда мы поместили описание' основных
свойств металлов, применяемых для изготовления металлоконструк¬
ций, снос бы изготовления их, общее описание конструкций каркас¬
ных металлических зданий промышленного типа, расчет сварных и
клепаных соединений-и проектирование перекрытий. Равным образом
мы дали в первой части основные правила конструирования и состав¬
ления рабочих чертежей в том виде, как это требуется заводами,
изготовляющими конструкции.
Эта часть отсутствует почти во всех существующих руководствах
по металлоконструкциям, между тем надлежащее изготовление рабо¬
чих чертежей и особенно постановка размеров играет существенную
роль при использовании чертежей в производстве, избавляя заводы
от возможных ошибок при разметке или переработке чертежей.
Автор

I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТАЛЛАХ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ
КОНСТРУКЦИЙ
1. Причины применения металла в строительстве
По мере развития промышленности, в связи с непрерывно возра¬
стающей мощностью отдельных агрегатов, станков и т. п., к зданиям
промышленных цехов предъявляются все более и более повышенные
требования как в части размеров их в плане и по высоте, так и в
прочности.
Строившиеся на первых этапах развития промышленности зда¬
ния большей частью из кирпича, уже не могли удовлетворить требова¬
ний развивающейся техники, так как постройка высоких цехов, со
свободно стоящими кирпичными стенами, потребовала бы слишком
большой их толщины, а следовательно и высокой стоимости.
Кроме того, выпускаемые промышленными цехами изделия все
более и более увеличивались по весу, а следовательно для переме¬
щения их потребовалось устройство мощных грузоподъемных мосто¬
вых кранов.
Краны эти в большинстве случаев двигаются по так называемым
подкрановым путям, расположенным вдоль стен здания и опирающимся
на них. Кирпичные или каменные стены, употреблявшиеся в старых це¬
хах, по мере увеличения грузоподъемности крапов, а следовательно,
и давлений на подкрановые пути,, уже не могли удовлетворить требо¬
ваниям прочности. Одновременно площади, занимаемые цехами, быстро
возрастали, составляя в Современных цехах десятки тысяч квадрат¬
ных метров, что требовало устройства перекрытий больших проле¬
тов и промежуточных колонн возможно малого поперечного сече¬
ния для поддержания этих перекрытий.
Обстоятельства эти потребовали от строителей применения для
таких промышленных зданий материалов, которые обладали бы вы¬
сокой прочностью, хорошей сопротивляемостью сжимающим и рас¬
тягивающим силам, упругостью и долговечностью.
Этим требованиям вполне отвечают железо, или— как теперь при¬
нято называть — сталь и железобетон. Выбор материала для дан¬
ного сооружения в целом или отдельных его элементов зависит от
целого ряда соображений, из которых основными являются экономи¬
ческие.
Разрешение вопроса в каждом конкретном случае должно, про¬
изводиться с учетом всех особенностей сооружения.
5

Из упомяну ых материалов сталь обладает наибольшей проч¬
ностью и одновременно высокой упругостью. Эти свойства делают
сталь незаменимой для перекрытия больших пролетов, устройства
мостов, подкрановых путей под большие нагрузки, высоких мачт,
подвергающихся большим изгибающим моментам, и т. п. инженерных
сооружений.
Кроме того, металлические конструкции при высокой прочности
обладают сравнительно небольшим весом и, следовательно, могут
изготовляться вдали от места постройки, в хорошо оборудованных
заводских предприятиях, и доставляться к месту установки в разо¬
бранном виде железнодорожным транспортом.
Сборка конструкций на месте монтажа может быть произведена
в очень короткий срок.
Все эти преимущества привели ко все более и более широкому
применению стали в качестве . материала для строительных кон¬
струкций.
2. Основные свойства металлов, применяемых в строительстве
Основными материалами, применяемыми в строительстве металли¬
ческих конструкций, являются чугун и стали (железо) разных марок.
И тот и другой материал в основном состоит из химического элемента—
железа с незначительными примесями других веществ; главнейшим
из них является углерод, количество которого характеризует основные
свойства металла. Кроме того, в состав стали входят марганец, фос¬
фор и сера, а в специальные сорта — также никель и кремний.
Чугун является первичным продуктом, получаемым путем выплавки
в доменных печах из железных руд.
Содержание углерода в чугуне составляет от 2 до 4,5°/0,удельный
вес его около 7,2, температура плавления 1100—1200° Ц, структура—
зори исто-кристаллическая.
Чугун чрезвычайно хрупок, не поддается ни проковке, ни про¬
катке и потому применяется в строительстве лишь в отливках, глав¬
ным образом в опорных частях при отсутствии динамических на¬
грузок.	’
Применение чугуна даже для опор при наличии ударов и сотрясе¬
ний не допускается: в этих случаях опоры изготовляются из литой
стали.
Содержание углерода в литой стали составляет от 0,1 до 0,3°/0,
температура плавления около — 1500° Ц, структура мелкозернистая.
Кроме углерода, сталь обычно содержит марганец — в пределах
от 0,4 до 1,0°/о, фосфор — в пределах от 0,03°/0 до 0,07®/0 и серу —
не свыше 0,05°/0.
Наибольшее влияние на механические свойства стали, как уже от¬
мечено, оказывает содержание углерода. По Длере увеличения коли¬
чества углерода возрастает прочность и твердость стали при одновре¬
менном уменьшении вязкости. Остальные примеси в указанных
выше количествах мало влияют ца механические свойства материала,
о

По содержанию углерода сталь подразделяется на марки, перечень
которых приведен ниже. В последнее время, в связи со все возрастаю¬
щими требованиями к прочности материала, вводит в употребление
сталь с примесью кремния и никеля и повышенным содержанием
углерода (до 0,36°/о).
*
	 V 	 ! *
•'.г-
1
	\в
к 200 ! 1
-.Я , гго [ за 1
320
Рис. 1.
Такая сталь обладает прочностью, превосходящей в два раза проч¬
ность обычной стали, при удовлетворительной вязкости. Литая сталь
получается путем переплавки доменного чугуна в специальных печах
(мартеновских и бессемеровских), из которых после окончания про¬
цесса плавки сталь отливают в формы (изложницы).
Дальнейший процесс обработки стали заключается в прокатке о т¬
литой болванки, т. е. обжатии на прокатных станах, при помощи
которых нагретая болванка, путем последовательного пропуска через
вращающиеся вальцы с фасонными проточками (ручьями), вытяги¬
вается в так называемый профильный материал того или другого по¬
перечного сечения.
Ри:\ 2.
Механические свойства стали характеризуются зависимостью между
относительным удлинением под влиянием растягивающей силы
и прочностью, или так называемым временным сопротивлением.
Механические свойства материала определяются лабораторным пу¬
тем, при помощи испытания образцов, вырезанных из кусков стали.
Нормальные образцы для испытаний имеют размеры, показанные на
рис. 1 и 2, причем рис. 1 — для образцов из плоского материала, а
рис. 2 — для круглых профилей.
Испытание производится на специальной разрывной машине, по¬
строенной таким образом, что заложенный в нее образец постепенно
растягивается до полного разрушения (разрыва), причем при помощи
самопишущего прибора автоматически отмечается зависимость между
наростанием растягивающих напряжений и удлинением образца.
Если изобразить эту зависимость графически, мы получим кривую,
представленную на рис. з.

На рис. 3 по оси абсцисс отложены относительные удлинения
образца, т. е. отношение увеличения расстояния между точками
А и В образца (рис. 1) ко всему расстоянию АВ (до растяжения)
в процентах, а по оси ординат — напряжения в образце, выражен¬
ные в килограммах на квадратный сантиметр поперечного сечения.
Следует обратить внимание на следующие три характерные точки.
Прежде всего обращаемся к точке ], соответствующей так называе¬
мому пределу пропорциональности. Впределах этого участка диаграммы
удлинение прямо пропорц онально напряжению. Есяи образец, на¬
груженный до предела пропорциональности или ниже его, разгру¬
зить, он возвращается в первоначальное состояние, и в нем не остается
никаких деформаций. Та¬
кое последовательное на¬
гружение до предела про¬
порциональности м жет
нроизв' да' ься неэтрани-
чеянсе число раз без за¬
метных повреждений ма-
Iериала.
Точка II соответствует
пределу текучести. При
этом напряжении материал
начинает быстро удлинять-
Рйс. 3.	ся без увеличения сопро¬
тивления. При дальнейшем
нагружении образца его сопротивление разрыву вновь начинает
возрастать.
В точке III, соответствующей напряжению, называемому временным
сопротивлением, она достигает своего максимума.
После этого сопротивление образца быстро падает при нар (Стаю¬
щем удлинении, и вскоре наступает полное разрушение материала.
Кроме этих основных характерных напряжений, различают еще
так называемый предел упругости (точка IV), т. е. напряжение, выше
которого заметны значительные неупругие (остаточные) деформации
образца.Напряжение это несколько выше предела пропорциональности.
Все марки сталей, употребляемых в строительстве, обладают ука¬
занными выше характерными соотношениями между удлинением и на¬
пряжением и разнятся между собой лишь по величине этих характе¬
ристик. Кроме испытаний на разрыв, материал испытывается на загиб
в холодном и горячем состоянии, на закалку, сварку и т. п.
Согласно техническим условиям сорта стали, в зависимости от
марки, должны обладать механическими свойствами, указанными
в таблице 1.
Кроме марок, указанных в таблице 1, в строительстве очень часто
применяется так называемое торговое железо, механические свойства
которого не гарантируются заводом-поставщиком. Допускаемое на¬
пряжение для такого железа значительно ниже, чем для стали, меха¬
нические свойства которой гарантируются.
3

Таблица 1
Механические свойства различных сортов стали и чугуна
М
а т ер и а л
Времен¬
ное сопр
(кг/мм2;
ший пред,
Наимень-
текуч,
(кг/мм2)
Удлине¬
ние (°/ о)
Модуль
упру¬
гости
(кг/см2)
Прокат- Г
ный ме-<
тал I
Литой
метал
Закле- I
почный |
метал I
Метал )
сварочн. I
прово- I
локи )
1.	Сталь 3
2.	Сталь б цовышен. .
3.	Сталь спедиальн. .
4.	Сталь литая Л1 . .
б. Сталь литая Л 2 . .
6. Сталь литая Л2 пониже]
7	Чугун /сжатие • • • '
* д /растяжение .
8	Сталь 2
9. Сталь 3
10.	Сталь 5 повышен. . .
11.	Сталь спедиальн. . .
12.	Наплавленный метал
тттпо. /растяжение • . .
шв ’ /срез
38-45
5—60
48-62
36
50
48
6)
16
34-42
38—45
45-65
45-55
25-80
20—24
231
36
201
22г
27
36
22	2100 0С0
18	—
20	—
16	—
10	—
8	—
—	1 000 С00
25
22
22
22
2 100 000
Примечание. Если по результатам испытаний нормальных контрольных образцов
окажется, что временное сопротивление на разрыв менее 2500 кг/см2, то сварка считается
неудовлетворительной и не допускается к применению в конструкции,
Впоследнее время в строительстве, и особенно в строительстве мостов
больших пролетов, находят применение так называемые высокосорт¬
ные стали, содержащие добавки никкеля и кремния.
Такая сталь обладает очень высоким временным сопротивлением
и вязкостью. Состав и механические свойства сталей такого качества
(в процентах ) приводятся в таблице 2.
Таблица 2
Высокосортные стали для мостов
Ни¬
кель
Угле¬
род
Мар¬
ганец
Фос-
фор
Крем¬
ний
Сера
Предел
упругости
(кг/мм2)
Врем, со-
против. раз¬
рыву
(кг/мм2)
Относит.
удлинение
%
4,0
ОД
0,35
0,000
1,00
34,0
56 5
20,2
3,2
0,15
0,80
0,01
—
0,03
30,0
51,2
24.2
3;4
0,36
0,29
0,01
—
0,02
27,4
78 4
16,6
3,2
0,15
0,60
—
—
—
30,5
52,3
27,2
Высокая стоимость этой стали и дороговизна обработки позволяют
применять этот материал лишь для крупнейших сооружений (мостов
больших пролетов, очень высоких каркасных металлических зданий),
где уменьшение собственного веса сооружения играет решающую роль.
Для сооружений обыкновенного типа выгоднее применение обыч¬
ной стали, марки «Сталь—3».
1 Определение факультативно.
9

3. Типы прокатных профилей
В
6
С.
Рис. 4.
я
Ри\ 5.
Для изготовления металлических конструкций, кроме литых
опорных частей, применяют исключительно прокатные профили ме¬
талла. Все виды употребляемых в строительстве прокатных профилей
распадаются на следующие основные группы:
а) сортовое железо (сталь), которое включает угловое, зетовое,
круглое, квадратное, полосовое, тавровое, оконное железо и некото¬
рые специальные сорта;
б) балки и швеллеры, к которым относится
двутавровое и швеллерное железо (сталь);
$	-	в) толстое листовое
железо (сталь), т. е. вся¬
кое листовое и широко¬
полосное железо толщи¬
ной 4 мм и более;
г) тонкое листовое
железо (сталь), или же¬
лезо тоньше 4 мм;
д) рельсы железнодорожного типа, узкоколейные и специальные
для подкрановых путей.
Так как при выдаче заказов прокатным заводам органы снабже¬
ния придерживаются разбивки на указанные выше группы, то при со¬
ставлении сводных спецификаций необходимо придерживаться этой
группировки.
В настоящее время для всех заводов ССОР выработан единый
стандартный сортамент прокатных профилей(ОСТ),которого и надлежит
придерживаться при проектировании и производстве работ.
Наиболее употребительными в строительстве профилями, охваты¬
вающими 99°/0 всех конструкций, являются: угловое железо, балки
и швеллеры и толстое листовое железо.
Рассмотрим характерные особенности наиболее употребительных
профилей.
Угловое железо {сталь). Угловое железо прокатывается равно¬
бокое и неравнобокое; поперечное сечение такого железа показано
на рис. 4 и б.
Наименование профиля определяется тремя размерами: шириной
обеих полок и толщиной их’; размеры показываются в миллиметрах.
Например, для равнобокого уголка: бб х 50 X 8 или 120 х
X 120 X 10; для неравнобокого: 60 X 40 X 6 или 150 X 100 X 12.
Обе грани уголков А и В (рис. 4 и б) для всех размеров сечения
параллельны друг другу, и по толщине обе полки равны между собой.
Остальные размеры сечения углового железа, а также длины
и допускаемые отклонения от установленных размеров (допуски), при¬
ведены в таблицах 6 и 7.
Параллельность граней уголков и разнообразие размеров и тол¬
щин позволяет применять угловое железо для всевозможных комби¬
наций составных сечений в элементах сооружений.
10

Ввиду этого в металлических клеианых конструкциях преобла¬
дает угловое железо. Количество его составляет обычно 50—70°/0.
Наименьший размер углового железа по ОСТ'у 20 х 20 X 3,
наибольший 150 х 150 X 18.
В конструкциях уголки размера меньше чем 40 х 4 о х 4 не при¬
меняются.
Швеллерное, или корытное, железо прокатывается 13 размеров.
Наименование швеллера определяется его размером по сортаменту,
причем число номера соответствует высоте И профиля в сантиметрах,
(рис. с). Швеллеры прокатываются от № 5 до 2*6 ; о.
Ширина горизонтальных полок меняется по мере изменения раз¬
меров профиля и указана в таблицах сортамента.
Для определения этой ширины существует про-	с
стое правило: ширина полки
в миллиметрах равна сумме
высоты профиля в милли¬
метрах и постоянного слагае¬
мого, равного 100 мм, поде¬
ленной на четыре.
Найример, ширина пол¬
ки швеллера № 16 равна
1-0-}-100
	— =6омм. Остальные
4
размеры сечения приведены
в таблицах сорт мента.
Грани А и В швеллер¬
ного сечения параллельны
между собой, так же как и в
уголкаху грани же С и И не параллельны. Внутренняя грань Д имеет
уклон в 8°/0 по отношению к наружной.
Примечание, Наклон полок обуславливается условием изготовления
(прокатки) швеллеров.
Это обстоятельство является существенным недостатком швелле¬
ров,а в некоторых случаях значительно затрудняющим констру¬
ирование. Применение швеллеров более ограничено, нежели угло¬
вого железа, и составляет обычно 15 — 20°/0 общего веса кон¬
струкций.
Двутавры. Двутавровое железо прокатывается 15 размеров, от
№ Ю до № 45. Число номера, так же каю и для швеллеров, соот¬
ветствует высоте к профиля в сантиметрах.
Грани А и В сечения параллельны друг другу, грани же С и Ю,
так же как и в швеллерах, не параллельны.
Внутренние грани полок имеют уклон в 14°/0.
Ввиду малой ширины узких полок и неудобства вследствие этого,
размещения в них заклепок, применение двутаврового сечения еще
более ограничено, чем швеллеров. Чаще всего это сечение встре¬
чается в междуэтажных перекрытиях и каркасах гражданских зда¬
ний. Чрезвычайно удобно для конструирования двутавровое железо
С
С
Рис. 6.
с
Рис. 7.
11

с широкими полками и параллельными гранями, но, к сожалению,
оно еще не вырабатывается в СССР (двутавры завода Пейне в Гер¬
мании).
Толстое листовое железо. Для конструирования составных сече¬
ний, устройства узловых соединений для клепаных высоких двутав¬
ровых балок, колонн и целого ряда других конструктивных элемен¬
тов применяется листовое толстое железо толщиной обычно от 8 до
18 мм и редко до 20—24 мм.
Железо это прокатывается заводами в листах всевозможных раз¬
меров, ограничиваемых лишь максимальной шириной и длиной. Тол¬
щина листового железа меняется при толщине от 4 до 20 мм через
1 мм, а свыше 20 мм через 2 мм. Наибольшая толщина—42 мм.
Наибольшие размеры листов, прокатываемых заводами СССР
в настоящее время, указаны в таблице 3.
Таблица 3
Максимальные размеры листов (м)
Тол шина
Ш и
р и
н а
л и
с т
а (м)
листа
(мм)
0,61
0,76
0,91
1,07
1,22
1,42
1,52
1,68
1.83
1,98
4
7,92
7;92
7,92
7,92
7,92
7,31
—
—
—
—
5
9,14
9Д4
9,14
9,14
8.53
7,31



6
9,75
9,75
9,75
9 75
9,75
9,75
—
—
— .
—
7
12,6
12,5
12,5
10-97 .
10,97
9,75
9.14
7,92
. 7.13
6Д
8
12,5
12,5
12,5
12,19
12 19
10,97
9,75
8,53
792
701
9
12,5
12,5
12,5
12,19
12Д9
10,97
9,75
8.53
7,92
7,01
10
12,5
12,5
12,5
12,5
12,5
12.19
12,19
12.19
12,19
12.19
И
12,5
12,5
12,5
12,5
12,6
12,19
12.19
12,19
12,19
12,19
12
125
12,5
12 5
12,6
12,5
12,19
12,19
12,19
12,19
12.19
13
12,5
12,5
12,5
12,5
12,5
12,19
12,19
12,19
12,19
12,19
14
12,5
12,5
12,5
12,5
32,5
12,19
12,19
12,19
12.19
12,19
16
12,5
12,5
12,5
12,19
12,19
12,19
12,19
12.19
11-89
10,06
16
12,5
12,5
12,6
12,19
12,19
12.19
12,19
12.19
11,89
10,06
17
12,6
12,5
12.5
12,19
12,19
12,19
12,19
12,19
11,89
10,06
18
12,6
12,5
12,5
. 12,19
12,19
12,19
12,19
12,19
11,28
10,06
19
12,6
12,5
12,5
12,19
12,19
12,19
12,19
11.19
11,28
10/6
20
12,5
12,5
12.5
12 19
12,19
12,19
12,19
12,19
Ш8
10/6
22
12,5
12,5
12,5
12,19
12,19
12,19
12,19
1189
10 97
10,06
24
12,19
12,19
12 19
12,19
12,19
10,06
10,С6
7,92
7 92
7,01
26
12,19
12,19
12,19
12,19
12,19
10,06
10,06
7,92
7,92
7,01
Допуски в толщине листов для котлов, мостов и судов:
для листов толщиной от 4 мм до 26 мм вкл. 0,6—10 мм
„	„	„ свыше 26 мм	0,6-1,5 „
Допуски в ширине листов:	для	листов	толщиной до	12	мм	вкл.	10	мм
„	„	„ свыше	12	„	20	„
Допуски в длине листов:	„	„	*	до 12 „	,	15 „
»	»	свыше	12	,	„	20	„
Примечание. Измерение толщины листов производится на рассто
янии 100 мм от угла листа и 40 мм от края листа-
12

Процентное содержание листового железа в строительных кон¬
струкциях колеблется от 15- до 50°/0 для клепаных и от 50 до 9б°/0
для сварных конструкций.
К группе листового железа относится также широкополосное (или
универсальное железо). Железо это изготовляется не путем обрезки
прокатных листов, как это делается для листового железа, а посред¬
ством прокатки полос определенной ширины на специальных прокатных
станах. Широкополосное железо изготовляется толщиной от 4 мм до
36 мм и шириной от 200 до 780 мм, причем ширина меняется через 10 мм.
Сортамент широкополосного железа (стали) дан в таблице 4.
Таблица 4
Сортамент широкополосного (универсального) железа по ОСТ’у и прейскуранту
Объединения «Сталь»
Толщина
(мм)
Ширина через каж¬
дые 10 мм
__ (мм)
Длина (м)
нормальная
максимальная
4-6
200-380 |
6,4 |
18 0
6
200—400
6,4
18,0
7
200-600
8,5
25,0
8—10—12
200-300
85
26,0
8—10-42
310-450
8,5
19,0
8 -10—12
460-780
8,5
19,0
1.4—16—18
200—300
7,3
25,0
14-16-18
310-450
7,3
19,0
14 -16-18
460 - 600
5,5
12,0
14—16—18
610-780
5,5
12,0
20—22—26
200—300
7,3
21,0
20 22—25
ЗЮ—460
5,5
14,0
20-22-25
46"-600
5,5
11,0
20—22-25
61С-780
5,6
9,0
28
200-300
19,0
28
310-450
4,6
14,0
28
460-600
4,6
9,0
28
610 - 780
4,6
7,0
30
200—300
5,5
19,0
30
310-450
46
14,0
30
460-600
46
9,0
30
610—780
4,6
7,0
32
200—300
4,6
14,0
32
310—450
4,6
11,0
Зг
460-600
4,6
5,0
610-780
4,6
5,0
33
200-300
46
11,0
36
210—450
4,0
5,0
Допуски в ширине для полос шириной до 400 мм вкл. 2,6 мм
„	„	„ от 410 до 780 мм вкл. 3,0 мм
Допуски в	толщине:	„	„	толщиной	до 26 мм вкл. 0,5 мм и 1,0	мм
„	„	свыше 26	мм—0,76 мм и—1,6 мм
Допуски в	длине:	„	„	толщиной	12 мм вкл. 110 мм
„	„	„ от	13 , до 25 мм	5 „
„	„	*	свыше	26	„	20 „
13

Уголки ^равнобокие ОСТ 14
с
з-
3
ч
к
о
с*
с
ю
хО
тН
-Ч
.
СО
гЧ
с:
со-
>о
ОС'
со
СО
МО
»о
1
СО
СО
1.0
03
хСЗ
1
со"
14
03
!
I ё в а) г
Я 3 2 м-
ЙВЙИ
^ Я о* в
в в ф а
в а » н
д ^ н о
«
Ф О 1
в:
►
в к 2
в
(
в ч
В «3 « и
Рн
С
о ч В §
03
Н Рн со м
св !
о в
В ЕН о
И": *
*
Р.Г ?
Он о
В ]
в;
с=Г!
о*!
ф I
в -
в!
2'
н
ф :
Я :
о ; -
хс^ ю ю	,о
соозсо о" I
т—I	I
о о
со
ююсо
хС СО гН
ч< ю СО
со о» со
Ю00 п
СО С,*“оЗ
X
вб *
В ^
оз оз со
о >0 СО
|> оо оГ
12,48
14 55
16 47
00 Ч ©
СО СО тЧ .
•> о со
тЧ С4! 04
ю о ю
14 со тЧ
СО тЧ СО
СО Ч ч
»4
14 СО *Ч
'-Г Ч СО
Ч хС СО
Г- 03 со
00 Н ^
|> оз сГ
СО Ю О"
■оз оо со •
о" 03 Ч
тЧ тЧ тЧ
•4*1 ХГЗ СО
00 О г-1
03 СО 03
^'4 <.\1 из
со ^ 00
СОЮ1>
03 тЧ СО
*+ 00 тн
СО ^ О
4*1. Г» 14
03 05 14
Ч* тг Ю
Рассто¬
яние
1 центра
1 -Я
'N5
О! СО О
н П'Л^
ЧЧН
00 03 СО
ОЗ^СО СО;
тЧ тЧ тЧ
О Ч ОС’,
Ч -41 чг
ЧНН
о Г- 14
Вес пог.
метра
(кг)
I
01 Г- 03
^ОЗлЮ
оз со
14 О О
со о^со
СО ч
14 14 хО
14 Ч 1-1
со ч* ю
03	со 03
4	и-, о
хО СО О*4
в
& Ё
О ф
о
N
я
ОО 03 00
ОС\тГ
О 03 СО
СО 0. 00
О 03 со
ОО^СО Ю
хч оо со
03 03 о
к 2
3
со" со" ч"
Ч~ хо Ю
Ч~ хО со"
со 1> 03
со |со
со 4+1
«с
•+ ЮСО хО СО 14 Ю с;
СО Г» 00
О	Ло	с* -	о
*Ч	■чт	»0	СО
В
>е<
ю
'■*	>о	со-
14

оо
иэтоюо
ООО
ООО о
1-1
1 1
1
о со"
тЧ тЧ тЧ Г*"
нннн
14*14 1>
от от от
С4 14 14 1>
ОТ от ОТ О!
о
см
со
са
со
от
со со
см см
со
от
35
20
со
СМ
СО со
О! ОТ
СО со
см см
1
1
1
ю
00
о-
05
о о
о о
т4 4
110
110
1Г5
со
§
45
о ю
ю ю
§
63
55
ю
ю
о ю
со со
60
65
Н СО СО
тЧ СОо
03 ю о
Н Н (М
оо со
Н^рр
Н< 05 4
ОТ О : СО
со
4 рр
ИЮ со”
СО СО -гг
ю 4^ со
ОТ тЧ О
Ю <50 14
рррр
от чо 1> от
ООО 05 н
тЧ
о н^ р со
о о от т>
СО о О 05
нннн
о г- рсо
со ю 4* т—Г
СО 05 см О
тЧ тЧ ОТ ОТ
©СО 00
юню
4 СО 4
ОТ О! со
05 4 С- СО
оГ051Ч со"
04 05 05
со со со 4
ООО
СО р Ю
СО О тЧ
4 0. 1>
со с- со
со N.6
о н со
Т-! тЧ
114.6
1386
160.7
СО 4^ 4
тЧ 4 О
о со со
см ОТ (М
о о о о
о о- 1-Г от'
СО ОТ с- тЧ
от со со 4
оооо
144" со* со*4
05 СЮ СО 4
н Ю СО!>
ооро
о гч об сГ
СО О 00 05
947,0
1084.0
1215.0
оооо
(4 05 СО НТ
НИ
14 СО ю со
тЧ гЧ тЧ тЧ
со со о
СО со см
о
4 ОТ р
Ю (МО
.1
О О 00
со ^ о
юооо
0514 ю
ОТ СО Н<
об ,-5 оз
о о оо
ОТ 14* ОТ
о оо о
тН
С^00 1>
ОТ 4 СО
тЧ тЧ гЧ
со со 4* оТ
с— о со со
гЧ см от от
СО 14 05-0
14 СО тЧ 14
со со 4 4
ОТ СО тЧ со
С ИН< о
н*чюсо
СО со ю
05 ОО СО
Ю СО 14
С 05 014
4 41 ю ю
•> оо 05 о
тЧ
ОЛИ
О 0^0
СО О ОО
О Ю СО
рсо <р©^
иГ СМ ОТ
Ю^О)
о о" О
4 4 14
ИНН
4 о Ю
со г- о
тН 4 '1
1—1 тЧ О)
ИС5Н
ОТ О! СО
об Г- [4 00
ОТ 05 со со
со со 4 ю
1> Ю Н И
СО 00 О ОТ
то СО 00 05
И о НО]
ОТ т>- от о
0 00 0 Н
тЧ тЧ
со со от
00 г- со
О см 4'
ннч
со Ю СО 05
СО СО 05 ОТ
СО Ю1> о
тЧ тЧ тЧ ОТ
НС5
00 СО со
СО тЧ о>
4 ОТ СМ
1С5 4 4
МСО 4^
оо со 4
Ю^рр
от о со ю
00 05 05 р
чооою
СО 4 4 р
СО и см о
Ю (О 1> (Ю
05 Г- Ю
ци 05 о
4 от О 00
4 ОТ СО СО
НИН
ОТ от от
ОТ ОТ оГ
оГ оГ от
оГ от оГ со
со со" со со*
со со со со"
со со 4
П 4 44
05 ОТ 14
00 14 4
О со 05
° о р
СО со со
роо р
ю со ю
4 05 СО
Ю4Г^4
О р ю от
О от 00 00
СМ СО 05 р
00 И’ 05 о
рЮ н^оо
1—« с—' г^тг
4 4^ СО
<^04 4
Р. со оо
•О 14 05
05 тЧ со
тЧ гЧ
05* 4 4*
14 гЧ
со" ю оо
14 тЧ Н
Ю 1> о со"
тЧ тЧ (М ОТ
СО 14 н об
тЧ от <М (М
05 СО 14* СГ5
тЧ СМ <м со
Ю* 05* СО
от от со
Инюб
о т со со 4
гЧ со
оооо
1> И ]>
4 тЧ со
Г- 14 14
03 14 00
СО 05 14
тЧ (М СО
14 СО тЧ тЧ
гЧ р р р
оо 4 от от
НЮООО
с С0 4 4
р р рр
1> ЮЮ
ср4 4
14 Ю Ю 14
р СМ СО .
ТИ С5 СМ
гЧ
тч 'нн со
НИН
оГ ю 14
НИН
14 о со
тЧ ОТ- <М
05 ОТ СО 05
14 от <М СМ
СО 1> 14 СО*
<м см со со
Ю 05 4 05
ОТ см со со
О* 14 ОТ
со со 4
4" о ю о
С044Ю
00 |н
1() !
0 !
с
1 ~от
.И. 1
5,5
4.0 :ю
от
^ со
СО |р
тЧ • ^
ю ио
СО* ^
тЧ ;СО
р
СО 00 О
тЧ
со о о»
гЧ тЧ
8
10
12
0 014
НИН
С ОТ 4 СО
нннн
О О! Н со
нннн
о ОТ н^ со
нннн
О! Н со
тЧ Н 1—
М Н СО оо
ю
ю
о
о
о
о
о
о
о
СО
14
оо
05
о
от
со
н»
ю
гЧ
тЧ
гЧ
тЧ
т—
ю
ю
о
О*
со
н
ю
СО
14
СО
05
14
тН
■гН
■4
1—1
15
Допуски такие же, как для неравнобоких уголков.

Уголки неравнобокие ОСТ 15
з*
я
ч
я
X©
со
Ф
ч
к
>©ч
о
Рч
н
х©
со4
св
И
н
■ Ч
ч
х©
со
и
Л
ч
с$
я
Рч
о
щ
и
Р
ч
св
а
к
о
к
ОН©!!
(%)
•няоноо
о
о
1>
1>
1>
о
X© х© х©
4 4 4"
X© X© X©
4 4 4
Я 'ВХ'ВЁПИЙЦ
. . 4
41
м
см
4
4
4
4 4
4 4 4
©
я 1
Эч Ч
и
Св © Я
1
оо
1
<м
О
О
СО о I
СО
св
Я 1
ч н
1
1
4
СМ
4
СМ СМ 1
СМ
И
ч !
Н Ф
э
© о
Св
И
И Ч
СМ §
я
1
1
1
1
1
1
1
1
0? ев И у
О Ч Л О
Рч
н С- СО м
О >» .
Св
ч Я
4 *
1
00
1
Ю
О
х©
О X© Г
х©
С® Н О
Рн о О
ч
Рч
1
тН
1
гН
со
СО
4 4 |
4
-
со
оо
сю
СО
х©
О
СО х© О
а>
Ю
СМ
со
х©
05
о
СО СО О
с. - , о Г»
СМ
со
4
СО
05
<м
04 4 00
Г1^ 4 х©
»■?
о*
о
тН
гН
СО
х©
СО О <М
4 4
4 05 1>

со
05
СМ
4
«*
н1
Ю
<м
СО
х©
4
4
СО 4 4
О СЮ 05
Я
4Л
00Л
СО
С\1
4
СМ
СМ О х©^
СО 00 00
О
н
г-Г
г-Г
со
05
СО
05Л
00 05 4
Г* О счТ
СМ
СМ
4 х© [>
4 СО 1>
И
о
4
(4
а>
4
СО
со
СО
г—
4
СО О 4
СМ х© СО
Н"
=л
4
х©
°Ч.
<э
05
СО СМ СЮ
х© х© СО^
Рч
©
я
о
о
©г
оГ
|>
оо"
4 СО г-Г
Г» 05 4"
4 4 (М
4
я
[>
н
со
05
4
00
со
О
я
н
х©
г»
о
о
X©
СМ 05 х©
00 х© 4
н
4
4
х©"
оо*4
о
х©"~
©I 4 ©1
4 1> 05
я
С 1
СМ
4 х© СО
4 х© СО
0 1
О
т-Н
о
4
00
о
05
4
СО
0^0
00 05 О
4.
СО
тН
1©
X©
00
со
1> 1> -М^
00^ 00 СО
о
4
со
х©" *
см"
Г'-*'
4" со со"
0 со"
тН
4
<М СО 4
4 4 СМ
со
00
ю
СО
н
со
ю
05
тН
СО
«
СО 4 (М
СО О 1>
ч
©г
со"
4
со
<М
Г-'1
4 •
4
О х©“ О5
4
4
4
х©
СЮ 4 4
О СО со
—( 4
4 4 4
м _
со
со
Г-
х©
05
О
СО 4 05
4 СО —1
ьг 8
И о
Ь*
о
о'
<3
4^
1—1
х©
ч-Н
05
тН
о
(М
^х©^х©
о Г СМ СМ
СО 05^0^
СМ ОхГсо"
. '
н •
© ё$
о
4
4
тН
4
СЮ
О Ю СО
00 СО 4
^3 Я
я н
Рч
н
ю
о
О
о'
О
©
00
о"
О
4
О
4
°Ч СМ 05
4 4 4
00 05 о
о о" тЧ
Рч _
о св
М Си
/—-ч
4
х©
1©
г-
Г*
(М
СО О <Ю
(М 05 05
” Н В
8 8 -
т-^
гН
4
4
СМ
СМ
см
со
41
4
СО
х©"
СО 4 О
1© 1> 05
4 О СО^
х©‘ 1> ОЭ
. Ч
И-
м
-—\
СМ
1©
Г>
[>»
05
4
4 СО !>
4 СО Г-
о 5 =
3
4^
СЮ
со
т—1
СО
4
(М 4 х©^
ЛООл
ч я
о
т—1
т—1
см
4?
х©
1>
1>- 05 4~
СО 05 4"
и ©
м о
4
4
94
я
в? К
35
1,75
х©
2,5
О
3,5
00
4
СЮ | ^ч
я
со
4
4
СО
СО
СЮ
СО 00 о
СО 00 О
Рч
4
4
ф
со
св
НО Л
о 1
О
х© 1
О
О 1
О
X© 1
13
О 1©
Рч
со 1
СМ
4 1
СО
со 1
4
|> 1
00 14
Нэкифофз 8ДО
со 1
4.5
1“
СО
14
7.5
И
00 |4
16

Ю
НО
О
1© НО »о
Я—1
яН
00 00 00
Я-Ч —' Я-Ч Н* ^Л
со со со
со
8
Н*
Т-1
н н Н ИНН
со со со
со
со
со
ю
о
со
со со |
сз
С Л
см
со
см
см
см см 1
см
1
1
о
00
06
оо .
I—1 т-Ч I
яН яН 1
115
о
о
65
| ИЛИ
55
но
О НО I
о
по
со
о
СОСО |
со
— со
сз ^ со
00 гм см
СО 00 о
НО (М
30
го
по
ОТ
см
-г- СО 1>*
тл' Сз'нГ
см см со
от от го
ПО по хО
Ю СО 1>
ГО (М со
г» тЧ ТЛ
- 1> СЗ О
тЧ
130,0
149,6
169,5
1> оо'
Г- 00
со
+1
1 * *
о о по
г>
о
ПО
г: *
83
-Л
-1
3
ГО
о
м
оо
от
тН
н^сз от
Ю О-^
тЛ 1>- О
яН ГО ОТ
ПО тЧ СЗ
00 ОТ о?
гЧ 1> ОТ
ГО ~ тЛ
О го от
О со яЧ
ОТ СЗ СО
тЛ ~г ПО
ОТ ОТ О*
о' !> со'
ПО ПО по
1> 00 СЗ
1> о
го' ОТ
со 1>
г- оо
о т-Г г-Г
+1 -Н II
я .
я—1
+1++
я • *
со
го
со
03
со
НО СМ, 1Н
ОТ тЧ С3~
тЛ но О
ОТ ГО 00
оп-НСЗ
СЗ гЧ от
тЧ тЧ
СЗ 1> 00
о -'со
ГО СО 00
тЧ тЧ тЧ
СО СО СЗ
ГО со 03
см см см
О СО
ОТ СО
от го
я—1 тЧ
в "
.о о
нОН
§ТЧТЧ
М о о
2**
я. * *
’Н ^
о
ЧЛ
тН
ГО
тН
НМЛ
-1> 03
опое-
яЧ яН яН
ФОН
ПО ГО оо'
1> . - СО
см со го
тЛ О от
СО СЗ СЗ
Ю Т 1>
ИНН
СО 0.1^ го^
00 со' го'
тЛ ’Н Го
СО Г- СО
<д о
сз' го'
я-Ч ОТ
о* 00
я
о
я
я
ч
в •
2 •
§ .
г-
ПЗ
о
^Л
со
г-
ООО
от О
со' со со
1> 03 ГО
ГО
Г» НО ОТ
О 1> НО
1>ОН
т-1 ОТ 01
нЛ 03 ПЭ
тЧ' ОТ по'
^ СЗ н
от от го
СЗ от сз -
сз' тЧ го'
СЗ 1> ГО
ГО ^ ПО
ПО СО
оо с»'
О ГО
от от
3§8
я-Ч
о ф
чв
В г
• *
-
'Н
т—1
тЛ
от
1004
-со т-Гоз
со СО ■'-3
ОЛ со со
оод
о ЮН
г» 00 о
по со оо
1> -н СМ
1> тТО
ОТ Г- 01
1> 00 О
тЧ
00 00 со
ПО го см'
го со сз
го по 1>
тЧ 1—1 тЧ
о о
О СО
О* СЗ
СО 00
я—1 яН
ч
о
о
^ *! Й
я
я
в
В"
14
г В
я
3
тЛ
о
со'
со г> но
ОТ СО
со со со'
от о со
СЗ о О'
ГО тЛ~ тЛ'
ПО ГО ОТ
тЧ ОТ СО
ТЛ ГО' ГО'
СЗ 1>ПЗ
схоз о
ГО ГО но'
от со
1> ОО
ПО НО
к
о
в
о
о
в
и
в
0
в * *
ч
о
V©
ф
в
о
Рм
о
в
в
я
0
в
в
в
я
о
со
в
в
о
в
X
со
но
тН
со тл от
но со о*
яЧ ГО ГО
ПО го о
СЗ^О яЧ
т-Г от оГ
О СО тЛ
—^ от го
от от от'
от О г-
ГО^НО по
оТ ОТ ОЛ
Г- ПО
ГЧ 00^
я-Ч я-Ч
1=5
о
в
ф
в
о
в
ф
в
ьн
в
ч
о
в
>>
в
я
0
в
в
оЗ
х"
СО
<©
тН
тН
СО тЛ ОО
СЗ^О» тЛ
СО от тЛ
гЧ тЧ
ОТ т-1 тН
сдоо по
по' О- о'
тЧ гЧ О]
О тЧ СО
СО 1> О-
СО 03 от
ГО тЧ 01
со оо го
по О ПО
от со сз'
см от см
от СО
СО СЗ
я-Г го'
от ом
в
Рн
в
0
в
в
и
в
ч
о
н
в
в
в
в * *
в
0
в
Рн г к
в
ф
в
в
ч
«
в
в
Рн
в
03
ф
р.
>8<
ф
в
* в
8 о
р<
в
со
ф
Рн
>е<
о
03
ТЛ'
тН
но сз но
СО НО
от ю оо'
Н гЧ Н
ГО СЗ г-
тЧ СО яЧ
СЗ го СО
тЧ СМ СМ
ПО тЧ СЗ
тЧ яЧ СЗ^
т-Ч ИЗ 00'
ОТ СМ ОТ
ГО ОТ от
г> от со
об еб г-*4
см го го
ГО ОТ
по 00
Г— яЧ
см го
в
о
>»
в
о
в
о
Рч
в
о
в
о
>3
в
о
о
о
г.
ПО
гл'
сз
4,5
я-Ч
я-Ч
5,5
от
я-Ч
со
13
6,5
го
я-Ч
по
СО
X
о
яН
00 О см
я-Ч яН
О ОТ тЛ
тЧ я—|
О ОТ ТЛ
тЧ яН яН
ОТ ТЛ СО
тЧ Н я—1
от
я-Ч
тЛ
Я-1
сз |
о
со
о
о
я-Ч
по
со
120
80
о
го
тЧ
о
сз
150
100
091
|8
С: |
|СО
^ 1
6,5
от ;
тч :
00
СО !
я—1 1 сз
по |0
-и
31®
Ь : и некий- 2	170.
о
В
&
Ч
о
К
В
о
Ч
о
в
3 .
в я
в к
&3
К й
н
~ И
В о
в к
в
1°
88
в°
и®
ф
Л И
§1
»я
N §
• §
ф о
в
я
В
В
Ф
Я
В
РнК
В
о
Рн
в
17

Для ступеней лестниц, площадок, мостиков и т. п., во избежание
скольжения при ходьбе, применяется рифленое (шахматное) листо¬
вое железо толщиной от 4 до 12 мм включительно по высоте рифа
(выступы).
Тонкое листовое железо (сталь). Тонкое листовое железо изго¬
товляется прямоугольного очертания шириной от 800 мм и выше и тол¬
щиной от 3 мм и ниже до 0,9 мм. Наименование тонкого листового
железа определяется номером (всего изготовляется 7 номеров), при¬
чем число номера соответствует толщине железа, выраженного в де¬
сятых долях миллиметра.
Размеры тонкого железа (листового) приведены в таблице 5.
Тонкое листовое железо
Таблица 5
П рямоугольные листы	|	Круглые листы
№
Толщина
(мм)
Ширина в
мм до
Длина в
мм до
1
№ |
1
Толщина
(мм)
Диаметр в
мм до
9
0,9
900
2400
9
0,9
900
10
1,0
900
2400
10
1,0
900
12
1,2
900
24С0
12
1,2
900
16
1,6
1000
2400
15
1,5
1000
20
2,0
1000
2400
20
2,0
1000
26
2,6
1000
2400
25
2,5
1000
30
3,0
1000
2400
30
1
30
1060
Допуски
а) В толщине листов менее разницы .между нормальным и ближайшим
большим или меньшим размерами, причем для самого тонкого допуск менее
:±0,1 мм и для самого толстого менееЛ:0,5 мм;
б; в ширине прямоугольных или диаметре круглых листов ±10 мм;
в) в длине прямоугольных листов +15 мм.
К группе тонкого листового железа относится также волнистое
железо, применяемое главным образом для устройства кровли. Раз¬
меры волнистого железа приведены в таблицах сортамента.
Кроме перечисленных, наиболее употребительных, профилей про¬
катного металла, в строительстве применяются в небольшом коли¬
честве специальные профили, именно: тавровое железо — главным об¬
разом для устройства оконных переплетов верхних световых фона¬
рей, оконное железо — для оконных металлических переплетов, зе¬
товое железо — для обрешетин кровли, и, наконец, железо Вотерена
и Зоре — для перекрытий и в некоторых случаях для колонн. Послед¬
ние три сорта металла прокатываются в СССР лишь по специальному
заказу и вследствие этого от применения этих профилей при проек¬
тировании (особенно в небольших количествах) надлежит воздержи¬
ваться.
18

Таблица 8
Двутавры ОСТ 16. Уклон внутренних граней
	 	 полок 14°/0
Длина (м)
№ 10 и 121Л» 14-24
№26- б
Нормальная . .
1
9 |
16
14
Максимальная .
12,8 I
! I
19,2
19,0
Веса даны для стали 3(7 85).
X
и
сб
Моменты
Моменты
я
о
о
и
м сб
'я
53
1
«я
©
ч
Раз
м е
р ы
(мм)
«X»
Я
©
о
О,
н
©
Я
инерции
(см4)
сопротив¬
ления
(см3)
Ен
О
и
я Щ
о о
° я
я
Еч
О
°Г®
сб- ©
X
>©<
!
и
о
к
о
о я
и
Ж
н Я
Ё В
Он
Я
5?
Л
ь -
а
1
К
г
В я
о О
ч
К 3
Вес п
(кг)
шах. I
^x |
ш ’ц.
шах.
Же
1
ТГу
н
©
о
сб
Рч
к о
и я
ч ©
Я Ч
о и
ю
Я
сб
И
ч я
я .
Я ш
,9е О
и я
ю
100
57,0
4,5
63
45
2,7
11,03
8,659
180,4
16,1
36,1
5,65
13
28
12
120
63 4
5,1
7,1
61
3,1
14 34
11257
334,4
25 2
557
795
15
—
15
14
140
69 8
5,7
79
6,7
3,4
18 ^8
1419 5
569 0
37,7
813
10.80
17
10
9
16
160
76 2
6,3
8.8
63
3.8
22 26
17474
9 90
54,3
113,6
14,26
19
14
9
18
80
82 6
6,9
96
69
4.1
26,87
21,093
1381,0
75 9
153,4
18,40
22
14
9
20
20°
89,0
75
10,4
75
46
3091
25 049
2 14,0
103 4
201,4
23,24
23
17
5
22
229
95,4
8,1
11,3
8,1
4,9
37.38
29 343
28430
137.5
258.5
28 83
26
17
3
24
210
10’ 8
8,7
12Д
87
52
43 29
\ 3 983
3903,0
180,0
325 0
35,36
28
17
3
26
26°
108 2
9.3
130
93
5 6
49 63
38 96 Л
5234,0
231,0
403,0
42.75
29
20
0
28
280
114,6
9.9
13.9
99
59
56,40
44 274
6878 0
29+0
491.0
5110
31
20
0
30
300
12' 0
10.5
147
10 5
63
63,61
49,934
88810
366,0
592 0
60 50
32
20
0
32
320
11.7,4
111
15,5
1+1
67
71,25
55 931
11292,0
542,0
706,0
70 90
35
20
5
36
360
140.2
12 3
172
12 3
7,4
87,82
68,939
17544,0
668,0
975,0
95,30
37
23
10
40
400
153,0
13,5
18.9
13,5
81
106,13
83312
[26087,0
954 0
1304,0
124,70
42
23
21
45
450
170
16,2
243
'162
9.7
147 00
116,ООо
45850,0
1
1730,0
2040.0
203,00
46
46
По со-
глаш-
Допуски в толщине:
при высоте	балок до	100 мм	вкл.
„	.	„	свыше	100	до	210	мм	вкл.
я	»	и	»*	200	мм
Допуски в ширине:
при высоте балок до 100 мм вкл-
„	„	„	свыше	100	до	2 0	мм	вкл-
я	*	.	200 мм
Допуски в высоте:
при балках высотой до 100 мм	-4,0
„	„	, свыше 100 до 200 мм—1,5
„я	209 мм	—2,0
±0.76 мм
±1,0 „
±1,5	„
—2 0	„ и +0,75 мм
-3,5	„ „ +1,00 „
—4,5	в . 4 1,05 „
[ми + 2,0 мм
+ 3,0 „
,	+4,0 .
Допуски в д л и н е:
для балок с нефрезирован. концами длиною до 0,5 м + 50 мм
для балок с нефрезированными концами свыше 6,5 „	+100 »
„	„	„ фрезированными концами	•	+ 10 „
II р и м е ч а н не. Измерение ширины и толщины полок производится
на расстоянии 700 мм от концбв балки-
19

Таблица 9
■«
ф
ч
к
>©<
о
Рн
н
*
и
5
50
65
65
8
80
10
<0
и
12)
14
140
16
160
18
180
20
200
22
220
21
240
26
260
30
300
У
Швеллера ОСТ 17
Длина (м)
№ б до й| № 10 1*612 до 30
Нормальная . .
Максимальная
Уклоны внут
Веса даны дл
9
ренцих гр;
[я стали 3
9
12,8
аней поло]
(7,85)
14 м
19/2 м
ЕС 8%
Размеры (мм)
Площадь сечения со
(см2)
Вес пог* метра д (кг)
а
о
№
й
ч
Е-*
Н
м
ф
н-
Н
о
о
ей
О,
Моменты
инерции
(см4)
Моменты
сопрот.
(см3)
2
г
К
СО
5
с
с
и
с-
ь*
с
Е”
О
С
р
94
р
ф
ос.
Е-
о
а
ей
К
ч:
ХО
К
ей
К
Ъ
а
1
,в
г
шах
Зх
ШЩ
3у
ж*
Жу
38
5
7,5
■ 1 1
7,5 3,75,
7 47
5.861,41
24 2
27 57
904
11,03
]
3 942
20
10
42
5,5
8 1
8
4
9 6
7 5 э|1,43
34 8
59 9
14,98
18,43
5.42
25
12
45
6
9 1
1 9
4,5 1
11 85
9 30153
48 41
113 9
20,9
28 5
7,02
25
14
50
6
9
9
45
13 9
10 93 1,60,
65 6
213 2
30,16
42,65
8 86
30
14
55
6,5
9,5
9,5 4,75 17/26
10.55,165
9>.0
371,6
44 9
619
И 67
30
17
61
7
10,510,5 5 25 20 9
16 42
180 131,2
6 4
64,5
89.2
15 35
35
17
65
7,5
11
|И
,5,5
24,9'
18,56 1.86. 175 6
9 54
89,0
119 2
19,*
35
20
71
8
12
12
'б
29,л6
'2 97,2 01 239 61433
121
159,2
24,26
40
20
75
8,5
1°,5 12 5 6 °5 33 93
'6 6*
2.08 306
,2018
159 2
202
294
40
23
81
9
135 135675 389*
3‘',57,2.53 402
к 831
207 8
257,3
,360
45
23
85
9,5
14
14
,7
,44 28
4,76,2,301499
13773
264
314,4 142,6
45
26
91
10
15
15
'7,5
49,95
39,21|
2,45 635
=5045
331
388
51,0
50
26
100
11
16,5 16,5 8,25 62,3
1 1 !
±8’91|
|2,68|957
|8361
510
557
69,7
55
26
о
к
ч
н
«
Р.
К
28
23
15
15
9
7
7
9
7
7
3
О
о
Допуски в толщине:
для высоты до 100 мм вкл. ±0,75 мм
»	„ свыше	100 до 200	мм	±10	„
„	„ свыше	20 мм	±1,5	„
Допуски в ширине:
для высоты до 100 мм вкл. —2,0 мм и +0,75 мм
„	„ свыше	100 до 200	мм	—3,5	„	и	-+1,0	„
„	* свыше	200 мм	—4,5	*	и	+1,6	;
Допуски в в ы с о т е:
для высоты до 100 мм вкл.	—1,0 мм и +2,0 мм
*	„	свыше	101 до	200	мм	—1,5	„	и	+3 0	*
я	„ свыше	200 мм	—2,0	„	и	+4,0	„
Допуски в длине:
с нефрезирован. концами длиною до 65 м + 50 мм
„	„	„ свыше 6,5 „ +100 „
с фрезированными концами	+ 10 „

Тавры ОСТ I
6)
к
0
в
ч
о
\о
в
Ен
О
Рн
н
ф
я
Сб
В
и:
в
к ^
о я
л я
ф
сб
Рн
В
сб
Н
К
со я
В 2
о
о
о
ч:
3
в
Рн
в
•сб
Рн
Я *
сб
н
\о
* ^
ю ^
«со'<2
ф
в
в
ф ч
§ 3
В *Т2
Си В
I 1 «>
^ 1 ^
со" оа со -
о
^ 0
*
о
3
И
в &
51
’ * В
•	• ч
сб
•	• н
о
. 4
• • ч
В
В 1-1
• Сб Я
3
о4
<м
1 1
сб а
« в Я
сб В Я
в ч 2
в сб Й
Сб в ^
Рн
Ян а
я © сб
В
'З в
Рн« О
о в ф
сб
л §
В Я В
н
« О
ф
ф в
в к
сб
В
сб
в
В
Рн
В
в
со
ч
я
В
о
«
И
ч *
и
ч*
ч
в
в
В-
Рн
ф
в
В т»|
ч я
Я о
Н V—'
в
ф
я
о
.2 ч
0^
к	а	•	/—ч
о	ф	«	И	^
н	В	*■	§	у.
о
2 ®
Я В
Рн В
&*м*
5	88
о а?
Ч В
М Ф
^ о
3
Рн
сб
РЬг
СО
см"
со
сч
со
17
25
о
со
I
см
Рн
15
о
05
ю
т-Н
05
СО
1
05
СО'
г~
оо'
чт
1
05
см
со
О
О
05
СМ
тН
СО
ЧТ8
СО
ч*
|>
1 °
*0
тН
гР
гН
1 СО
гЧ
СО
см
|>
о
со
о
в
о
И
сб
с>-
СМ
05
м
О
Рн
Е-*
Ф
^ в
^ в
05
со"
см
со
05
05"
Ф
Я
М
о
Рн
в
ч
в
>©н
СО
СО
«	I
о	1
СМ
СМ"
1>
О
$
ч*
ч*
чбГ
СО
см
см
СО
СО
05
СО
1 °
ю"
Гр
см"
тй
тН
I ю"
о
см
см
1 ,со
со'
Ю‘.
о
о
ао~
ю
о"
оо
о
но
со"
'Я
со"
нйатзх -яеин
25
1
40
50
75
ю
о
о
ю
см
ч*
о
ю
Ю
см
тН
ю
О*'
я?
ю"
ю~
см
Г-"
нсЕаз! эияоонд
21

с
гг
з
о
н
«
о
К /-Ч
н Й
Я
ей
М
*С
О 2
о- '**
©
и
хп
Эй^
“ а §
Ч _ о
о к.
^ о й
О
<м
Н
н
05
со
27
21
со
г-1
6,02
со
о
6 81
8 77
со
ос
т-1
О.
о
00
г—
ОС
тН
со
ю
05
хО
с.Г
см
см'
СМ
СО
о
00
00
см
О
1>
гН
хо
см
со
гН
см
СМ
со'
ф
СО
ю
см
об
со'
с*
тН
сг-
тН
см
СО
СО
тН
т—!
О
СО
с>-
х©
00
со
ф
О
со
со
1>
1.Л1
•ф
"ф
СО
|>
с>
о
О
т-ч
со
ю
00
Т—1
тН
Ф
СО
00
00
Ф
(. 1
Ф
со
тН
ю
1—1
С 1
1>
ХО
VI
01
1>
СМ
х©
.1
00
X©
ф
Г>>
1 ^
05
оГ
05
СМ
т-1
со
оо
Ф
от
хо
о
Г.^-
05
оУ
со
Ф
тН
14
СМ
ф
хО
хо
X©
хО
о-
см
о»
хО
со
ф
хб
Г»
ю
ю
х©
хО
г-
об
05
тН
1.0
1—1
тН
о
х©
хО
ХО
об
05
тН
О
тН
гН
х©
ю
со
СО
00
о
тН
ю
о
хС
х©
О
*Ф
и.5
хО
СО
00
к
ы
О"
Оц
с -
к
к ,—,
а я
й з
я
а?
Я
о
е
1“
Сч ^
о я
е &
О 05
'® я
М
Площадь
сечения
0)
(см2)
а
я
й
—
а,
®
Я
со
ей
►С5
Рч
091ГИфобП ^
о
о
<м
о
см
22

Волнистое железо ОСТ 26
Таблица 12
ч
Размеры листов
Размер волн
На 1 м
ширины
>0*
о
с-
н
Длина] Ширина
1
Толщина
Длина| Высота
/ 1г
Площадь
сечения
(сма)
! Момент
1 сопротивл.
1 (СМ3)
1
Вес 1 м8
(кг)
Щ
мил
л и м е
т р ы
1
2400
750
1,50
130
40
17 7
19 20
14 1
2400
9 0
1 50
1г0
50
23 6
28 86
18.8
3
2400
950
1 50
75
20
17 6
9 12
13 8
4
2400
75 л
1,00
а ■
15
15 7
5 58
1 5
Таблици 13*
Железо листсвэе шахматное ОСТ 26 (рифленое)
Высота
рифа
(мм)
!
Толщина с
рифами
(мм)
! Максимальная ширина(мм)
1060
| 1220
| 1490
Вес 1 ма
Максимальная длина (мм)
(кг)
1,0
4
4200
24 4
1.0
5
6000
32 5
1,5
6
6000
60"0
36.6
1;б
8
6000
6000
52,8
2,0
10
6000
6000
6000
65,0
2,0
12
6000
6000
6200
81.2
* Порядок таблиц 14—по техническим причинам нарушен.
23

Круглое же
Диаметр
Площадь
поперечно-
Вес пог.
метра
(КГ)
Момент
инерции
(см4)
Момонт
сопротивл.
(см3)
Площадь се¬
чения нетто
при резьбе
Витворта
(см2)
Диам.
й
мм 1
дюйм.
го сечения
(см2)
(дюй¬
мы)
8
0,60
0,39
0,0201
0,0503

—
з/
/ 8
0,71
0,66
—
0,441
10
0,79
0,62
0,0491
0,С981
—
11
0,95
0,75
0,0719
0,1307
—
12
1,13
0,89
0,1018
0,1696
—
—
‘/г
1,27
1,00
—
—
0,784
14
1,64
1,21
0,1886
0,2694*
—
15
1,77
1,39
0,2486
0,3313
—
16
2,01
1,68
0,3217
0,4021
1,311
5/в
17
2,27
1,78
0.4100
0,4823
—
18
2,64
2,00
0,6163
0,5726
—
зи
19
2,84
2,23
0,6397
0,6734
1,961
20
3,14
2,46
0,7864
0,7854
—
21
3,46
2,72
0,9547
0,9092
—
22
3,80
2,98
1,1499
1,0450
2,720
7/8
24
4,52
3,55
1,6286
1,3670
—
1
—
1
6,07
3,98
—
—
3573
27
б, 7*3
4,49
2;6087
1,9320
—
6,42
5,04
—
—
4,498
|
30
7,07
5 55
3,9761
2,6510
—
.
—
I1/*
7,92
6,22
—
—
5,768
33
8,55
6,71
6,8214
3,5280
—
36
10,18
7,99
8;2448
4,5800
—
|
Допуски
А. В диаметре:
I. Для железа обычной точности прокатки:
В разных сечениях стержня:
1. Для диаметров от 8 до 20 мм вкл. ±0,6 мм
2. ,	„	свыше 20 *	±3% „
В одном сечении (овальность):
1. Для диаметров от 8 до 20 мм вкл. 0,6 „
2-	„ свыще 20 „	3
Примечание. Впредь до перехода на метрическую резьбу для язготовле-
зо, размеры которого приведены в таблице 6 дюймах.
24

1езо ОСТ 8
Таблица 16
Диаметр
Площадь
поперечно¬
го сечения
(см2^
Вес ног.
мет;:а
(кг)
мм
дюйм.
—
I1/»
11,40
8 95
39
1195
9,38
—
15/8
1337
10,50
42
13.85
10,88
45
15,90
12,48
48
1810
14,21
—
20,27
15 91
52
2124
16 67
56
24;63
19.33
60
28,2*7
22,20
65
33,18
26,05
70
38.48
30,21
75
44,18
34,58
80
50,27
39,46
85
56,75
44,54
90
63,62
49,94
95
70,88
55 64
100
78 64
61,65
110 ‘
95,03
74 60
120
113,10
88,78
130
132 73
104,19
140
15394
120,84
160
176,72
138,72
И. Для
железа повышен
Момепт
рнерции
(см4)
Момент со-
противл.
(см3)
Площадь се¬
чения нетто
при резьбе
Витворта
(см*;
Диам.
(I
(дюй¬
мы)
—

8,383
11,356
5,824
—
—
—
9,495
15,274
7 806
20,129
8,946
11,31
IV.
26,058
10,857
12,82
I7/.
—
14,91
35,891
13 804
—
1
48.275
17,241
—
63,617
! 21206
|
—
1
87 621
| 26,961
24,08
*/.
117 86
33674
28,80
2*и
15532
41,417
35,13
3
201,06
50,265
256,24
60,292
—
»*/.
322,06
71569
48,92
399 82
84173
—
490,87
98 176
64,68
4
718.69
130,67
—
10179
169 65
—
1402,0
21569
—
1885,7
269,39
—-
2485,0
401,34
- 1
ой точности прокатки:
В разных сечениях стержня:
1.	Для	диаметров от	8 до 30	мм вкл.	:±0.3	мм
2.	„	„ свыше	30 до 52	„	„	гп0,5	„
В одном сечении овальность):
1.	Для	диаметров от	8 до 30	мм вкл.	0 3	„
2.	„	„ свыше	30 до 52	„	0 5	„
Б. В длине (для I и II):
1.	До 4 м вкл.	+ 50 „
2.	Свыше 4 м	+100 „
ния черных болтов дюймовой резьбы допускается к прокатке также круглое желе-
25

Вес полосовой, универсальной и лне
	вес пог. метра (кг),
ч Толщина
Ширина \
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
100
6 8
7 07
7 85
8 64
9 42
10 21
10.99
11,78
12 56
1° 35
14,13
110
6 91
7 77
8 64
9 50
10 36
11 23
12, Г 9
12,96
13 82
14 68
16,64
120
7 54
8 48
9 42
10 36
1131
12 25
13,19
14,13
16,07
1601
16,96
130
8 16
919
10. Л
11, 3
12 25
13,27
1 .‘9
15 31
16 83
17’35
18 37
140
8 79
9 89
10 99
12.09
1319
14:9
16 39
16 9
1758
18 68
19,78
160
9 42
10 6
И 78
12 95
1413
16,31
16 49
17.66
18 84
20,02
21,20
161
10 Тб
1131
12 66
13 82
16 07
16.33
17 58
18 64
20,10
21 35
22,61
171
10 68
12,01
13 35
14.68
16 01
17,30
18 68
20,02
21.85
22 69
24,02
180
11 30
1?,71
14 13
16.64
16.96
18 37
19.78
21,20
2е 61
: 4 0:
2б 43
190
1193
13 42
14 9-'
16 41
17 90
19 39
20.88
22,37
23 86
26 36
26 85
200
12,Г 6
14.13
15 70
17 27
1884
20,41
21,98
23.55
26 1°
2669
28,-6
210
13 19
14 84
1649
1813
19 78
21,43
.3 08
24 73
26 38
:8 (3
29 67
220
13 82
1651
17, 7
19 00
20 11
22,45
24 18
2591
: 7 63
19 36
31.09
230
14.44
16 6
18'6
19 86
21 67
13 47
25. 8
‘.7 08
28 89
30 69
3-60
240
15,Г7
16,96
1884
20 72
2 61
24,49
26 33
28 26
30 14
32X3
Зо,91
260
15 70
17.66
19 63
21 69
23 66
25 61
27. 8
29,44
31 40
33 36
85,33
260
16 33
18 37
2( 41
22 45
9 49
16 53
8,57
30,6}
3 66
. 34 70
36,74
270
16 96
19.'8
2120
13 32
26.3
27 55
29.67
: 179
33 91
36 сз
38 16
280
17,58
19,78
21 98
24,18
26 38
18 57
30,77
3 97
?5 17
; 7 87
39 66
290
18 Л
20,19
2.: 77
25 04
27 32
19,60
3187
34 15
36 42
38 7 у
4. ,98
300
18 84
21, ГО
2 3 66
26 91
28 6
30 6
3 .97
■6 33
87 68
40 04
42.39
310
1947
21 90
24 34
16 77
29 20
31 64
34 07
365^
38 94
4137
^3 80
320
20.10
2е 61
25 12
17 63
30,14
з- ,66
35 17
37,68
4019
42,70
46,22
330
20 7 >
23 31
25 91
18 50
1 31.09
33 68
36 7
38,86
4146
4),04
46 63
зю
2135
24ТГ
: 6 69
29 36
32,03
34,7)
37,37
•40,04
4; 70
45 37
48,04
350
2198
24,73
27 48
30,22
3 97
35,72
38,47'
41,21
4396
4 6 71
49 46
361
22 61
25. 3
•8 6
31 Г9
1 33 91
36.71
39 56
42.39
45 22
4804
60,87
370
:3 24
26 14
: 9 Г5
31 95
34 85
37,76
40,66
43 57
46 7
49 88
62,2 8
380
23 86
26 85
.9,83
32 81
1 6 80
88 78
Л,76
4.75
47 7 4
6 >71
53 69
390
2449
27,55
30,62
33 68
36 74
398)
42,86
<>5,92
48 98
6205
55,11
400
2 6 12
28 26
3140
34,54
•37 68
40 82
43 96
47 10
50.24
53,38
56 52
410
26 75
‘8 97
32.19
35 0
1 38 6?
41,84
45,С6
48:8
51.5"
б .72
67 93
420
•638
29 67
3 97
36 27
39 56
4‘ ,86
46,16
49,46
52 76
56 06
69.; б
430
27 00
3X38
33.76
37 13
^0 51
43 88
4716
60 63
6401
57 38
60,76
440
27,63
‘31,(9
34 64
37 99
41 55
44 90
48 36
5181
55,26
587-
62,17
450
28. 6
3179
35 33
38 86
42 39
46 92
49 46
62,99
66 52
6Т05
63.59
460
8 89
32.50
3 - 11
39 72
43 33
46 94
6^,55
5 ,17
57 78
6189
65 00
470
29 52
3321
36 9 ^
40 59
44.27
-7.96
51 65
55 3 г
58 03
687-
66 41
480
30.14
33 91
37 68
4145
45 22
48.98
5 ,75
66 52
60 9
64 00
67 82
490
30.77
34 6?
38,47
42 31
4 6.16
50,01
53,85
67 70
6154
65 89
69,Л
600
31, 0
35 33
39 5
.3 18
47 10
51 03
5 95
68 88
62,80
66 73
7\65
510
30 03
3603
40 0 4
4 04
48 4
52.05
16 05
60,1 5
6 06
68 06
72,06
б"0
3 66
36 74
40 82
44 90
48 98
6307
57.15
61:3
65 31
69 39
73,48
530
33. 8
37 45
41 61
45 77
49 93
64,(9
58 26
62 41
66 57
70,73
7+89
540
33.91
38,15
1
4-, 39
46 63
60.87
| 65,11
69 35
63,59
67,82
72X6
76,30
В таблице помещены листы лишь до размера 1000x18 мм, ввиду того, что вес:
размеры которых приведены в таблице.

тсвой стали при удельном весе=7,85	Таблица 7 8
:азмеры в мм)
Толщина
Ппр и \
8
9
10
11
1
12
1
13
14
15
16
17
18
1
660
31,54
38 86
43.18
47.49
5181
56,13
1
60,45
6X76
69 08
73 ^0
77,72
56)
35,17
39 56
43 96
48,' 6
5X78
57.15
61 54
65 94
7 >.34
74 7 *
79.13
57)
35-80
40 27
4 .75
49 2'
53 69
58,17
62 64
6712
7159
76 07
80 64
58)
36,40
40 98
45 53
55 Г8
54 64
5919
63 74
68 30
7285
77,40
81 99
699
37,05
а,68
46,32
50.95
55,58
; 6X21
64,8 4
09,47
74,1)
78 74
8137
600
37,68
42 Д 9
47,10
51,81
56,52
61,23
65.94
70,65
75,36
80,07
84,78
610
98,31
43.10
47,89
52,67
57.46
62:5
17/5
71,83
76 62
81.40
8619
620
38,94
43 80
48 67
53 64
68.40
63, 7
6814
73 01
77 87
82 74
87 61
600
39 56
44.51
4946
54 40
59 35
64 29
69 24
74.18
79.1
84 07
89,(2
640
4',19
45 22
50 24
55,Г 6
61.29
65 31
70 34
75, 6
8),38
85 41
99,43
650
40,82
45,92
6103
66,13
61X3
66 33
7144
76 54
8164
86,74
91,86
660
41,45
46 6)
51 81
56 90
6247
67 35
7 >53
7 72
82 9^
88 "8
93,26
670
42,08
47 34
52 60
57 86
6311
68 37
73.63
78 89
84 1б
89 41
94,67
680
4',71
48 04
53 38
58 72
6 .06
69 39
7 71
80,(7
85 41
90 75
98,08
690
43,33
48 75
5417
59 58
65 00
7)42
75’83
81 25
86 66
92,08
97 ГО
700
43,96
49 6
54 95
60,46
65 94
71 44
76 93
8 ',43
87,92
9312
98,91
710
44.59
50.16
55 74
6 ,31
66 88
72, 6
78 03
83,6Л
89 18
94 76
10 .32
720
45, 2
50 87
56,52
62.17
67 82
73 48
79 13
8 078
9X43
96X8
101 74
700
45,84
51 58
57.31
63 Г4
68 77
74 50
80 23
8 96
9169
97 42
103,16
7 0
46,47
52-8
58 Г 9
63 90
69 71
75 52
81 83
87 Н
9) 94
9876
1С4,66
750
47,10
5" 99
58.88
64 76
70 65
76.54
8 >,43
88,31
94,20
100,09
105.98
760
47 73
53 69
59 66
65,63
7159
77 56
83 52
89, 9
95,46
101.42
107,39
77)
48 36
54 40
60,45
66 49
72,53
78 58
84 62
9^ 67
1 96 71
Г2 76!
108,80
78)
48 98
55,11
61,23
67 35
7\48
79,60*
85 72
9185
97 97
104 Г 9
110,21
790
49 61
55 81
62,02
68'2
74,42
80 62
86,82
93 02
99 22
106,4)
111,63
8^0
50,24
56 52
62,80
69.08
75,36
81 64
879
9 ,20
100.48
Г 6,73
113,04
810
50,87
57.23
63,59
69 94
76,30
82,66
89,02
95 38
101 74
1 810
114.46
820
51,50
57,93
64 37
7081
77.24
83 68
90,12
96 56
102 99
Ю943|
116 87
8)0
5X12
58 64
65.16
71.67
7819
84.70
9122
97 73
104.25
110,76
117.28
840
52,75
59,35
65 94
7-53
7913
85,72
9),33
98,91
105 50
112,10
118,69
850
53,38
60," 5
66 73
73, 0
80,07
8674
93,42
100 09
106 76
113,43
120,11
860
54.01
60,76
67 51
7 4,2 6
8Ю1
87 76
9 ! .51
101 27
1 8X2 |
11477
121,62
870
54 64
61.47
68 30
75 14
8195
88 78
95 61
1°2,44
109,27
11610
122 93
880
55,26
6 > 17
69 и8
75 99
8 90
89 80
96 71
103 62
110,5 <
117 44
124 34
890
55,89
62 88
69,87
76,85
8)81
90,83
97 81
104; 80
111,78
118,77
126 76
9 0
56 52
63,59
7),65
77,7)
84.78
9185
98 91
1°5,98
113,04
120,11
127,17
910
57.15
64, 9 *
71,44
78,58
8),7)
92 87
1С9 01
107,15
114,30
121,44
128 68
9 0
57 78
65 00
72,22
79 4
86 66
93 89
101,11
108,33
115 55
Г 2,77
130,00
930
58,40
65,71
73,01
80 31
87 61
94,91
102,21
109 511
11168
12 1,11!
131,41
940
59,03
66 41
73.79
81,17
88,55
95 93
103 31
110 69
И8С6
125.44
132,82
950
59.66
67,12
74,58
8\03
89 49
96 95
104 41
111.86
119 2
126 78
134,24
960
60 29
! 67 82
75 6
82 9 >
90 43
97,97
105 ГО
ИЗ 04 I
ПО, 68
128,111
13665
97)
60,9 г
I 68 5 <
76 15
83 76
91 37
98 39
10 Х60
114 22
12183
129 5
137 66
980
6154
1 69 24
76 93
84 6)
9 ,32
10X01
107.7)
115 40
12 Хг9
130 72
13847
990
6217
| 09 94
77 72
85 49
9)26
101 03
Г8 80
116 57
124.33
132,12
129,89
1000
62 80
: 70,65
78,50
86,35
94,Л)
102,05
109 9)
117-75 ,
126 60
133,45 1
141,80
более крупных листов легко определяется путем их разложения на 2 меньших листа
27

Оконное железо двухсто¬
роннее (ОСТ «9) и одно¬
стороннее
т;
6
Таблица 14
Рис. 16.
Рис. 17.
Двухстороннее |	Односторонн ее
Высота
Ширина
Толщина
ребра
! Вес ног.
метра
(кг)
^ Высота
Ширина
Толщина
ребра
Вес пог.
метра
(кг)
(миллиметры)
(миллиметры)
30
	7
18
5
1.65
33
11,5
5
1.42
40
21
5
2.29
40
13
5
1.93
50
25
6
3.26
53
15,5
6
2.81
Крановые рельсы
(размеры в мм)
Таблица 15
N
про¬
филей
Вы¬
сота
Ширина
подошвы
Шейка и подошва
Ширина
головки
К
Толщина
головки
Радиус
закруг¬
лений
Г
к
Ъ
к
1
(г
1 /,
а
5
5,
1
55
125
54
8
11
14,5
Л
45
20
23 5
3
2
65
153
66
9
12,5
17,5
31
55
25
28 5
4
3
75
175
78
10
14
20
38
65
33
34
5
4
85
200
90
11
15,5
22
45
75
35
39,5
6
Продолжение табл. 15
Площадь
Вес пог.
Расстояние
Момепт
Момент
N профилей
сечения
(0
(см2)
метра
0(кг)
центра тя¬
жести
у> (мм)
инерции
Лх (см4)
сопротивл.
ТР2 (см3)
1
28,7
22.6
22,7
94
29
о
41 01
32:2
26 8
180
47
3
55 8
43,8
30 6
328
76
4
72,6
67
35,2
528
105
28

Квадратное железо ОСТ 9
Таблица 17
Размеры сто¬
роны квадрата
(мм)
Площадь попе-
речн сечения
(см3)
Вес пог.
метр ь
(кг)
Момент инер¬
ции
(см4)
Момент со-
противл.
(см3)
8
0,64
0.50
0X341
0,0853
10
100
0 79
0,0833
0.1667
12
1,44
1.13
0.17.8
0,‘ 880
16
1,96
1,54
0,3 Ю1
0.4573
18
2,56
2,01
0,5461
0.68-7
20
3,24
2,54
0.8748
0,9720
22
4,00
314
1,3333
1,3333
24
4.84
3 80
19521
1,7747
25
6.7.5
4,91
3,1552
2.642
28
7,84
6,15
5,1221
3,6587
30
9 СО
7 07
6,7500
4 5000
32
10 24
8.04
8 7881 !
| 5,4613
35
12,25
9 62
12.505
7,1458
38
14,44 |
11,34
17 376
91453
40
16 00
12,56
21.333
10 667
45
20,25 |
15.00
34 172
15188
50
25,00 |
19 63
52,083
'2+833
55
30 25
23.75
76,155
27 7 9
60
36,00 !
1
1
28,26
108,00
36,000
Допуски
1< В стороне квадрата:
для размеров от 8 до 20 мм вкл.	+ 0 5 мм
„	„ свыше 20 .	± 50 „
2. В длине:
до 4 м вкл.	+50	„
свыше 4 м	г 100	„ II.II.	ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЯХ
В предыдущей главе мы дали основные понятия о свойствах метал¬
лов и формах, которые придаются этому материалу для удобного
применения его в строительстве.
Отличительной особенностью стали, по сравнению с другими
строительными материалами,. как мы уже указывали, является ее
высокая прочность. Сопротивление стали изгибу превышает при¬
близительно в 10 раз сопротивление дерева. Сравнительно с камнем,
бетоном или кирпичной кладкой эта разница еще значительнее, особенно
в случаях изгиба и растяжения, которым сталь сопротивляется
так же хорошо, как и сжатию, в то время, как камень и бетон почти не
могут воспринимать растягивающих сил.
Высокое сопротивление железа позволяет придавать отдельным
элементам металлических сооружений, несущим очень большую на¬
грузку, сравнительно небольшие поперечные размеры. Вследствие
этого при применении железа для промышленных и гражданских
29

сооружений из металла конструируется только основной каркас соору¬
жения, непосредственно воспринимающий нагрузки (вес кровли
и стен, атмосферные влияния, нагрузки от механизмов и подъемных
кранов и т. п.).
Для заполнения стен, кровли, окон, пола, междуэтажных перекры¬
тий и других подобных элементов сооружений применяются обычные
строительные материалы, укрепляемые тем или иным способом на
металлическом остове здания. В промышленном строительстве
часто не требуется устройства закрытых зданий; в этом случае метал¬
лический каркас остается открытым.
Рис. 19.
Вследствие указанных выше преимуществ металл получил в строи¬
тельстве громадное распространение. Почти нет отрасли промышлен¬
ности, в которой этого рода конструкции не находили бы применения.
Из металла строятся железнодорожные и шоссейные мосты, промыш¬
ленные 'и гражданские здания, гидротехнические сооружения, ангары
для дирижаблей и аэропланов, мачты для высоковольтных линий
и радио, водонапорные здания, конструкции подъемных кранов, над¬
шахтные здания и копры, эстокады, каркасы коксовых печей и т. п.
Для осуществления указанных сооружений применяется металл
в виде перечисленных в первой главе профилей и листов, соединя¬
емых между собой в различных комбинациях, в зависимости от рода
и величины нагрузок, действующих на данное сооружение или от¬
дельную его часть.
зо

В дальнейшем мы приведем, в последовательном изложении, пра¬
вила и основания для выбора типа профиля стали или их комбина¬
ций; для общего же ознакомления с типами металлических конструк¬
ций приводим несколько характерных рисунков и фотографий.
На рис. 19 представлен металлический каркас здания одного и*
цехов машиностроитель¬
ного завода, предназна¬
ченный для изготовле¬
ния и сборки турбин.
Основной каркас состоит
из ряда мощных колонн
А, соединенных между
собой балками Б (под¬
крановые балки), слу¬
жащими одновременно
для движения вдоль зда¬
ния мостовых подъем¬
ных кранов.
Кроме того, колонны
соединены по верху бал¬
ками В (подстропильные
балки), являющимися
опорами для стропиль¬
ных ферм.
Преобладающим ма¬
териалом в конструкции
колонн в этом случае
является листовое же¬
лезо, усиленное по краям
уголками. Такая кон¬
струкция колонн носит
название сплошной.
На рис. 20 дан схема¬
тически поперечный раз¬
рез ангара для дири¬
жабля с указанием ос¬
новных поперечных раз¬
меров; длина ангара
равна 248,5 м.
Основной каркас здания состоит из ряда поперечных траллельно
стоящих арок, схема которых показана на рисунке. Каждая арка со¬
стоит из двух частей, соединенных шарнирно в точках А и В.
На рис. 21 изображен тот же апгар во время монтажа, а на рис. 22—
внутренний вид ангара. На этой фотографии видно расположение эле¬
ментов каркаса фахверка, причем горизонтальные прогоны А пред¬
ставляют собочй сквозные горизонтальные фермы. Наиболее употре¬
бительным материалом для основных арок в этом случае является
швеллерное и угловое железо. Листовой материал применяется только
31

в узловых соединениях- стержней. Подобная конструкция арок носит
название сквозной конструкции, или стержневой системы в отличие
Рис. 21.
от конструкции колонн предыдущего здания, где поперечное сечение
колонн состоит из сплошного листа.
Рис. 22.
Несмотря на огромные размеры здания, поражает необычайная
легкость сооружения, являющаяся отличительной особенностью ме¬
таллических сквозных конструкций.
На рис. 23 приведена фотография каркаса многоэтажного про¬
мышленного здания. Наиболее употребительно в Этом случае двутав¬
32

ровое и швеллерное железо, из которого запроектированы колонны
здания, балки междуэтажных перекрытий, каркас фахверка и обре¬
шетины кровли. Угловое железо применено в небольшом количестве
для устройства связей, а листовое — для узловых соединений и со¬
единения между собой отдельных элементов колонн.
Рис. 13.
На рис. 24 показана металлическая мачта для высоковольтных
линий электропередач. По условиям эксплоатации выс ьтны с
линий, во избежание разрядов с землей, приходится подвешивать
провода на очень большой высоте и на значительном расстоянии
друг от друга. С другой стороны, внешние нагрузки, действующие на
мачту — собственный вес проводов и давление ветра и льда (гололе¬
дицы зимой) — сравнительно невелики.
Вследствие этого для такой конструкции должен быть выбран ма¬
териал, который позволил бы, при небольшом весе сооружения, при¬
дать ему весьма значительные высоту (35—50 м) и размах верхней
траверзы. В этом случае металл, позволяющий удовлетворить ука-
Балинский—3—170,	оо

занным требованиям, является единственно рационально примени
мым материалом. В конструкции таких мачт преобладает угловое
железо.
На рис. 25 приведена фотография металлической конструкции
козлового, консольного подъемного крана. Назначение крана — об¬
служивать открытый склад материалов. Обслуживание- склада дости-
Рис. 24.
гается движением грузоподъемной тележки А вдоль моста крана по
балкам В и движением всего крана при помощи ходовых механизмов
С, в направлении стрелок по рельсовым путям, уложенным вдоль
склада.
Основным материалом является угловое железо, для узловых
соединений применяется листовое железо. Швеллера применены лишь
для балок движения тележки.
Наконец, на рис. 26 представлена фотография водонапорного ре¬
зервуара, емкостью 500 м3. Резервуару придана шаровидная форма,
как наиболее выгодная в смысле использования материала (шар по
сравнению с другими телами при одинаковом объеме имеет наимень¬
шую поверхность). Несущая конструкция башни (опора) запроектиро¬
вана в виде шестигранной призмы. Обращает на себя внимание легкость
несущей конструкции.
Приведенные более или менее Характерные типы сооружений,
построенных из металла, дают общее представление о различных
а

видах металлических конструкций, применяемых в строительстве.Во
всех рассмотренных сооружениях каркас построен из уже известных
нам профилей железа, соединенных в ту или иную комбинацию стерж¬
ней. Размеры отдельных элементов и их соединений определяются
расчетом в зависимости от усилий, возникающих в этих элементах
лод’^действием внешних сил.
Рис. 25.
В соответствии с этим процесс постройки металлических соору¬
жений может б^ть разделен на следующие три основные стадии: пер¬
вая — проектирование сооружения, расчет всех его элементов, опре¬
деление их размеров и разработка рабочих чертежей; вторая — из-
тотовление на заводе отдельных частей сооружения, подразделен¬
ного на элементы, допускающие перевозку с завода к месту постройки;
третья — установка (монтаж) изготовленных конструкций путем
подъемки и соединения между собой отдельных изготовленных на за¬
воде частей.
Предметом настоящей книги являются первая и третья операции,
т. е. проектирование и монтаж. Изготовление конструкций освещено
лишь в объеме, необходимом проектировщику для рациональной раз¬
работки конструктивных деталей. По этой же причине описание про¬
цессов изготовления конструкций предшествует изложению способов
и правил проектирования.
До перехода к описанию изготовления конструкций мы считаем
необходимым остановиться на основных спос( бах соединений уже из¬
вестных нам отдельных профилей железа, дающих возможность осу¬
ществить то или иное сооружение.
35

Наиболее распространены так называемые заклепочные соединения.
Сущность их заключается в том, что в отдельных соединяемых про¬
филях железа просверливаются или продавливаются сквозные отвер¬
стия, в которые вставляются ме¬
таллические заклепки, впослед¬
ствии расклепываемые.
Заклепка представляет собой
цилиндрический стержень, снаб¬
женный с одной стороны утол¬
щением—головкой (рис. 27). Про¬
цесс склепки состоит в том, что
нагретую до яркокрасного ка¬
ления заклепку вводят в отвер¬
стие склепываемых элементов, а
затем, прижимая заклепку со
стороны головки к склепываемым
частям, расклепывают выступа¬
ющий конец заклепки ударами
молотка или нажатием при помо¬
щи специальной машины.
В результате заклепка при¬
обретает форму, показанную на
рис. 28. Так как образование вто¬
рой головки зак а.чивается, ког¬
да заклепка еще очень сильно
нагрета (темнокрасное каление),
то при остывании, вследствие
уменьшения от охлаждения дли¬
ны стержня, склепываемые эле¬
менты сжимаются головками за¬
клепки с очень большой силой.
Ставя в местах соединения эле¬
ментов конструкций большее или
меньшее количество заклепок того
или другого диаметра, можно
добиться любой прочности со¬
единения.
Ри('- 2б-	Следующим видом соедине¬
ний, применяемых в последние
годы в практике постройки металлических конструкций, являются
электросварные соединения.
Сущность этих соединений заключается в том, что отдельные части
конструкций свариваются между собой путем наплавки расплавлен¬
ного металла, образующего сварный шов.
Схемы сваренных соединений даны на рис. 29, 30 и 31.
Отличительной и весьма существенной особенностью сварных сое¬
динений является возможность приварки в притык (рис. 29 и 31),
в то время, как заклепки требуют обязательного соединения в нахлестку,
36

при котором одни элементы находят друг на друга. Это обстоятельство
позволяет, при устройстве сварных соединений, значительно умень¬
шать размеры дополнительных элементов (косынок, фасонных листов,
узловых вставок), применяемых в узловых клепаных соединениях,
или вовсе устранить эти элементы. Кроме того, сварные узлы не тре¬
буют просверливания или прокол¬
ки отверстий, что значительно об¬
легчает разметку и обработку.	НОПШЛвННЫЦ
металл
417
Рис. 27.
Рис. 29.
Третьим видом соединений являются болтовые. Эти соединения
отличаются от заклепочных только тем, <что вместо заклепок части
сжимаются болтами, имеющими диаметр, соответствующий диаметру
заклепочных отверстий.
Так как добиться плотного за¬
полнения отверстий болтами трудно,
втШШ,шт
Рис. 30.	Рис. 31.
а достижение достаточного сжатия ■элементов при затяжке гайки
невозможно, болтовые соединения менее надежны, чем заклепки, и при¬
меняются или в неответственных узлах или в случае невозможности
или высокой стоимости заклепок (некоторые узлы при монтаже).
III.	ИЗГОТОВЛЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ
Для выполнения всех операций, связанных с изготовлением кон¬
струкций, требуются специальные металлообрабатывающ е станки,
клепальные машины, подъемно-транспортные средства и т.п. Поэтому,
наиболее рационально изготовлять металлические конструкции на
хорош | об румованных зав дах, а затем готовые конструкции достав¬
лять в раз бра шом виде к месту установки.
Изготовление и монтаж железных конструкций можно разделить
на так-в основ.-.ые и. след, ва.ельные операции:
37

1)	разгрузка, сортировка и укладка на складе материалов, прибы¬
вающих с прокатного завода;
2)	правка материала;
3)	разметка и наметка (подметка) материала по чертежам и шаблонам;
4)	обрезка и нарезка профильного и листового материала на ча¬
сти надлежащей длины и формы;
б)	проколка или просверливание отверстий для заклепочных или
болтовых соединений (эта операция почти полностью устраняется
при применении сварных соединений);
6)	правка после проколки и резки (эта операция не всегда обяза¬
тельна);
7)	сборка на болтах отдельных элементов сооружения с предвари¬
тельной грунтовкой частей в местах их соприкосновения;
8)	рассверловка заклепочных отверстий (эта операция це всегда
обязательна);
9)	склепка собранных конструкций (кроме так называемых мон-
тазкпых стыков, оставляемых незаклепанными, чтобы конструкции
для перевозки можно было разобрать);
10)	разборка склепанных конструкций на части, допуркающие пе¬
ревозку по железной дороге;
11)	окраска частей;
12)	нагрузка, перевозка к месту установки и выгрузка;
13)	сборка отдельных частей у места установки в целые элементы
сооружения (на земле на стеллажах);
14)	склепка монтажных стыков на земле;
15)	подъемка склепанных элементов и их установка;
16)	выверка сооружения (точная установка);
17)	склепка или сбалчивание всех соединений сооружения;
18)	окончательная покраска.
Первые двенадцать операций относятся к изготовлению конструк¬
ций, остальные — к установке, или, как чаще называют, монтажу
конструкций.
Техника изготовления металлических конструкций и связанные
с этим технологические холодные и горячие процессы обработки, ме¬
талла составляют целую отрасль промышленности и должны служить
предметом особого курса. Однако рациональное проектирование кон¬
струкций невозможно без знакомства со всеми основными операциями
изготовления 'конструкций; поэтому мы приводим, в сравнительно
кратком изложении, описание производства работ по изготовлению
конструкций и применяемых для этой цели станков и машин.
Монтаж конструкций освещен подробно во второй части книги.
1.	Разгрузка, сортировка и укладка металла на складе
Материал прибывает на завод, где изготовляются конструкции,
почти исключительно по железной дороге и притом на открытых ва¬
гонах (платформах). Прибывающее железо должно быть разгружено
в срок, установленный железной дорогой, и впоследствии рассортиро¬
вано по размерам.
38

Для каждого профиля железа и размера его на складе отводится
определенный участок, куда складывается прибывающее железо. При
хорошо оборудованных заводах склады обслуживаются мостовыми
электрическими Цодъемными кранами. Краны эти захватывают мате¬
риал непосредственно с платформ, доставляют и укладывают его на
отведенные для данного сорта железа участки склада. Наличие^ подъ~
емпо-транспортных приспособлений на складе значительно ускоряет'
и удешевляет работу по разгрузке и, главным образом, по сортировке
металла, а также по последующей передаче материала на правку
и наметку.
2.	Правка материала
Очень часто прибывающий на склад материал требует, до обработки
на станках, предварительной выправки, так как прокатанное на заводе
в горячем состоянии про¬
фильное железо нередко
изгибается при разрезке
или передвижении по
рольгангам, а также при
неравномерном охлажде¬
нии (листовое железо).
Правка железа произво¬
дится или вручную —
ударами тяжелых молот¬
ков на так называемых
рихтовальных плитах
(наковальнях), или при
п омощи	специальных
правильных вальцев или
машин. Схема правки
листового железа на се¬
мивалковых вальцах по¬
казана на рис. 32. На рис. 33 приведена фотография правильной
машины.
Ролики вальцев приводятся в движение от электромотора и при
вращении в противоположном направлении увлекают лист, кото¬
рый, пройдя через вальцы в направлении стрелки, выходит совер-
П
Рис. 83.

шенно выправленным. Правка на вальцах во много раз дешевле,
скорее и совершеннее, чем вручную: поверхность листов остается глад¬
кой, без всяких забоин (повреждений), неизбежных при правке мо¬
лотами; поэтому правка на вальцах при¬
меняется на всех хорошо оборудованных
заводах. На этих же вальцах правится
г- ирокополосное (универсальное) железо.
Правка угл вого железа может производить¬
ся так же, как и правка листового мате¬
риала, или вручную или на вальцах, при
чем конструкция вальцев для у лового
железа несколько разнится от конструкции
вальцев для листового железа. Принцип
правки остается таким же, как и для ли¬
стов, но валки вальцев имеют не цилин¬
дрическую форму, а профиль, отвечающий
профилю сортового железа, для правки ко¬
торого вальцы предназначаются. На рис. 34
показан схематически профиль вальцев для
углового железа.
Для правки других профилей (швеллерного, двутаврового и т. п.)(
применяются правильные прессы (вертикальные или горизонтальные).
Принцип работы этих машин^несколько отличен от принципа правки
Рис. 85,
на вальцах. Правль'ные прессы (которымц пользуются также для
изгиба железа) имеют два неподвижных упора А, располоя^епных на
некотором расстоянии друг от друга, и подвижно й поршень В% нахо¬
дящийся между первыми двумя. Последовательными нажатия;», и
40

поршня на тонки перегиба погнутого элемента достигается его вы¬
правка.
Фотография правильного пресса дана на рис. 35.
Правка на прессах значительно сложнее и дороже, чем правка
на вальцах, и требует высококвалифицированной рабочей силы. Приме¬
няются эти прессы, главным образом, для двутавровых балок и швел¬
леров больших профилей, правка которых на вальцах невозможна.
Правильные машины устанавливаются обыкновенно на террито¬
рии склада железа, где и производится правка; таким образом в цех,
для следующих операций по обработке, поступает уже выправленное
железо.
3.	Разметка и наметка (подметка)
Следующей операцией после правки является разметка и наметка
материала. Работа эта заключается в нанесении на материал всех
заклепочных отверстий, линий обреза фасонных листов и профиль¬
ного железа, границ отгиба, если части должны быть изогнуты, и т. п.
Так как в большинстве конструкций отдельные части, имеющие точно
одинаковые размеры, повторяются много раз, иногда до 100 и свыше,
то для упрощения и ускорения работы пользуются следующим спо¬
собом.
Один, первый, элемент точно размечается на основании рабочих
проектных чертежей, т. е. на поверхности железа, из которого изго¬
товляется данная часть, острым инструментом (чертилкой) наносятся
в натуральную величину все точки и линии, необходимые как для вы¬
черчивания части, так и для дальнейшей обработки материала.
Например, если нужно разметить косынку узла стропильной фермы,
показанной на рис. 36, то на листе железа, покрытом предварительно
41

раствором мела, наносят сначала осевые линии примыкающих к узлу
стержней (рис. 37 линии ОА\ затем па этих линиях размечают, из¬
меряя от геометрического центра узла О, центры всех заклепочных
отверстий, пользуясь для этой цели кернером. Кернер, или керно,
представляет собой цилиндрический стержень (рис. 38), заостренный
с одного конца; при помощи кернера, ус:атовлениого в центр будущего
отверстия, ударом молот-
I	В	ка выбивают в железе
небольшое коническое
углубление.
п
V
Ш777Шт
Рис. 38.
Отметив центры всех заклепочных отверстий, чертилкой наш ей
очертание косынки (контур ВС^Е, рис. а также границы (кромки)
уголков, примыкающих к узлу, чтобы проверить, не будут ли эти» эле-
ме ты в точках Ь, N. М находить друг на друга. Для того, чтобы гра¬
ницы очертания косынки не затерлись при обработке детали на стан-
Рис. 39.
Рис. 40.
ках, эти линии накернивают через небольшие промежутки легкими
ударами керны.
Очень часто для контроля правильности проколки или просвер¬
ливания дыр, а также проверки диаметра отверстия, кроме центра
заклепочных отверстий, намечают еще так называемые контрольные
керны, т. е. четыре точки по окружности будущего отверстия (рис. 37).
После этого намечаются керной точками (или специальными клеймами
с цифрами) заводской номер заказа, номер данной детали по специфи¬
кации (марку), диаметр отверстий, которые должны быть пробиты
42

или просверлены, толщину железа и количество штук, подлежащих
изготовлению. Размеченная таким образом деталь, называемая шаб¬
лоном, обрезается на соответствующих станках по контуру, и в ней
просверливаются или продавливаются все дыры. В дальнейшем это!'
шаблон служит образцом для изготовления всего остального^коли-
чества таких же деталей. Очень часто
разметку производят не непосредственно
на железе, а на плотной бумаге, которую
потом наклеивают на железо для обра¬
ботки на станках. Шаблоны нередко из¬
готовляются также из кровельного же¬
леза. _
Для расчерчивания на материале всего
остального количества де алей, подлежа¬
щих изготовлению по сделанному шаб¬
лону, пользуются следующим способом,
называемым наметкой. Шаблон наклады¬
вается на материал и закрепляется на нем
специальными прижимами — кляммерами
(рис. 39) или струбцинками (рис. '41).
Затем чертилкой ко коАуру шаблона
'•очерчивается контур данной детали, а
через отверстия, при помощи специаль¬
ного центрового кернера, наносят центры заклепочных 1 отверстий.
Центровой кернер отличается от обычного тем, что диаметр его ниж¬
ней, ^точеной части точно 'Соответствует -диаметру заклепочного от¬
верстия, сделанного в шаблоне. В центре нижней поверхности кер¬
нера выступает лстрие (рис. 41). Сильным ударом молотка по такому
Рис. 41.
в
т/~~
х а
Рис. 42.
кернеру, вставленному поочередно во все отверстия шаблона, наме¬
чаются совершенно точно центры всех заклепочных отверстий.
Необходимо, разумеется, иметь набор центровых кернеров,^ отве¬
чающий всем> встречающимся в конструкции диаметрам отверстий.
Таким образом, наметка по шаблонам косынок, планок, фасонных
листов и прочих деталей, изготовленных из листового материала,
в отличие от разметки, представляет собою чисто механическую ра¬
боту, не требующую высокой квалификации.
Разметка и наметка профильного я^елеза имеет некоторые особен¬
ности, вследствие большой длины и неизбежной кривизны материала,
затрудняющих процесс наметки. Разметка первого элемента профиль¬
ного железа, который служит потом шаблоном, т. е. нанесение линий
4 з

обреза и центров заклепочных отверстий, производится путем прочер¬
чивания сперва осей заклепочных отверстий, или так. называемой
риски 'уголка (линия а—а, рис. 42), а затем центров заклепочных от¬
верстий и линий обреза Ь—Ь и с—с. Положение риски на угловом
железе должно определяться расстоянием ее от, ребра угольника,
т. е. размером й (рис. 42). Определять положение риски расстоянием
ее от наружной кромки уголка нельзя.
В _ Расстояние й от ребра уголка, опреде-
I	_ Гр лякяцее положение оси заклепочных
'' отверстий (это расстояние часто вме¬
сто «расстояние до риски» сокращенно
называют риской уголка, должно быть обя-
^	зательно указано на рабочих чертежах
рЕС. 43.	конструкций. Риска наносится на мате¬
риал при помощи инструмента, называе¬
мого рисмусом (рис. 43), центры отверстий —■ при помощи кернера.
Продольное расстояние между центрами заклепочных отверстий не¬
обходимо наносить, пользуясь для измерения исключительно сталь¬
ной рулеткой или при небольших расстояниях — стальной линейкой
с миллиметровыми делениями.
шаблон
Рие. 44.
Размеченный указанным способом первый элемент может служить
шаблоном для наметки остальных деталей. Однако, в виду указанной
выше неизбежной при большой длине некоторой кривизне элементов,
при наложении уголка, служащего шаблоном, на материал и наметке
центровым кернером центров отверстий, таковые не будут лежать
строго на линии оси заклепок (риске). Поэтому при наметке профиль¬
ного железа, до наложения шаблона, следует, пользуясь шаблоном,
нанести на материал риски, а затем уже, накладывая шаблон (рис. 44),
накернить центры отверстий. Так как нгркерненные таким образом
центры отверстий не совпадут точно с риской, их наносят цептровым
кернером слегка, а затем, при помощи угольника _(РИС- 45) — на
риску. Нанесенные таким образом на риску точные положения цент¬
ров набиваются достаточно глубоко обычным кернером. Очень часто
отверстия для заклепок располагаются в обеих полках уголка, при
чем отверстия в одной полке сдвинуты по отношению к отверстиям
в другой на половину шага заклепок. Шагом заклепки называется
расстояние между центрами смежных заклепок, считая по оси их.
44

В этих случаях центры отверстий наносятся, при помощи шаблона,
только в одной полке, наметка же другой полки производится путем
так называемого переноса, производимого посредством специального
угольника (рис. 46). Кромку а—Ъ этого угольника устанавливают
по центру намеченных в одной полке отверстий и, пользуясь кромко§
г—наносят чертилкой центр отверстия
па другой полке. Расстояние а - г уголь¬
ника должно быть равно половине шага
заклепок. Работа таким способом воз¬
можна в тех случаях, когда намечаемые
угольники имеют большое количество
отверстий с одинаковым шагом заклепок. Разумеется, при наметке необ¬
ходимо иметь набор угольников для различного шага заклепочных
отверстий.
При рассмотрении способов разметки и наметки (или, как ее часто
называет, подметки) мы коснулись только основных приемов, для
того, чтобы дать понятие об этой операции, играющей существенную
роль в процессе изготовления конструкций. Как видно из предыду¬
щего краткого изложения, наиболее ответственен процесс разметки
шаблона. Работа эта, являясь по существу чертежной и поверочной
по "отношению к размерам, указанным в проекте, требует для своего
выполнения высококвалифицированных работников, свободно разби¬
рающихся в чертежах деталей и проектах в целом и хорошо знакомых
с геометрией и даже начертательной геометрией. Последнее совершенно
необходимо в случае разметки деталей конструкций резервуарного
типа или пространственных сложных систем.
Разметка особенно ответственна потому, что всякая «ошибка в шаб¬
лоне повторится десятки, а иногда и сотни раз во всех размечаемых
по этому шаблону деталях. Все это требует большой тщательности
в выполнении разметки, а, следовательно, и значительно увеличи¬
вает ее стоимость. Наметка, или подметка, является значительно более
простым процессом, особенно при листовом материале; выполнение ее
не требует высококвалифицированной рабочей силы и стоимость ее
на штуку во много раз меньше стоимости разметки.
Приведенные соображения говорят о-необходимости при проекти¬
ровании конструкций стремиться к возможному сокращению после-

дующей работы разметчика. Это сокращение достигается, во-первых,
максимальной стандартизацией конструкций, т. е. такой проектиров¬
кой сооружения, которая дала бы возможно большее количество оди¬
наковых деталей (одинаковые пролеты перекрытий, одинаковые про-
д 'Льные расстояния между колоннами и т. п.); во-вторых, наиболь¬
шим упрощением формы и вида отдельных деталей (прямоугольные
очертания косынок, одинаковый шаг заклепок, одинаковый диаметр
заклепок и т. п.) и, наконец, в-третьих, возможно большей ясностью
рабочих чертежей, на которых должны быть проставлены все необхо¬
димые для разметки размеры и притом так, чтобы порядок их разме¬
щения на чертеже соответствовал последовательности процесса раз¬
метки. Некоторые из указанных обстоятельств, как, например, мак¬
симальная повторяемость деталей, не только уменьшает стоимость
разметки, но может значительно удешевить и процесс подметки,
позволяя применять для изготовления большого количества одинако¬
вых деталей, специальные станки или приспособления, как-то: много-
штемпельные дыропробивные прессы, копировальные приспособледия,
резку под упор и много других приемов, устраняющих вовсе или зна¬
чительно упрощающих подметку.
К отдельным моментам, влияющим на стоимость разметки, мы еще
возвратимся при изложении правил конструирования отдельных эле¬
ментов и узлов.
4.	Резка железа
Следующей операцией после подметки является резка профильного
материала на отдельные куски и вырезка из листового материала ко¬
сынок, фасонных лиртов, планок и т. п. Эта операция производится
на специальных прессах — ножницах, работающих давлением. Схема
работы ножниц для листового материала показана на рис. 47.
Для резки материал укладывается на нижний не подвижной нож
А, после чего машина приводится в действие и верхний нож В, опуска¬
ясь, разрезает материал, производя срез цо линии т—к,
щ

Боковой вид ножниц показан в меньшем масштабе на рис. 47 б.
По мере резки последовательными опусканиями ножа материал по¬
двигается рабочими но направлению стрелки. При работе на таких
ножницах одна половина листа, на которую действует опускающийся
нож, постепенно отгибается к низу (рис. 48).
Естественно, для перерезания листа необходимо преодолеть на¬
пряжение, соответствующее временному сопротивлению материала.
Ввиду значительной толщины листов (до 20 мм) и большой длины реза,
сопротивление перерезыванию очень велико, и давление, развиваемое
ножницами, превосходит несколько десятков тонн.
Риг 48.
Вследствие этого пресс-ножницы представляют собою мощную
и тяжелую машину, приводимую в действие от электромотора. Фото¬
графия мощных ножниц для листового железа' дана на рис. 49.
Как видно из схемы процесса резки и конструкции ножниц, резка
таким способом возможна только по прямым линиям. Кроме того,
невозможна, или чрезвычайно затруднительна, резка при наличии
входящих углов (по линии АВСО,рис. 50).
Поэтому при конструктировании входящие углы следует допускать
лишь в исключительных случаях. Ножницы для углового и профиль¬
ного железа работают по такому же принципу, как и для листового
материала, с той только разницей, что неподвижный и подвижной
47

ножи имеют фассонное очертание, отвечающее профилю разрезывае-
мого материала. Кроме того, резка сортового материала производится
в большинстве случаев в один прием, опусканием фасонного ножа.
Конструкция мощных ножниц для резки профильного материала
всевозможных сечений показана на рис. 61.
Рис. 49.
Работа на таких ножницах дает совершенно чистый рез, не тре¬
бующий никакой дополнительной обработки кромки у места обреза.
Резка профильного материала на таких ножницах может быть произ¬
ведена лишь перпендикулярно к продольной оси материала. Вслед¬
ствие этого при конструировании следует но возможности избегать
косых срезов профильного материала, например, резки уголков по
рис. 52-// или швеллерного железа по рис. 52 Резка по фиг. 52-//
в случае необходимости может быть допущена, так как такой разрез
осуществляется на прессах-ножницах двумя последовательными опе¬
рациями; именно, сначала уголок обрезается на ножницах для про¬
фильного материала перпендикулярно оси по пунктирной линии а—Ь,
а затем на ножницах для листового железа отрезается угол аЬс по
линии а с. Совершенно недопустимо проектировать обрез по рис. 52-/.
Такой обрез, как и обрез швеллера по рис. 52-///, невозможно

произвести на ножницах обычного типа, — а необходимо прибегать
к работе вручную и действовать ножевкой или автогеном, что значи¬
тельно усложняет резку и удорожает ее стоимость.
Кроме перечисленных, наиболее употребительных и самых деше¬
вых приемов резки, для резки листов
больших размеров, подача которых на
прессы-ножницы затруднительна, а также
для двутаврового и швеллерного железа
крупных профилей, применяют так назы¬
ваемую кислородно-газовую резку. Прин,
цип этого способа заключается в том,
что на разрезываемый материал направ¬
ляется, при помощи специальной горел¬
ки, горячее газовое пламя настолько
высокой температуры, что оно расплав¬
ляет металл, частицы которого выносятся
из разреза струею сгорающего газа (ацетилена, водорода и т. п.). Пре¬
имущество этого способа заключается в 'том, что аппарат для резки
представляет собой небольшую горелку из двух концентрических тру-
Рис. 51.
бок, соединенную гибкими шлангами с источниками газа. Благодаря
такому устройству разрезываемый предмет остается неподвижным, его
пе приходится подымать (что особенно важно при резке материала боль-
49
Г. ,.1 мнений—4—170.

шого веса); кроме того, резка может производиться в любом месте и, на¬
конец, толщина разрезываемого материала почти, не ограничивается.
Однако, несмотря на указанные преимущества, газовая резка значи¬
тельно дороже резки на ножницах и, кроме того, кромка обреза по¬
лучается оплавленной и в некоторых случаях требует последующей
зачистки зубилом. Конструкция аппаратов, употребляемых для га¬
зовой резки, описана в главе, посвященной автогенной сварке.
■ ~1 \
III
Рис. 52.
5: Проколка и просверливание дыр
Подмеченный и нарезанный по размерам фасонный и листовой ма¬
териал поступает на следующую операцию: проколку или просверли¬
вание дыр. Эта операция играет довольно значительную роль в общем
процессе обработки материала при изготовлении конструкций и поэ¬
тому заслуживает того, чтобы на ней остановиться несколько подроб¬
нее. Количество отверстий; которые нужно проделать, колеблется
обычно в пределах от 200 до 360 штук на 1 топну выпускаемых конструк¬
ций. Это значит, что для завода средней производительности (в 30 000 т
конструкций в год) количество подлежащих проколке или просвер¬
ливанию отверстий составляет около 10 000 000 штук в гол
или около 28 000 штук в сутки. Естественно, что при таком громад¬
ном количестве отверстий сверление, применяемое в механических
цехах, потребовало бы большой затраты времени и большого количества
станков.
Поэтому при изготовлении металлических конструкций для обра¬
зования заклепочных отверстий применяется почти исключительно
проколка или давка дыр на специально для этой цели сконструиро¬
ванных дыропробивных прессах. Операция проколки дыры заклю¬
чается в том, что из материала, в том месте, где должно быть проде¬
лано отверстие, выдавливается Цри помощи поршня (штемпеля пуан¬
сона) кружок, диаметр которого равен диаметру отверстия. Схема
приспособления для проколки дыр показана на рис. 53. Процесс про¬
колки сводится к тому, что на неподвижную часть пресса (матрицу)
накладывается материал, подлежащий проколке, и устанавливается
так, чтобы центр будущего отверстия, намеченный, как выше указы¬
валось, коническим углублением (кериой), пришелся под центром
пуансона.

Для облегчения этой операции дыропробивные прессы конструи¬
руются таким образом, что пуансон последовательно опускается на
материал, слегка касаясь его, :и вновь подымается. Когда материал
точно установлен под центром пуансона, пресс приводится особым
рычагом в действие, и пуансон, опускаясь, выдавливает из листа
цилиндрик, ограниченный на чертеже пунктирными линиями. Цилинд¬
рик этот проваливается вниз через отверстие в матрице. Для облег¬
чения прохода пуансона через материал и выхода выдавленного ма¬
териала^(выдавки) из матри¬
цы вниз пуансон и матрица
имеют слегка коническое
очертание, суживающееся
кверху; кроме того, диа¬
метр матрицы ^несколько
больше диаметра пуансона
<1, эта разница зависит от
толщины продавливаемого
материала и обычно состав¬
ляет от 1/20 до 1110 этой тол¬
щины. Употребляемые для
нрокоцки дыр дыропробив¬
ные прессы так же, как и
ножницы приводятся в дей¬
ствие от электромотора или
трансмиссионного привода.
Фотография типового прес¬
са дана на рис. 54.
При помощи простейших приспособлений, устанавливаемых на
прессах, проколка дыр может производиться также в профильном
материале. На рис. 55 показано положение двутаврового железа при
проколке дыр в полках и стенке балки.
Процесс пробивки дыр по сравнению со сверлением имеет огром¬
ное преимущество в отношении скорости. Операция самой проколки
занимает не больше нескольких секунд; большая часть времени'тратится
на точную установку материала под центр матрицы. Во всяком случае
при хорошо организованной работе один штемпель может пробить
в рабочую смену до 3 000 дыр, тогда как на обычном сверлильном
станке (колонка) максимальной производительностью для дыр диамет¬
ром 20 мм можно считать 400 штук в смену.
Количество и квалификация рабочих, обслуживающих станок при
давке и сверловке, одинаковы; таким образом, стоимость давки по зар¬
плате приблизительно в восемь раз дешевле сверловки. Кроме того,
при проколке дыр для одинаковой производительности мастерской
требуется в восемь раз меньше станков, чем при сверлении, и, следова¬
тельно, во столько же раз меньшая площадь.
Указанные обстоятельства почти совершенно вытеснили свер¬
ловку при изготовлении строительных конструкций; этот прием обра¬
ботки применяется лишь в тех случаях, где давка ьевозможна или
Рис. 53.
51

Рис. 54.
Ьг
Рис- 55.

затруднительна (узкие полки двутаврового железа малых профилей,
средние дыры в очень широких листах и т. п.).
Однако, несмотря на все указанные преимущества, проколка дыр
имеет один крупнейший недостаток, ограничивающий ее применение
в некоторых случаях; этот недостаток заключается в повреждении ма¬
териала вблизи прокалываемого отверстия. .При продавливании пуан¬
сона-через материал происходит разрушение металла, и нарушается
его строение по окружности продавливаемого отверстия. Это наруше¬
ние состоит в смещении частиц металла вокруг отверстия, увлекаемых
движением выдавливаемого кружка. Эти смещения иногда влекут за
собой даже местное расслоение материала и возникновение мельчай¬
ших радиальных трещин вокруг отверстий. Исследование механи¬
ческих свойств материала вблизи про¬
давленных отверстий указывает на увели¬
чение твердости и хрупкости материала и
на значительное уменьшение относитель¬
ного удлинения. Последнее обстоятель¬
ство особенно вредно в том отношении,
что при растяжении элементов, ослаб¬
ленных отверстиями, напряжение в. по¬
перечном сечении, как показали опыты,
распределяется неравномерно по всему
сечению и достигает максимального зна¬
чения как раз у 'кромки отверстия (рис. 56). Поэтому повреждение
материала В этой зоне особенно опасно.
Многочисленные исследования показали, что продавка отверстий
особенно вредно отражается на прочности элементов сооружений, под¬
верженных значительным сотрясениям; для сооружений же, испыты-
Рис. 56.
вающих только статические нагрузки, влияние продавки дыр не мо¬
жет быть опасным. Вследствие этого, а также значительного удорожа¬
ния и усложнения производства при сверлении отверстий, пренебре¬
гают некоторым повреждением материала от проколки дыр при изго¬
товлении обычных строительных конструкций и давят дыры до пол¬
ного проектного диаметра. При изготовлении железнодорожных мостов,
испытывающих значительные динамические воздействия, (продавли-
вание отверстий до полного йроектного диаметра по техническим
условиям НКПС запрещается.
Для устранения вредного влияния продавки отверстий очень
часто применяют следующий способ. При обработке материала отвер¬
стия для заклепочных соединений продавливают не полного проект¬
ного диаметра, а на 3—4 мм меньше. Впоследствии, при сборке кон¬
струкций, эти отверстия рассверливаются сверлом или так называе¬
мым райбером до проектного диаметра благ даря чему поврежденный
продавкой дыры материал удаляется, и качество металла вокруг
такой рассверленной дыры не уступает материалу в сверленных от¬
верстиях.
Таким образом, проколка дыр является наиболее распространен¬
ным способом образования заклепочных отверстий, и даже в тех слу-
53

чаях, когда по техническим условиям требуется удаление поврежден¬
ной выдавливанием части материала, выгоднее сверловки. Поэтому
почти всегда применяется предварительное продавливание дыры
меньшего диаметра с последующей рассверловкой.
В тех случаях, когда продавка дыр невозможна или затруднительна,
например, в полках и стенках двутавровых балок и швеллеров неволь -
тих профилей (№ 8—10—12), или наоборот: в полках двутавровых
балок крупных размеров (№ Зо—40—45), требующих, вследствие боль¬
шой толщины полки, чрезвычайно мощных дыропробивных прессов,
прибегают к сверлению дыр. Сверление производится спиральными
сверлами при помощи сверлильных приводных станков.
Сверлильные станки, употребляемые для изготовления конструк¬
ций, по своему устройству распадаются на две группы. К первой
грунпе относятся станки с постоянным положением сверла, имеющего
лишь поступательное движение по оси; это так называемые станки
на колонке, или неподвижные стенные станки. Ко второй группе отно¬
сятся радиальные станки.
Станки первого типа значительно проще по своему устройству,
однако они обладают большим недостатком, именно: просверливаемый
элемент конструкций должен для просверливания каждой дыры пере¬
двигаться и точно устанавливаться под центром сверла. Передвиже¬
54

ние и точная установка частей, особенно при большом их весе, пред¬
ставляет собою дорогую и медленную работу.
В радиальных станках (рис. 67) сверло может быть легко установ¬
лено над любой точкой просверливаемой части в пределах радиуса
действия станка. Достигается это тем, что сверло, вставляемое в шпин¬
дель А, имеет возможность вместе с подвижной частью станка В пе¬
ремещаться вправо и влево от положения Аг до положения Аг, обычно
в пределах от 1500—2 300 мм (в зависимости от размера станка).
Кроме того, плечо станка С может вращаться вокруг вертикальной
оси 001. Благодаря такому устройству возможно просверлить боль¬
шое количество дыр, не перемещая просверливаемой части конструк¬
ций. Это обстоятельство значительно увеличивает производительность
станка, и потому новейшие заводы и мастерские металлических кон¬
струкций оборудуются для сверловочных работ почти исключительно
радиальными станками.
Сверловка дыр, .как уже указывалось, занимает значительно больше
времени и обходится много дороже проколки, поэтому применение ее
в процессе, изготовления металлических строительных конструкций
обычно ограничивается случаями, когда продавливание отверстий
невозможно или связано со значительным повреждением материала.
Опыты показали, что повреждение материала вокруг продавливае¬
мого отверстия тем больше, чем толще продавливаемый материал.
Максимальной толщиной материала, допускающего проколку дыр, сле¬
дует считать 18 мм. При большей толщине надо предпочесть сверловку.
6.	Правка после проколки дыр и резки
При обрезке на прессах-ножницах косынок и листов в больший стве
случаев происходит некоторый изгиб разрезываемого материала(рис.48).
Погнутые при резке косынки илисты до сборки конструкций правятся
одним из описанных выше способов. Кроме того, для правки косынок
и небольших листов на хорошо оборудованных заводах очень часто
пользуются приводными пневматическими или пружинными моло¬
тами с весом бабы от 150 до 250 кг.
* В некоторых случаях проколка дыр влечет за собой также изгиб
профильного материала (например, проколка дыр в полках швелле¬
ров при большом количестве дыр и небольшом расстоянии между ними).
Правку в таких случаях целесообразнее всего производить на пра¬
вильных вальцах.
7.	Сборка на болтах отдельных элементов конструкции
Следующей операцией в процессе цзготовления конструкций яв¬
ляется их сборка, т. е. соединение отдельных обработанных частей
материала, косынок, уголков, листов, планок и т. п. в целые закоп¬
ченные элементы сооружения. Размеры отдельных элементов, соби¬
раемых в одно целое, зависят главным образом от того, какими спо¬
собами собранные и склепанные элементы будут транспортироваться
с завода или мастерских, изготовляющих конструкции, к месту уста¬
55

новки. В случае перевозки по железной дороге поперечные размеры
элементов, как уже указывалось выше, должны быть таковы, чтобы
части не выходили за пределы габарита подвижного состава. Длина
отдельных элементов может превышать длину одного вагона, так как
одну часть можно погрузить на две и даже на три сцепленные открытые
платформы.
Кроме соображений, вытекающих из условий перевозки, при вы¬
боре размеров отдельных элементов следует учитывать также мощность
грузоподъемных средств, которыми будет производиться разгрузка
элементов на месте установки. В случае отсутствия на месте разгрузки
подъемных кранов достаточной мощности, следует отказаться от сборки
в одно целое тяжелых элементов и расчленить их на составные части
меньшего веса, Допускающие разгрузку без помощи подъемных кранов.
Вес отдельных элементов в этом случае не должен превышать 3 — 4 т.
Сборка конструкций производится путем соединения отдельных
частей сборочными болтами, вставляемыми в отверстия, предназна¬
ченные для заклепок. Болты, употребляемые для сборки, должны
иметь диаметр, равный диаметру заклепки; они ставятся не вовсе закле¬
почные отверстия, а лишь в часть их, в таком количестве, чтобы,
с одной стороны, обеспечить геометрическую неизменяемость собирае¬
мого элемента, с другой, достигнуть достаточно плотного сжатия
между собой подлежащих склепыванию частей.
При сборке частей, соединяемых между собой сплошным рядом
заклепок, болты ставятся обычно через 5—8 отверстий. При сборке
узловых соединений каждый примыкающий к узлу элемент должен
быть прикреплен не меньше чем одним болтом, а если заклепок больше
чем четыре — не меньше, чем двумя болтами.
Все болты при сборке туго затягиваются гаечным сборочным клю¬
чей (до отказа). При сборке нуйшо следить, чтобы все отверстия на¬
кладываемых друг на друга частей хорошо совпадали и чтобы части
были достаточно сильно сжаты. Так как даже при механической] правке
нельзя добиться абсолютной прямизны частей, то при сборке нес¬
кольких элементов, накладываемых друг на друга, материал пружи¬
нит, и при слабой затяжке болтов или недостаточном их количестве
между сжимаемыми частями остаются зазоры.
Надлежащее сжатие частей достигается в этих случаях ударами
тяжелым молотком (весом в 21/2—2 кг) по собираемым частям, с по¬
следующим закручиванием (подтягиванием) гаек, поставленных ранее
сборочных болтов.
Качество клепки в значительной степени зависит от надлежащей
сборки, поэтому этому этапу работы должно быть уделено достаточ¬
ное внимание.
Сборка производится в громадном большинстве случаев в горизон¬
тальном положении на так называемых сборочных стеллажах. Стел¬
лажи состоят из металлических горизонтальных прогонов (лучше
всего — из старых железнодорожных рельс или двутавровых балок
№ 16—20), расположенных на расстоянии 2—2,2 м друг от друга, на
высоте о,5 —0,7 м от уровня земли или пола.
56

Прогоны укрепляются на вертикальных деревянных или металли¬
ческих стойках, закопанных в землю. Стеллажи должны быть уста¬
новлены на одной высоте,таким образом, чтобы верхние грани про¬
гонов лежали в одной горизонтальной плоскости. На устроенных таким
образом стеллажах сборка крупных элементов, представляющих собой
отдельные самостоятельные части сооружения, производится пол¬
ностью. Сборка этих частей для проверки правильности изготовле¬
ния производится полностью даже в тех случаях, когда размеры их
превышаюттабариты, допускаемые условиями перевозки или нагрузки
й выгрузки. В этих случаях крупные собранные элементы перед от¬
правкой разбираются для перевозки на меньшие части.
При сборке частей, накладываемых друг на друга, соприкасающиеся
поверхности грунтуются олифой с железным суриком, во избежание
ржавления металла.
8.	Рассверловка заклепочных отверстий
В тех случаях, когда по техническим условиям изготовления кон¬
струкций требуется удаление поврежденной зоны металла вокруг
продавленных отверстий или когда, вследствие неточности в разметке
или давке дыр, центры отверстий в всклепываемых частях не совпа¬
дают,— заклепочные отверстия после сборки рассверливаются, .или
райберуются. Рассверловка производится цилиндрическими или ко¬
ническими спиральными сверлами при помощи электрических или пнев¬
матических ручных переносных сверлилок (бормашин). Пневматиче¬
ские сверлилки, благодаря меньшему весу, более распространены,
нежели электрические.
Пневматические бормашины приводятся в действие сжатым воз¬
духом под давлением в 6 атм.
. С целью получения сжатого воздуха территория завода, занятая
стеллажами, оборудуется воздухопроводной сетью из обычных желез¬
ных газовых (водопроводных) труб, снабженных вентилями для при¬
соединения к сети гибких резиновых шлангов, соединенных непосред¬
ственно с пневматическим инструментом.
Воздухопроводная сеть питается сжатым воздухом от воздушного
компрессора, дающего воздух под давлением обычно в 7 атм. При та¬
ком сжатии у компрессора давление воздуха в месте его потребления,
вследствие потерь в трубопроводах (трение, утечка), обычно составляет
около 6 атм. Для равномерной подачи воздуха и сохранения постоян¬
ного давления в сети, а также аккумулирования воздуха во время
неравномерного расхода его, воздух из компрессора поступает предва¬
рительно в резервуар (воздухосборник), а оттуда в трубопроводы.
Объем воздухосборника зависит от производительности компрес¬
сора и степени неравномерности расходования воздуха. Обычно объем
потребного воздухосборника может быть с достаточной точностью
определен по эмпирической формуле:
<2 = 0,буЙ/Г,
где: <3 —объем воздухосборника в м3,
67

Рис. 68.
К — производительность компрессора в м3 воздуха, засасываемого
компрессором в 1 мин.
Пневматические машины, употребляемые для рассверловки, изго¬
товляются нескольких размеров, в зависимости от наибольшего диа¬
метра отверстий, подлежащих
сверлению или рассверловке. Фо¬
тография бормашины дана на
рис. 58.
Основные размеры изготов¬
ляемых в Союзе пневматических
сверлильных машин и их техни¬
ческие характеристики приведе¬
ны в таблице 19.
В тех случаях, когда дыры
продавлены до полного диаметра
и при сборке центры заклепоч¬
ных отверстий не совпадают точ •
но, прибегают (рис. 59) к райбе-
ровке дыры, т. е. к удалению
материала в несовпадающих ды¬
рах при помощи конического ве¬
ретенообразного инструмента —
райбера (рис. 60). Райберовка,
точно так же, как и рассверловка, производится пневматическими или
электрическими бормашинами.
При незначительном несовпадении дыр, когда разбежка центров
не превышает доли диаметра отверстия, вместо райберовки
может быть допущена так назы¬
ваемая оправка дыры, т. е. рас¬
ширение отверстия путем про¬
гонки через него ударами молот¬
ка веретенообразного стального уТ,
стержня оправки (рис. 61), на- ^
иболыпий диаметр которой на
х/го больше размера заклепки. %
Этот прием запрещается техни¬
ческими условиями НКПС при
изготовлении мостов, но может
быть допущен для строительных
случае.
При рассверловке или райберовке отверстий необходимо следить,
чтобы отдельные части конструкции были плотно стянуты сборочными
болтами, потому что в противном случае образующиеся при сверлении
металлические стружки попадают между собранными частями й пре¬
пятствуют впоследствии надлежащей плотной склепке конструк¬
ций.
После того, как сборка и рассверловка закончены, отмечают мелом
те заклепочные отверстия, которые не должны клепаться (для воз-
Рис 59.
конструкций в указанном выше
58

Пневматические сверлильные машины О, 1, 2, 3, 4, 8 и 9 Ленинградского завода «Пневматик»
I (ки) 'ван'вгш
ДхЭК'ВИй' -(1х^Нд
3
4
БЛ1Б1СШ ОХОЯ
-ониеэй *яхооэ
(кн)
ннипгек тзхоонд
3
я
и
а
м
о
ч
о
к
о
„эе<1ок‘
НО^НОЯ -ЯХООО эд
>» О)
Ч ев
со м
а Я
« О
М"
О §
и и
о -
Я Я
Он и
№
а
Е о
^ о
я и
о
Он
о
о
ОКОЛО ЭЙ'ОХ КОХ
-ЭОКОХ ИДЫ ‘НИК
Я ЯОХОЙОрО ОЕОИЬ
Я о
Он ®-
ф Я
я 53
® о
г? «*
Л м
о
к
«
2|
ч::
1 1
Я Н
Ч О
Он
ч
я
до
ф
ф
Ен
я
я
О
2
о Я
о ®
Ян д*
Он
Ф
Я
я
я
я;
К я
ф
к
я
ф
я
сЗ
я
<л
со
СО
СО
со
05
тН
тН
1—1
1—1
гН
1—1
ю
1
со
со
ю
о
СМ
о
см
о»
00
со
05
СО
со
СМ
05
|>
| 00
: Ю
00
со
да
С5
со
05
^<г
см
т*
98 1
со
о
о .
.тН
см~
ю
сГ
сгГ
о'
СО
т—1
гН
1—1
см
1
со
см
со
Г—
05
1—1
с^*
ю
со
СМ
05
ю
00^
г-н
г-1
О
о
о
0,4
Ю
Ю
СО
1
Ю
см
20
о
со
О
о
о
о
1
о
о
см
о
см
со
со
1—1 __
гг
тН
00
ю
СО
о
тН
ю
со
<м
тН
см
ю
1 1
| см
т—1
тН
00
иГ~~ >
1—1
см
		’
т-Н
<м
см
см
!>•
О
со
см
со
ю
^ 1
НК
ГК
03 '
см
00
см
тН
(г~~
4
т—1
1 1 ф •
Я я и
м Он Ен •
Рн
ф •
Ф • ;
к% •
1 •
Ф Х-—ч
2 я
И •
3 •
Ч ° .
ч
Ч 1
в Я
ч
м ^ Он
&.§8 •
«1з •
Я я Он .
К „
Я Н й .
я а я
но более
маш. № 0
фг_| 1
Ф еС|
§< 1
ов
2
* я
«3 *
«Ч •
Ч Ф
ы ^ РО
к г "
к Ь ч
О Я о
\о Ц я
Й м
Я о
Я Ц
хо Н
ОчС?
ч:
м
О И
я .
ф •
н .
я
Ен •
ф •
ф
Ч •
©
5 я я ф 1
5 Я Ф К :
Он ф (=н оо ;
Фюдо!
Й о о Я
8 я
Я ф
X *
й *
я
X
Я Ф о
л о ©Н
Й°§
Я Си
М Ы
я я
ь Й .
О •
я
Ч •
О ° я я
3 й
я ЕН
я я я
О' я
ч .
я ° ° ®
Лк о СО
й °
Я УО
Н й
Я о !
Я у© 1
Н Я 1
ё м я
2 я
” С »Я
ХО Ч
Я р-1
Ян
ф •
Ч О
Я л
ч х
^ л
ч X
я>^2
ч § 8
ч й
ч н
о
о >о
ЁЦ о- о к
^ г-т. V©
1
«8
«
«§а
с
°
т—1
<М !
со |
с,
69

ложности последующей разборки на части, допускающие транспор¬
тировку); после чего собранные элементы готовы к следующей опера¬
ции — склепке.
9.	Клепка собранных конструкций
После окончания сборки конструкций переходят 14 следующей опе¬
рации!— клепке. Сущность этого процесса изложена в главе второй;
здесь мы остановимся на способах1 производства клепки и применяе¬
мых материалах.
Риг. 60.	Ри-. 61.
Применяемые для склепки заклепки должны иметь цилиндрический
стержень и полукруглую головку правильной формы, расположен¬
ную центрально по отношению к
оси стержня заклепки (в некоторых
случаяхлприменяются потайные и
полупотайные головки—см. главу
пятую).
У основания заклепки (возле головки) стержень может быть нес¬
колько толще, чем на конце, но не больше чем на 1/ао диаметра стержня.
Так как стержень заклепки при 'нагревании расширяется и так как,
по указанным выше причинам, нельзя (особенно при продавленных
до полного диаметра отверстиях) добиться абсолютно точного совпа¬
дения дыр, то диаметр заклепки выбирают обычно на 0,5—1,0 мм
меньше, чем диаметр отверстия (в американской практике применяют
заклепки даже на 2 мм меньше диаметра отверстия).
В зависимости от рода производства работ следует различать три
способа клепки:
во

Первым, простейшим способом, требующим самых простых приспо¬
соблений, является ручная клепка. Расклепывание заклепки в этом
случае производится следующим образом. После того, как нагретая
до яркокрасного каления заклепка введена в отверстие, ударами руч¬
ных моло ков непосредственно по стер¬
жню заклепки в направлении его оси
заклепка осаживается до полного за¬
полнения стержнем ее заклепочного
отверстия, в результате чего стержень
заклепки принимает вид, показанный
пунктиром на рис. 62. Под влиянием
дальнейших ударов заклепка прини¬
мает форму по рис. 63.
Дальнейшая расклепка непосред¬
ственными ударами по стержню зак¬
лепки прекращается и переходят к об¬
разованию правильной формы головки,
при 'помощи обжимки.
Обжимка представляет собой ци¬
линдрический стальной стержень, дли¬
ной около 200 мм, диаметром прибли¬
зительно в 2 раза более заклепки; в
нижней части обжимка имеет выточку
по рис. 64.
Головка образуется ударами тяжелым молотком (кувалдой) весом
около 21/* — 21/2 кг по обжимке, удерживаемой клещами над
стержнем заклепки. Последовательным, наклонением обжимки
(рис. 64), производимым таким образом, чтобы ось обжимкп
описывала поверхность
конуса (при непрерыв¬
ных ударах молотом), до¬
стигается окончательное
расклепывание заклепки и
образование правильной
головки.
Клепка должна произво¬
диться настолько быстро,
чтобы в момент окончания
образования головки она
еще имела темнокрасное каление. Острая кромка обжимки а (рис. 64) не
должна врезаться в тело склепываемых элементов больше чем на 1 мм.
В продолжение всего процесса клепки заклепка должна быть плотно
прижата со стороны закладной головки к склепываемым частям. До¬
стигается это или при помощи винтового клепального домкрата, или
при помощи поддержки, прижимаемой рычагом к склепываемым частям
(рис. 65).
Ручная клепка требует одновременной работы бригады из 4—б че¬
ловек: одного нагревальщика заклепок, одного держалыцика (на под-
Рис. 64.
6

лгржке), одного или двух молотобойцев, в зависимости от диаметра
заклепки и толщины склепки, и одного клепальщика, направляю¬
щего обжимку.
Количество заклепок, которое бригада может нормально заклепать
при диаметре 19 мм, составляет 150—200 штук в 8-часовую смену
(при рядовой клепке).
Ручная клепка чаще всего употребляется при монтаже конструк¬
ций, где устройство специальных приспособлений для пневматической
или машинной клепки не всегда может окупиться.
Вторым способом, обычно употребляемым на заводах, является
пневматическая клепка при помощи пневматических клепальных мо¬
лотков. Фотография такого молотка дана на рис. -66.
Принципы работы пневматического молотка заключаются в следую¬
щем. Внутри дула молотка Б движется тяжелый цилиндрический пор¬
шень, который при включении молотка (нажимом на рычажок Г),
приводится в поступательное движение сжатым воздухом и произво¬
дит очень частые последовательные удары на обжимку, вставляемую
в отверстие А.
Клепка таким молотком производится следующим образом. Рас¬
клепку начинают, установив молоток с обжимкой на стержень заклепки
в направлении его оси, при этом молоток держат неподвижно, сильно
прижимая его к стержню заклепки.
Под действием ударов поршня пневматического молотка по обжимке,
хотя и менее сильных, чем при ручной клепке, но чрезвычайно частых,
стержень заклепки сначала осаживается до полного заполнения отвер¬
стия, затем начинается образование головки. Перед окончанием
клепки молотку сообщают конусообразное вращательное движение
для плотного прижатия краев головки к склепываемым частям. Для
работы пневматическим молотком требуется бригада из 3 человек:
одного нагревальщика заклепок, одного держалыцика на поддержке
и одного клепальщика, работающего молотком. Производительность
такой бригады при условиях, аналогичных первому способу (ручной
клепки), составляет 250 — 300 штук в смену. Таким образом выра¬
ботка на одного человека составляет при пневматической клепке
83—100 заклепок против 37—50 штук при ручной.
Размеры пневматических молотков зависят от диаметра расклепы¬
ваемых заклепок.
62

Таблица 20
Пневматические молоты
(размер, вое и потребление роздуха при давлении 6 атм).
1
№
моло¬
та
Об¬
щая
дли¬
на
(мм)
При-
близ.
вес
моло¬
та
(кг)
Назначение молота
Потреблен,
в 1 мин.
свободн.
воздуха, за¬
сасываемо¬
го компрес¬
сором
Резиновые
шланги для
присоеди¬
нения мо¬
лота к по¬
стоянному
воздухо¬
проводу
М3 | Куб.
1 фут.
№ |
Внут.
диам-
(дм)
Гравировка, скульптура, очис- ■
• ! — |
1
493
1,2
тка старой краски ......
0,17 6
Я
ъ
14)
293.
4,6
3
/а
Очистка ржавчины, накипи в
котлах, мелкого литья, тонкая
!
150
310
5,0
кивка камня, легкая чеканка .
0,28 | 10
3
V 2
160 ]
320
5,1
1
3
'/г
Средняя чеканка, обрубка за-
1
176
335
5,3
усениц
0,34 | 12
в
V 2
Тяжелая чеканка, средняя об-
225
385
5,8
рубка
!
3
1/2
Самая тяжелая чеканка, обруб¬
250
410
6,0
ка литников и прибылей . . .
0,40 1 14
3
275
35
6,0
Тяжелая обрубка
!
300
460
6,6
0,42 15
3
ги
Самая тяжелая обрубка клеп¬
325
485
6,8
ка мелких заклепок
3
1 /
/ 2
300А
445
11»,1
Клепка заклепок диам. до 1/?//
;
5
3/4
400А
465
1°,4
5;
1
5
3/1
500А
485
10,6
* ”, 1 з//
0,45 ; 16
5
3/
/4
6 00 А
510
10,9
" ” 7/ "
» я » » / 8
1,03 | 35
5
3/
/4
8 К А
563
11,3
, „ . „ IV
в зависимо¬
5
Зи
9.0А
585
11,9
» , „ . IV
сти от ин¬
5
зи
тенсивности
работы
В таблице 20 даны основные технические характеристики пнев¬
матических клепальных молотков, а также рубильных молотков для
обрубки кромок, изготовляемых ленинградским заводом «Пневматик».
При пневматической клепке, так же, как и при ручной, требуется
плотное прижатие заклепки к склепываемым частям со стороны заклад¬
ной головки.'Для этой цели, при наличии пневматического обору¬
дования, весьма целесообразно применение пневматических поддержек.
Схематический чертеж такой поддержки показан на рис. 67.
Применение пневматической поддержки особенно удобно в тех слу¬
чаях, когда приходится клепать такие элементы, свободный доступ
к которым со стороны закладной головки затруднен (рис. 68).
Третьим способом, наиболее совершенным и дающим наибольшую
производительность, является машинная клепка при помощи клепаль¬
ных машин или, как их иначе называют, клепальных скоб.
63

месте
Фотография такой скобы дана на рис. 69. Принцип работы скобы
заключается в том, что склепываемые элементы помещаются между
губами машины так, чтобы заклепка пришлась между поддержкой
А и обжимкой Б. После этого машина приводится в действие, в ре¬
зультате чего обжимка
Б надавливает на стер¬
жень заклепки с такой
силой, что осаживает
его и сразу образует
головку.
Давление, развива¬
емое Машиной при ди¬
аметре заклепки 19 мм,
составляет около 30 т.
Производительность та¬
кой скобы равна 1200—
1500 заклепкам в смену,
т. е. в 4—5 раз больше,
чем при пневматической
клепке и в 8 — 10 раз больше ручной.
В виду большого веса скобы (около 3 т) и необходимости ее непре¬
рывного перемещения от одной заклепки к другой, клепальную ма¬
шину обыкновенно подвешивают при помощи грузоподъемного блока
к подвижной тележке, движущейся но подвесному пути вдоль стел¬
лажей, на которых производится клепка.
Применение этих машин особенно
выгодно при рядовой клепке и боль¬
шом количестве заклепок.
Пользование скобами не приме¬
нимо на монтаже конструкций, где
необходимо клепать только монтажные
стыки и где устройство сравнительно
сложных приспособлений для обслу¬
живания скобы не может себя опра¬
вдать.
Все перечисленные способы клепки
требуют свободного доступа к зак¬
лепке с одной ее стороны, для возможности расклепки конца
и образования головки, и достаточного места со стороны закладной
головки для установки поддержки. Это обстоятельство надлежит иметь
в виду при проектировании металлических конструкций и особенно
при конструировании сложных узлов.
10.	Разборка склепанных конструкций
После окончания клепки конструкции должны быть разобраны
на части, допускающие их перевозку по железной дороге в пределах
габарита. Для этой цели вынимают сборочные болты, поставленные
64

в монтажных стыках, разбирают стыковые накладки и разъединяю!
элементы конструкций на отдельные части. Затем к разобранным
частям конструкций снятые накладки,
во избежание утери их, в овь прикреп¬
ляют несколькими болтами, после чего
части готовы к окраске.
11.	Окраска конструкций
Окраска конструкций производится
для предохранения металла от атмос¬
ферных влияний и образования ржавчи¬
ны. В процессе работы по изготовлению
конструкций окраска производится в два
приема.
До склепки отдельных элементов меж¬
ду собой плоскости соприкосновения
этих элементов прокрашиваются один
раз дешевой краской (чаще всего желез¬
ным суриком) на олифе. Если окраши¬
ваемые части покрыты ржавчиной, их
предварительно очищают щетками из
стальной проволоки. После склепки и разборки части окрашивают
окончательно маслян’ой краской в тот или иной цвет по указанию
заказчика.
Для облегчения сортировки при установке частей на месте мон¬
тажа, все они после окраски на заводе, изготовляющем конструкции,
маркируются, т. е. каждой части присваивается определенный номер
или буквенное обозначение. Марка эта наносится белой краской на
видном месте.
На этом заканчивается процесс изготовления конструкций на
заводе.
Остальные семь операций, следующие з х изготовлением конструк¬
ций, перечисленные в начале третьей главы, относятся к монтажу кон¬
струкций и изложены во второй части настоящего труда.
Рис. 69.
12. Сварка металлических конструкций
В последнее время сварка быстро завоевывает себе видное место
в процессе изготовления металлических конструкций.
Развитие этого способа соединений надлежит отнести к моменту
усовершенствования электрической дуговрй сварки, впервые изобре¬
тенной инж. Славяновым в 1891 г.
В настоящее время для электросварки металлических конструк¬
ций применяются два способа: первый —сварка при помощи сопро¬
тивления, или горячая сварка, и второй — сварка при помощи воль¬
товой дуги или дуговая (холодная) сварка.
Принцип сварки по первому способу заключается в следующем.
Свариваемые элементы располагаются между двумя медными электро¬
Балипский- 5 -170
65

дами а и Ъ по рис. 70. Затем через эти электроды и зажатые между
ними свариваемые элементы пропускается электрический ток очень
большой силы, но малого напряжения (около 1 000 ампер при напря¬
жении 5 —10 вольт). Когда проходящий через свариваемые элементы
электрический ток нагреет материал до температуры
белого каления, электро'ды а я Ь при помощи специ¬
ального приспособления сжимают свариваемые части
с большой силой. Под влиянием этого давления ма¬
териал сваривается, после чего ток прерывают, и
сварка заканчивается. Для осуществления непрерыв¬
ной линии сварки электроды конструируются в виде
ролцков, медленно вращающихся и сжимающих ма¬
териал с достаточной для сварки силой.
Электрический ток для питания такой сварочной
машины получается от трансформатора, расположен¬
ного обычно в самой машине.
Во избежание чрезмерного нагрева электроды
Рис. 70. охлаждаются водой.
Продолжительность сварки зависит от толщины
свариваемых частей; сварка двух листов толщиной по 10 мм требует
около 20 сек., двух листов по 7 мм— около 15 сек.
Основными недостатками сварки сопротивлением являются слож¬
ность машин, необходимых для этой работы, невозможность сварки
сложных узловых соединений, доступ
к которым затруднен, и сравнительно
высокая стоимость в виду большого рас¬
хода тока.
Второй способ — сварка вольдовой
дугой — отличается от первого тем, что
соединяемый материал не прогревается
по всей толщине, а получает нагрев лишь
с поверхности, у места образования шва,
причем металл доводится до состояния
плавления. Принцип сварки по этому способу состоит в том, что сва¬
риваемые элементы соединяются с одним полюсом динамомашины или
трансформатора, а другой полюс соединяется с металлическим элек¬
тродом, служащим одновременно материалом для образования на¬
плавленного шва (рис. 71).
Процесс сварки дугой ведется следующим образом. Приближая
электрод к свариваемому месту, образуют между ними вольтову дугу,
расплавляющую как материал электрода, так и материал свариваемых
элементов вблизи шва. Расплавленный материал электрода стекает
на свариваемый элемент и образует сварочный шов.
Сила и напряжение электрического тока, которым пользуются при
дуговой сварке, зависит от толщины свариваемых частей. Для метал¬
лических конструкций, в которых толщина свариваемого материала
обычно составляет от 8 до 16 мм, пользуются током напряжением от
20 до 30 вольт и силой от 100 — 200 ампер.
т
66

Форма соединения
- О
о $/Г*.
/,о**
Толщина
металла
В -ММ
Диам.
электро¬
дов в мм
Э
лек
т р О
Д ы
Голые
Обмазанные
Вольт
Ампер
Вольт
Ампер
1,6
1
12—14
30—40
14-16
30—40
2
2
14—16
40—60
16-18
40—60
3
2'
16-18
60-80
16 -18
60—80
4- 6
3
16—18
80—100
18—20
[70—90
7^-8
3
17—20
100—120
18—20
90—100
9—10
4
17—20 |
120—140
18—21
100—120
11—15
4
17—20
140—160
18—21
120—140
16-20
5
18—20ч
160-180
20—22
140—160
21-35
6
18-22
180—220
20—24
160—200
При одностороннем скосе — 1, 2 5
т
При двухстороннем скосе /1Х=1, 3 5
67

Наивыгоднейшая сила тока и толщина электродов для различных
швов дани в таблице при рис. 71 а.
Для дуговой сварки пользуются постоянным или переменным током.
В первом случае источником тока является дипамомашина специаль¬
ного типа, дающая ток
низкого напряжения, но
большой силы. Обычно
эта машина приводится
в движение от электро¬
мотора, соединенного не¬
посредственно с валом
динамомашины.
Общий вид такого
стационарного аггрегата
изображен на рис. 72.
Рис. 72.	В тех случаях, когда
электросварочный аппа
рат необходимо перемещать с места на место, например, при сварке
монтажных стыков на установке, пользуются передвижными аппа¬
ратами (рис. 73).
В этом аппарате весь электросварочный аггрегат, включая изме¬
рительные приборы и
пусковые приспособле¬
ния, смонтирован на по¬
движной тележке.
Машины такого типа
изготовляются обычно
для одной горелки, т. е.
для одновременной ра¬
боты одного сварщика.
На заводах, производя¬
щих большие электро¬
сварочные работы, упо¬
требляются Иьогда бо¬
лее мощные аппараты,
рассчитанные на одно¬
временную работу не¬
скольких сварщиковч од¬
нако такие машины ме¬
нее экономичны^ смысле
расхода электричества), чем индивидуальные аппараты.
Расход электроэнергии для сварки зависит от толщины свариваемых
элементов, качества электрода и отчасти от равномерности нагрузки
аггрегата. Приблизительный расход электроэнергии для индивидуаль¬
ного аппарата постоянного тока, а также сравнительный расход кисло¬
рода и ацетилена при автогенной сварке показаны в диаграмме на рис.74.
Вторым типом электросварочных аппаратов являются аппараты,
работающие греременным током. Эти аггрегаты значительно проще аппа¬

ратов постоянного тока и построены по принципу обычного трансфор¬
матора. Внешний вид такого аппарата !дан на рис. 75.
По объему эти аппараты значительно меньше и легче машин по¬
стоянного тока и приблизительно вдвое дешевле. Основной недоста¬
ток их заключается в том, что
вольтова дуга, образующаяся во
время сварки при переменном
гоке, значительно менее стойка,
чем при постоянном, часто пре¬
рывается во время работы, что
< сражается на качестве сварного
шва. Вследствие этого электро¬
сварочные аппараты трансфорр
маторного типа нельзя рекомен¬
довать для стационарных пред¬
приятий; они могут найти при¬
менение при монтаже конструк¬
ций, где портативность аппарата
играет существенную роль.
Электродами для электро¬
сварки служит мягкая желез¬
ная проволока различных диа-
метров (от 2 до 6 мм).
Прочность сварочного шва в значительной степени зависит от при¬
менения электрода надлежащего качества. Существенно, чтобы хими¬
ческий состав электрода (особенно процент содержания углерода,
хорошо соответствовал составу металла свариваемых элементов. По-
/Л
а
г1
6	9/2/5
Толщина материала м/м)
Расход на / а. п шВа
/) Дцетилино	См3]
2)	Кислорода
3)	Электрической Энергии/« в ч/
Рис. 74.
Рис- 75-
этому необходимо иметь достаточное количество электродов различ¬
ного химического состава, чтобы можно было подобрать электрод,
вполне соответствующий свариваемому материалу.

Сварка металлических конструкций имеет целый ряд преимуществ
перед клепкой, заключающихся, главным образом, в снижении стои¬
мости обработки материала при изготовле ии и уменьшении веса
конструкции; эти преимущества являются следствием отсутствия (при
сварных конструкциях) целого ряда дополнительных элементов, служа¬
щих для соединения между собою составных клепаных сечений и стер¬
жней (косынки, планки, поясные уголки и т. п.). Кроме того, сварные
конструкции допускают применение таких видов поперечных сечений
элементов, которые нельзя осуществить при клепке и которые дают
более выгодное распределение материала, а следовательно, в конеч¬
ном итоге, уменьшение веса и удешевление конструкций.1 В дальней¬
шем, при изложении правил проектирования элементов металлических
сооружений, мы коснемся конструкций как клепаных, так и сварных
соединений и сечений.
IV.	ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И НОРМЫ НАГРУЗОК
1.	Дэпускяемыг напряжения
Допускаемые напряжения для металлов, применяемых в строи¬
тельстве, устанавливаются в зависимости от целого ряда обстоя¬
тельств. Факторами, влияющими на величину устанавливаемых допус¬
каемых напряжений, являются:
1.	Назначение сооружения или степень его ответственности. По-
кольку размер принятого допускаемого напряжения характеризует за¬
пас прочности сооружения, допускаемые напряжения для капитальных
и ответственных сооружений назначаются ниже, чем длц сооружений,
рассчитанных на короткий срок службы или для временных сооруже¬
ний, являющихся вспомогательными при производстве других работ,
как то подмости, грузоподъемные мачты и т. д.
2.	Механические свойства материала, его временное сопротивление,
предел упругости и модуль упругости. Естественно, что чем выше
временное сопротивление материала и его предел упругости, тем
больше может быть назначено допускаемое напряжение.
3.	Род возникающих напряжений (растяжение, срез, смятие и т. п.).
Для каждого из этих видов напряжений назначаются различные до¬
пускаемые напряжения.
4.	Род действующих нагрузок или, вернее, степень точности учета
сил, действующих на данный элемент сооружения. Чем полнее учиты¬
вается влияние внешних сил, тем выше задается допускаемое напря -
жение. Таким образом, при учете сил, регулярно проявляющихся во
время работы того или иного элемента сооружения, назначается наи¬
меньшее (для данного качества материала и рода напряжения) допус¬
каемое напряжение; оно носит название основного. В случае учета до¬
полнительных (случайных) сил, могущих действовать на данный эле¬
мент периодически, допускаемое напряжение повышается.
1 Наконец, сварные конструкции не ослаблены заклепочными отверстиями, что поз¬
воляет в растянутых стержнях уменьшать поперечные сечения элементов, а, стало быть,
и вес конструкции.
70

Согласно единых норм строительного проектирования, утвержден¬
ных СТО 14 марта 1930 г., для установления допускаемых напряже¬
ний^ зависимости от обстоятельств изложенных в пункте «1», т. е.
в зависимости от назначения здания, все сооружения разбиты на четыре
класса.
Класс I. Сооружения особо ответственные, отличающиеся большой
капитальностью, например: некоторые постоянные искусственные со¬
оружения железнодорожного и водного транспорта, здания централь¬
ных государственных, научных и общественных учреждений, основные
коммунальные сооружения, некоторые железнодорожные пассажир¬
ские здания в больших городах и узловых пунктах, в исключительных
случаях — отдельные промышленные сооружения, рассчитанные уже
при проектировании на продожительные сроки службы (в 60 и более
лет).
Класс II. Обычные капитальные сооружения в нормальном эконо¬
мическом строительстве на транспорте, в коммунальном, фабрично-
заводском, жилищном и проч. хозяйствах, например: пассажирские
здания первого и второго класса, элеваторы, крупные больницы,
учебные заведения, укрупненное жилищное строительство и т. п.,
а тайже всякого рода сооружения, рассчитанные при самом проектиро¬
вании на срок службы свыше 40 лет.
Класс III. Сооружения облегченного типа, подлежащие примене¬
нию в массовом строительстве, например: все сооружения на транс¬
порте, не вошедшие в высшие классы, массовое промышленное и жи¬
лищное строительство и пр., рассчитанные при самом проектировании
на срок службы не свыше 40 лет.
Класс IV. Сооружения временного характера, например: времен¬
ные жилища для рабочих, временные склады, временные сооружения
на железнодорожном и водном транспорте при постройках и т. п.,
а также всякого рода инженерные сооружения, рассчитанные на срок
службы не свыше б лет, и гражданские не свыше 10 лет.
В зависимости от того, к какому классу относится проектируемое
сооружение, для него устанавливается большее или меньшее допускае¬
мое напряжение.
Нормы допускаемых напряжений в зависимости от всех перечислен¬
ных выше факторов установлены в единых нормах строительного про¬
ектирования.
Ниже мы приводим выписку из этих норм, касающуюся допускае¬
мых напряжений для металлов, применяемых в строительстве.
Материалы и допускаемые напряжения .
(Выписка из технических условий и норм проектирования и возведения металлических
конструкций и: сооружений)
§ 9. Применяемые в металлических конструкциях гражданских
и промышленных сооружений материалы должны по своим качествам
удовлетворять требованиям соответственных параграфов настоящих
ТУ и Н4
71

Это соответствие удостоверяется сертификатом (маркой) мате¬
риала, выдаваемой производителем материала (заводом) потребителю.
В случае употребления немаркированного материала, соответствие
должно быть подтверждено лабораторным испытанием образцов, про¬
изводимым согласно ТУ, данных в приложении 3. При невозможности
или затруднительности производства лабораторных испытаний раз¬
решается применение упрощенных полевых испытаний, согласно
§ 12, при условии применения пониженных норм напряжений согласно
§ 16.
§ 10. К применению в металлических конструкциях гражданских
и промышленных сооружений разрешается:
А. Сталь, полученная по способу Сименс-Мартена или бессе¬
мерованием, являющаяся основным материалом, из которого выпол¬
няются металлические конструкции.
Для отдельных элементов сооружений надлежит употреблять сле¬
дующие сорта стали:
1.	Для наиболее ответственных и тяжелых конструкций, как-то:
подкрановые балки под большие нагрузки, колонны тяжелых цехов,
конструкции больших кранов и транспортных приспособлений, при¬
меняется сталь 3.
Для прочих частей сооружений возможно при недостатке стали 3
применение пониженных материалов: стали 3 пониженной, стали 2
пониженной и стали 1 цониженной.
Кроме того, в наиболее тяжелых сооружениях при достаточных
к тому экономических и производственных предпосылках рекомен¬
дуется применение высокосортных материалов —• стали 5 повышен¬
ной или специальной.
При применении повышенной или высокосортной стали разрешается
в неответственных частях сооружения употреблять материалы более
низкого качества.
2.	Для заклепок — сталь 2, 3, 5 или специальная, в соответствии
с применяемым материалом.
3.	В катках, вкладышах, шарнирах и пр.—сталь 3, сталь 5 повы¬
шенная или специальная.
Б. Стальное литье в опорных частях:
В балансирах и подушках — сталь Л 2, а в легких конструк¬
циях — сталь Л 2 пониженная.
В. Чугун — в элементах, работающих главным образом на
сжатие, а также для опорных частей легких конструкций.
§11. Материал должен обладать механическими качествами, ука¬
занными в таблице 1.
§ 12. При отсутствии материалов, указанных в таблице 1, раз¬
решается применение в конструкциях материалов с характеристи¬
ками:
Сталь 3 пониженная с временным сопротивлением 38—45 кг/см2
и удлинением 18 °/0; сталь 2 пониженная с временным сопротивле¬
нием 34—42 кг/см'2 и удлинением 20°/0; сталь 1 пониженная с вре¬
менным сопротивлением 32—40 кг/см2 и удлинением 18°/0.
72

Временно, впредь до выпуска заводами исключительно металла,
снабженного сертификатами, удостоверяющими их механическое ка¬
чество, разрешается применять немаркированный металл с приравни¬
ванием его по своим механическим качествам к стали 3 пониженной
или 2 пониженной, при условии отсутствия каких-либо дефектов по
наружному осмотру и удовлетворения им испйтаний на холодный
загиб на 180° вокруг стержня диаметром, равным толщине образца;
при этих испытаниях из каждого заказа весом до 15 т берется два
образца й добавочно по одному образцу от каждых последующих
15 т веса испытуемого сорта.
Испытание на загиб производится согласно приложению 3 В.
Примечание. Металл, не выдержавший указанных испытаний на холодный
загиб, может быть употреблен только в нерабочих частях сооружений (прокладки, шайбы,
перила и пр.).
§ 13. Для отдельных сооружетйй, с разрешения инстанций, утвер¬
ждающих проект, допускается применение и иных, кроме перечислен¬
ных выше, сортов стали. В этом случае должны быть преподаны до¬
полнительные к тексту настоящих ТУ и Н указания относительно тре¬
бований, которым должен удовлетворять материал, а также условия
его приемки и испытаний. При этом специальные ТУ должны устано¬
вить также и возможные допускаемые напряжения.
§ 14. При применении различных марок стали в одном сооруже¬
нии надлежит озаботиться легко отличаемой маркировкой частей,
различных по материалу, не допускающей возможности их смешения.
§ 15. При применении методов расчета глав третьей и четвертой
надлежит принимать величины допускаемых напряжений согласно
нижеследующим таблицам и указаниям (таблицы 21, 22, 23, 24, 25, 26
и 27), допуская при проверке действительных напряжений в расчет¬
ных элементах отклонения от допускаемых на + 5°/0.
Таблица 21—22
Основные допускаемые напряжения
х. Материалы
Пр окатный
1
Л и '
ГОЙ
Сталь
3
Сталь
чювыш.
Сталь
спец.
Сталь
Л 1
|Сталь
.Л 2
|пониж.
1 Сталь! Сталь
| Л 2 | Л 5
Чугун
Напряжения
На растяжение или сжатие
Сжат.1 Изгиб
1. Основные на¬
пряжения при
действии основ¬
ных нагрузок
1400
1750
2100
!
1200
1
1600
1800
1
2000
1
юсо
|.
—1000
+ 400
2. Повышенные
напряжения при
совместном дей¬
ствии основных
и случайных
нагрузок
1700
2100
2500
1600
1800
2100
2600
12С0
—1200
+ 480
73

Разрешается в исключительных случаях, предусмотренных спе¬
циальными техническими условиями, увеличивать приведенные в таб¬
лице 21—22 величины допускаемых напряжений, но не выше предела
пропорциональности, принимаемого в 0,9 предела текучести (см.
стр. 9, табл. 1).
При расчете торцовых поверхностей элементов на смятие допускае¬
мое напряжение принимается равным 1,-5 основного.
Допускаемое напряжение для главных напряжений принимается рав¬
ным основным допускаемым напряжениям, указанным в таблице 21—22.
В конструкциях горячих цехов, регулярно подвергающихся силь¬
ному нагреву (балки у мартеновских печей или конструкции бессеме¬
ровских цехов), при отсутствии теплоизоляционной защиты—допус¬
каемое напряжение снижается на 100 кг/см2.
Таблица 23
Допускаемые напряжения для прокатного материала на срез
Пере-.
ходной
Сталь 3 | Сталь спец.
коэфи-
циент
При основных допускаемых напряж.
1400 | 17С0 | 1750 | 2100 | 2100 | 2500
Допускаемое напряжение на
срез	|	0,76	| 1050 | 1270 | 1300 | 1570 | 1570 \ 1880
§ 16. При применении, согласно указаний § 12, стали 3 понижен¬
ной, стали 2 пониженной и стали 1 пониженной, основные допускае¬
мые напряжения принимаются: при действии основных нагрузок для
стали 3 пониженной и стали 2 пониженной —1200 кг/см2, для стали
1 пониженной — 1000 кг/см2, при действии основных и случайных
нагрузок для стали 3 пониженной и стали 2 пониженной 1450 кг/см2,
для стали 1 пониженной—1200 кг/см2. Производные допускаемые
напряжения устанавливаются умножением основных допускаемых на
переходные коэфициенты, данные в таблицах 25 и 26.
§ 17. Допускаемые напряжения при применении старого металла,
если для него производится испытание, назначаются в зависимости
от результатов лабораторных испытаний образцов умножением ос¬
новного допускаемого напряжения на переходной коэфициент:-^^
1\1
где Кх в. Е — временное сопротивление имеющегося металла и бли¬
жайшего к нему по механическим свойствам более высокого качества
из указанных в таблице 1; 1г и / — относительные удлинения тех же
сортов металла.
В случае, если допускаемое напряжение получается ниже
800 кг/см2, материал может быть употреблен только в нерабочих
частях сооружений (прокладки, шайбы, перила и пр.).
§ 18. В литых частях конструкции допускаемое напряжение при¬
нимается согласно таблицы 24.
71

Допускаемые напряжения для литых частей
ч
см
а
а*
I
с
о
о
о
о о
о
о
о
о
о
о
о
«О 00
00
о
о
о
со
см
со
см ч
ГЧ
см
о
1
см
гН
Ч
ч
со
1
Ч
1 +
д
о
о
с_
о ^
о
о
о
о
ю
о
ю
сз о
1©
о
о
о
см
о
03
О Ч
0©
1©
1©
1
Ч
тЧ
тЧ
1 +
со
03
1
я
X
я
>0<
я
я
Я)
о
я
х©
х©
чл
03
см
озл
1
1
1
1
п
я
и
03
о
тЧ
сГ
тЧ о"
Рч
Рч
03
я
св
к
ю
Я
О*
о
х©
8
о
о
о
о
о
о
о
о
1 С6
Л
X
Я
00
ю
ю
х©
00
о
о
СМ
Ч
см
см
см
ч
о
ч
14
я
Я
я
о
о
о
о
о
о
о
о
о
н
03
о
о
о
о
о
о
о
о
14
о
о
о
о
о
о
Ч
о
1©
я
см
Ч
03,
см
см
тН
00
ю
«
03
о
о
о
о
о
о
о
о
о
V©
о
о
о
о
о
о
о
о
14
ю
Ч
Ч
V©
о
о
я
см
гН
см
см
03
ч
00
со
Л
о
я
Я
о
о
о
о
о
о
о
о
V©
ЕН
х©
о
о
о
о
о
о
со
о
и
об
СО
00
00
СО
со
о
о
я
тН
гН
тН
тЧ
ч
00
ю
см .
я
о
о
о
о
о
о
о
о
1©
. . И
я
о
ю
о
о
о
о
о
со
Ё2 ©
00
со
00
00
СО
со
о
о
тЧ
Ч
Ч
тЧ,
Ч
ч
14
1©
Л §
я
Я д
о
Я о
о
о
о
о
о
о
о
X©'
Е-1 н
о
о
ю
о
о
о
о
о
о
»©
о и
о
Ч
ю
х©
ю
ч
о
о
я
гН
Ч
Ч
тЧ
Ч
ч
СО
ч
Рч
1—1
. О
о
о
о
о
о
о
о
X©
О
ю
о
о
о
о
о
8
X©
(=3
ю
Ч
ю
ю
ю
т-Н
о
т—1
Ч
Т—1
тН
г-!
Т—1
со
ч
ч
сб
о
о
о
о
о
о
о
о
ю
о
о
о
о
1©
о
о
ч
Г
03
03
см
03
см
00.
о
V©
_
г—1
тЧ
Ч
Ч
Ю
со
©
<Ь Я
■ я
« н
ю
РнЯ^Я
14Л
1
1
1
к ® 1
О §
и&
о
тЧ
т“|
т“|
1
1
1
1
Я
•
*
•
Я
•
•
•
•
♦
ч
' .
.
.
я
и
©
•
03
ф
я
я
©
1
а
я
Я
Я
1
•
•
•
©
я
. н
я
Я '
я
я
о
я
,й
я
СО
о
я
к
03
и
ЕН
я
я
©
я
V
Я
1
•
о
я ~
я
я
о
©
о
о
я
я:
я
©
я
03
03
я
о
\©
©
•
©
ш
о
Еч
V©
©
св
Г“ч
я
я
V© Я
о
о
Рч
»
со
Я
ч
Я Е-.
я
я
я:
о
03
©
о
я О
я
о
я
>»
Рн
я
я
со ©
№*Я
я
я
о
о
о
Он
В Е
'я'
о4
<
м
Он
т-;'
см
со*
Ч х©’
со*
П р и м е ч а н и е.,, Смятие свободного касания катков А относится к многокатковым опорам, катки которых не
имеют большой подвижности (подвижные опоры постоянных сооружений)5 Б—относится к каткам опор, на которых
конструкция может перемещаться (подвижные мосты, крановые устройства).

§ 19. При проверке прочности заклепочных, болтовых и сварных
соединений надлежит принимать величины допускаемых напряже¬
ний по таблицам 25, 26 и 27.
Таблица 25
Допускаемое напряжение для заклепочных и болтовых соединений
Объек¬
ты
Напряжения на:
Переход¬
ные коэ¬
фициен¬
ты
Ста.)
При
1Ь 2
Сталь 3
Сталь 5
повышен.
основных допуск.
напряжен.
1200 |
1460 И
1400 |
17 0 |
1760 |
2100
Зак- 1
леп- <
ки 1
Срез { с . ’
Смятие | ^ *
Отрыв В я С . '.
0,8
0,67
2 1
1,7 I
0,6 |
950
2400
720
1150
1900
870
1100
950
2800
2400
840
1с00
1180
3400
29 0
1020
1400
3600
1г50
1680
4200
1260
Точеные
Срез
0,80 1
950
1150 1
1100
1360
1410
1680
болты
Смятие
2
2400
1900
2800
3400
3509
4200
Неточен.
Срез
0,6 |
840
1020


болты
Смятие
Ь2 |;
1 =
	 |
1700
2060
—
—
Анкерн.
болты
Растяжение . . .
0,70 !
1 900
;|
1100 |
1050
! 1270
|
1300
1570
"Примечания 1. Указанные в таблице 26 цифры получены умноже¬
нием основных допускаемых напряжений на переходные коэфициенты с ок¬
руглением до 20 кг/см2.
2. Указанными в таблице переходными коэфициентами надлежит пользо¬
ваться и для материалов, не вошедших в таблицу.
Таблица 26
Допускаемые напряжения для заклепок в конструкциях с
непроницаемыми швами (резервуары, газгольдеры)
Допускаемое на¬
Переход¬
ные коэфи¬
( таль 3
| Сталь 2
При основн. напряж.
пряжение на
циенты
1409 |
1700
кВ ....
0,7
1000
1200
Срез {
( С ... .
0,6
840
1000
( В . . . .
1,7
24С0
2900
Смятие <
1 с ... .
1,5
2100
2550
Отрыв В я С .
0,4
560
680

Примечания (к таблицам 25 и 26): 1. Срез и смятие заклепок В отно¬
сится к заклепкам, постановка которых производится на прессах или помощью
пневматических молотов или ручной клепкой в дырах, полученных пробивкой
или сверлением отдельных элементов на станках, а затем рассверленных на
стеллажах.
Срез и снятие С относится к заклепкам в продавленных и не рассвер¬
ленных дырах.1
2. При расчете на срез и смятие расчетное сечение заклепок точеных
болтов принимается по диаметру соответственных дыр, а неточеных болтов—
по диаметру стержня болта.
При работе болтов на расстяжение расчет производится по сечению
нетто (внутренний диаметр нарезки). 1
Таблица 27
Допускаемые напряжения для материала шва в
сварных соединениях
Напряжения на
При действии
основных на¬
грузок
(кг/см2)
При совместном
действии всех
нагрузок
(кг/см2)
Сжатйе | (осевое и при
1000
1200
Растяж. изгибе) . . .
900
1100
Срез
720
870
Примечание. Если по результатам испытаний нормальных контроль¬
ных образцов окажется, что временное сопротивление растяжению наплавлен¬
ного металла К± менее #=ЗС0) кг/см2, то приведенные выше цифры допу¬
скаемых напряжений должны быть изменены в отношении Вг: Л.
§ 20. При применении в конструкциях из нормального материала
заклепок и элементов опор из металла повышенного качества, напря¬
жение на срез берется по повышенному материалу, а на смятие — по
нормальному.
§ 21. Приведенные в главе второй величины допускаемых напря¬
жений относятся к сооружениям II класса «Правил технико-эконбми-
ческои классификации сооружений» (Единые нормы 1931г., серия XI,
№ 1).
Для сооружений прочих классов допускаемые напряжения йазна-
чаются, исходя из данных гастоящёй главы, допуская:
для сооружений I класса понижение до 10%.
для сооружений III класса повышение до 10%.
1 Согласно произведенных автором многочисленных испытаний — образ¬
цов клепаных соединений с продавленными и сверленными дырами принятое
в нормах уменьшение допускаемого напряжения для продав тенных и нёрас-
сверленных отверстий не обосновано. Продавка отверстий до полного диаметра
без последующей рассверловки уменьшает прочность приклепываемого элф-
мента, но не влияет на сопротивление самих заклепок. Мы рекомендуем поэтому
при расчете пользоваться напряжениями для случая В.
77

Таблица\28
Таблица коэфициента <р уменьшения основного допускаемого напряжения при
продольном изгибе 2Гибкость
Сталь 3,
2 и 1
Сталь б
Специальн. сталь
Чугун
1/г
9 1
1:у
9 1
1: ср
9 \
1:?
9
: 1 : ср
0
1
1
1
1
1
1
1
1
10
0,99
1,01
0.99
1,01
0,99
1,01
0,97
.1,03
20
0,97
1,03
0 97
1,03
0,97
1,03
0,91
1,10
30
0,935
1,07
0,935
1,07
0,935
1,07
0,81
1,23
40
0,893
1,12
0,893
1,12
0,893
1,12
0,69
1,45
50
0,846
1,18
0,846
1,18
0,846
1,18
0,57
1,75
60
0,798
1,25'
0,798
1,26
0,798
1,25
0,44
2,27
70
0,741
1,35
0,730
1,37
0,728
1,37
0,34
2,94
80
0,683
1,46
0,652
1,58
0,635
1,57
, 0,26 ,
.3,85
90
0,625
1,60
0,572
1,75
0,536
1,86
0,20
5,00
100
0,568
1,73
0,495
2,02
0,439
2,28
0,16
6,25
110
0,511
1,96
0,424
2,36
0,363
2,75
—
—
120
0,454
2,20
0,362
2,76
0,305
3,28
—
—
130
6,402
2,49
0,317
ЗДб
0,270
3,70
—
—
140
0,353
2,83
0,285
3,51
0,240
4,17
—
—
150
0,316
3,16
0,258
3,88
0,215
4,65
—
—
160
0,287
3,48
0,237
4,22
0,193
5,18
—
—
170
0,261
3,83
0,216
4,63
0,180
5,56
—
—
180
0,236
4,24
0,200
5,00
0,159
6,20
—
—
190
0,214
4,67
0,187
5,25
0,145
6,39
—
—
200
0,191
5,24
о,из
5,78
0,136
7,59
—
—
2.	Нормы нагрузок
При расчете элементов сооружений в первую очередь необходимо
определить величину действующих на сооружение так называемых
внешних сил. В делом ряде случаев эти внешние силы не зависят от
назначения сооружения и технологических процессов производства,
а являются общими длц всех зданий (давление ветра, давление снега,
центробежная сила и т. п.). Размеры таких нагрузок, так же как и до¬
пускаемые напряжения, установлены соответствующими и правитель¬
ственными постановлениями. Размеры и способы определения их уста¬
новлены в «Единых нормах строительного проектирования», выписки
из которых мы приводим.
78

Нагрузки, зависящие от состояния атмосферы
(По «Единым нормам строительного проектирования» 1931 г.)
(Выписка из технических условий и норм проектирования и возведения металлических
конструкций и сооружений).
А. Ветровая нагрузка
1. Ветровая нагрузка определяется по формуле:
Рв = К(Р° в + КгН\
где: Рв — давление ветра (кг/м2) на 1 м2,воспринимающей поверхности,
считая давление нормальным к поверхности, а направление ветра го-
ризонтальным;положительное давление (+ Рв ) действует внутрь кон¬
тура сооружения, отрицательное давление (—рв ) действует наружу
контура;
К — коэфициент обтекания, оценивающий форму поверхности
и расположение ее к воздушному потоку; величина этого коефи-
циента определяется на основании специальных опытов или исследо¬
ваний; в случае отсутствия опытных данных коэфициент принимается
согласно указаниям таблиц 29 и 30;
Р°в — давление ветра (кг/м2) на уровне земли, зависящее от мак¬
симальной скорости ветра и от условий местной защищенности соору¬
жения.
Зависимость между давлением р кг/м2 и скоростью V м/сек. воз¬
душной струи устанавливается формулой:
в которой
V V / 2
Р = -7— ^ — кг/м2,
у 2% 16 ' ’
*[ = 1,23 кг/м3 — вес 1 м3 воздуха;
§ = 9,81 м/сек.2 — ускорение силы тяжести.
Местная защищенность учитывается следующим образом. Если
воздействие на свободно стоящее на открытом месте сооружение,
принять за 100°/о, то для сооружений, расположенных на окраинах
городов, в мелких поселениях или среди редких насаждений, прини¬
мается в 80°/0, а для сооружений, расположенных в густо застроен¬
ных частях городов или среди обширных древесных насаждений,
принимается в 60°/0, т. е. берутся соответственно величины Р°в =•
= Р\ Р°в = 0,8 р и Р°в = 0,6 р.
Если величина и не установлена результатами метеорологических
наблюдений, систематически проводившихся в районе возведения со¬
оружения в течение не менее 20 лет, величину Р°в следует брать,
руководствуясь таблицей 3.
к — полная высота сооружения (м) над обрезом фундамента.
Кг— расчетный коэфициент при постоянном давлении ветра по всей
высоте сооружения либо по высоте данной зоны; величина коэфи-
циента Кг принимается согласно указаниям таблицы 32.
Величина (Р°в + К1Н) принимается во всяком случае не более
150 кг/м2.
79

2.	Если подверженная действию ветра поверхность — сквозная,
например, решетчатые фермы мостов, то при определении площади
давления ветра принимается коэфициент сплошности согласно указа¬
ниям специальных технических условий и норм.
3.	Ветровая нагрузка прикладывается только в той части соору¬
жения, которая возвышается над сплошным закрытием и подвержена
непосредственному давлению ветра, при чем п >д сплошным закрытием
в этом случае подразумевается закрытие данного сооружения со всех
сторон постройками, отстоящими от сооружения на расстоянии не более
высоты этих построек.
4.	'При расчете давления ветра на ряд ферм, стоящих одна за
другой по направлению ветра, или на зубчатую крышу, следует вво¬
дить в расчет не только давление на первую открытую для ветра ферму
или первый зубец, но и на последующие, определяя загораживающее
влияние опытпым путем; при отсутствии же опытных данных можно
принимать пониженное давление на вторую ферму — 0,80, третью
ферму — 0,40; на последующие фермы давление ветра не учитывается.
Таблица 29
Значение козфициента обтекания К при расчете сооружений, не имеющих
больших проемов1
Характеристика частей сооружения
Коэфициент об¬
текания К
По расположению в отношении направления ветра раз¬
личаются части сооружений, расположенные с наветреной
стороны, т. е^ обращенные в ту сторону, откуда дует ветер,
и расположейные с заветреной стороны, т. е. обращенные
в ту сторону, куда дует ветер.
I. Двускатные крыши, угол наклона крыши к горизонту а.
1. Положительное давление на скат крыши с наветреной
«стороны*
О < а < 80°
* а = 45°
. “>60°
0,00
0,50
1,00
Для значений а=30-45° и а==45—60° величина коэфи-
циента оцределяется по интерполяции.
2. Отрицательное давление на скат крыши с заветреной
стороны—независимо от величины угла а
И. Стены зданий.
1. Положительное давление на стены с наветреной
стороны		 . . .
' 2. Отрицательное давление на стейы с заветреной сто¬
роны .
—0,50
1,00
-0,20
1 К таким сооружениям относятся: чердаки, не имеющие слуховых окон,
многоквартирные жилые дома, внутренняя полость которых разделена сте¬
нами перегородками и перекрытиями на значительное количество ячеек, и т.п.
В жилых домах и небольших гражданских зданиях расчет кровли на от¬
рицательно ‘ давление не производится, если вес 1 м2 ее превышает Г,б Рв
и соответствующими конструктивными мероприятиями она предохранена от
отрыва отдельных частей.
30

Таблица 30
Значение коэфициейта обтеканий К для сооружений, при расчете которых
положительное и отрицательное давления ветра отдельно не учитываются1
Характеристика сооружения
Коэфициент
обтекания К
I. Решетчатые или сплошные фермы мостов: обтекание
сверху и снизу >
1,50
II. Башни, фабрично-заводские трубы, маяки: обтекание с
боков и сверху:
1. Прямоугольное сечение (длина сооружения 1, ширина
сооружения Ь, давление ветра нормально к стороне Ъ (рис.76)
при-^-<1		 . . .
. 1<Х<2
1,50
1,25
» ь >2		 * * ■
1,00
2. Круглое сечение (рис- 77)
0,60
III. Перекрытия на земле, обтекаемые сверху (пролет 1,
высота сооружения Л)
1. Двухскатное перекрытие (рис. 78)
прих—2	* • •
1,20
«
и
0,60
2. Круглое перекрытие (рис. 79):
пр1пг—2
0,60
1
• 1Г“4		 • • ’
0,25
Рис. 76. Горизонтальное се¬
чение сооружения, обтека¬
емого с боков и сверху.
Рис. 77. Горизонтальное се¬
чение сооружения, обтека¬
емого с боков и сверху.
Рис/78. Поперечный раз*
рез сооружения.
оружения.
Рис. 80.
1 Сюда относятся сооружения, не выделяющиеся из пространства замкнутых
полостей (например, фермы мостов, мачты) или хотя и ограждающие прост¬
ранство, но при помощи оболочки, крепость которой заведомо обеспечена
(например, массивные фабричные трубы).
Балинский—6—170.
81

Значение давления ветра Р°в на уровне земли
Таблица 31
Условия
местной защищенности
Районы
Сооружения,
свободно сто¬
ящие на от¬
крытом месте
На окраинах го¬
родов, в мелких
поселениях или
среди редких на¬
саждений
В густо застро¬
енных частях го¬
родов или среди*
обширных дре¬
весный насажде¬
ний
100%
80%
60о/о
1. Прибрежная полоса
Черного моря дл. 100 км
с центром; в Новорос¬
сийске
100
80
60
2. Побережья морей (за
исключением Финского
залива и Азовского моря)
и низовья больших впа¬
дающих в них рек . .
75
60
45
3. Вся территор. СССР,
за исключением райо -
нов, отмечен, п. п. 1 и 2
50
40
30
Таблица 32
Значение расчетного коэфициента Кх
Характеристика сооружения
Расчетный
коэфициент К\
1. Сооружения, обтекание которых происходит преиму¬
щественно сверху (например сравнительно невысокие зда¬
ния). Давление ветра принимается равномерным по всей
высоте сооружения (рис. 80)
0,67
2. Сооружения, обтекание которых происходит сверху и
снизу (например, фермы мостов). Давление ветра принима¬
1—0,50“^р
ется равномерным по всей высоте фермы (рис. 81) ... .
3. Сооружения, обтекание которых происходит преиму¬
щественно с боков (например: башни, маяки, трубы и т. п.).
Если нет указаний в специальных Технических условиях
и нормах, то давление ветра принимается переменным по
высоте сооружения, при чем в целях упрощения расчета
высота сооружения разбивается на зоны высотой пе более
15 м и для каждой зоны принимается равномерное давле¬
ние ветра (рис. 82), где Л—высота от обреза фундамента
до верхней грани рассматриваемой зоны
1—

т
Ш
*
\ ,=
1
Рис. 82.
Таблица 33
Значение эмпирической величины Р°с для исчисления снег?влй нлгр зки
• «
Г Р
а д
; у с
1 Ы
Д 0
л г
о т
ы
чЭ я
1
1
м н
РнЯ О
20
30
40
50
60
70
80
90
100
НО
120
130
140
.15^
160
170
180| 193
н О А
1
1
|
70
1,92
2,12
2,30
2,72|2,92
3,15
3,38
3,46
3,54
3,Г.О
3,68
3,68
3,68
3,60
1 •
3,64
3,42
3,313,15
65
1.92
2,10
2,27
2,6612,89
3,06
3,23
8,31
3,38
3, 9
3,60
3,60
3,60
3,46
3,31
3,14
2,97.2,83
60
1,92
2,07
2,23
2,61 2,86
2,97
3,18
3,15
3,23
3,38
3,51
3,51
3*51
3,31
3,08
2,88
2,53 2,30
55
0,57
1,89
2,07
2,36 2,64
2,70
2,86
2,96
3,04
3,15
3.29
3,23
3,20
2,98
2,78
2,49
2,151,98
50
—
0,94
1,93
2,122,30
2,41
2,53
2,74
2,86
2,92
3,04
2,92
2,86
2,61
2,23
2,01
1,33|0,37
45
—
—
1,33
1,791,96
2,02
2,07
2,35
8,61
2,69
2,80
2,53
2,30
1,96 1,57
—
—
—
40
—■
—
0,57
0,5710,57
0,57
0,57
1,93
2,23
2,30
2,38
2,01
0,57
—
—
—
Таблица 3 4
Географические данные для некоторых поселений
Наименование поселений
Широта
Долгота
Высота над уров¬
нем моря
0
/
0
/
1. Акмолинск
51
12
71
23
307
2. Алма-Ата
43
16
76
23
732
3. Архангельск
64
33
40
32
5
4.	.Астрахань
5.	*Ауцие-Ата
46
21
48
2
—21
42
53
71
23
800
6. Баку	*
40
22
49
50
2
7. Барнаул
53
20
83
18
168
8. Батум . . . .
41
40
41
38
3
1 9. Бийск
52
35
85
14
19
10. Благовещенск		 ,
50
15
127
38
110
11. Богословск		 .
59
45
60
1
194
12. Брянск	.
53
15
34
22
2С0
13. Витебск
55
11
30
12
160
14. Владивосток
43
7
131
54
18
15. Владикавказ		 .
43
2
44 *
41
684
16. Владимир
56
• 8
40
25
170
17. Вологда
59
14
39
53
114
18. Воронеж
51
40
39
13
152
19. Вятка
58
36
59
41
177
20. Грозный
43
19
45
44
125
21. Дербент
42
3
48
16
—5
22. Днепропетровск
48
27
35
4
60
88

Наименование поселений
23.	Ейск .... ....
24.	Зиновьевой .....
25.	Иррит
2,6. Иргиз
27.	Иркутск
28.	Игпи.ч
29.	Казалинск
30.	Казань
31.	К луга
32.	Кемерово
33.	Кемь		 .
34.	Керчь
35.	Киев
36.	Коканд
37.	Кола
38.	Кострома
39.	Краеноводск ....
40.	Краснодар
41.	Красноярск
42.	Кривой Рог
43.	Кузнецк
44.	Курган . . . ....
45.	Курск ... . . . .
46.	К.утаис ...	....
47.	Ленинград
48.	Луганск
49.	Маргелан
50.	Минск
51.	Москва
52.	Наманган ......
63. Нарым
54. Нерчинск
65.	Нижний Новгород . .
56. Николаев
67. Николаевск на Амуре
58.	Новгород *.....
59.	Новороссийск . . .
60.	Новосибирск
61.	Новочеркаск . . . .
62.	Одесса
63.	Омск
64.	Орел ........
65 Оренбург ......
66.	Пенза
67.	Пермь
68.	Петрозаводск . . . .
69.	Полтава
70.	Поти		 . .
71.	Псков
72.	Ростов на Дону . . .
73.	Рубцовск ......
74.	Рязань
75.	Самара
76.	Самарканд
77.	Саратов .......
Широта
Долгота
Высота над уров¬
нем моря
0
/
0
/
46
40
38
16
130
48
31
32
17
127
57
41
63
2
68
48
37
61
16
110
52
16
104
16
468
56
6
69
22
100
45
46
62
7
45
53
47
49
8
76
54
31
36
16
160
54
23
86
02
—
64
37
34
39
13
45
21
' 36
29
6
50
27
30
30
183
40
32
70
57
393
68 •
59
33
1
9
ы
47
40
55
110
40
0
52
59
—20
45
1
38
58
90
56
1
92
53
170
47
54
33
20
44
53
16
1 87
11
216
55
26
65
23
90
51
45
36
8
210
42
16
42
44
140
59
56
30
16
5.
48
35
39
20 ’
57
40
38
71
43
536
53
54
27
.33
210
55
46
37
40
137
41
0
71
41
410
69
21
80
16
60
51
19
119
37
660
56
20
44
00
32
46
58
31
58
30
53
8
140
45
18
58
31
31
18
19
44
43
37
47
20
55
01
82
53
139
47
25
40
6
6
46
29
30
44
70
54
68
73
20
80
52
57
36
5
170
51
46
55
7
110
53
11
45
1
190
58
1
56.
16
130
61
47
34
23
67
44
35
34
34
146
42
8
41
38
8
57
49
28
20
45
47
13
43
43
10
51
31
81
13
211
54
38
39
45
111
53
11
50
5
60
39
39
66
57
725
51
32
46
■2
60
84

Наименование поселений
Широта
Долгота
Высота над уров-
1 рем моря
0
| /
0
1 '
78. Свердловск .....
56
49
60
38
272
79. Севастополь
44,
37
33
31
60
8°. Семипалатинск
5Э
24
80
13
18
81. Симферополь . •
44
57
34
6
260
82. Славгород
52
56
78
40
123
83. Смоленск
54
47
32
3
220
84. Ставрополь	•
45
3
41
59
585
85. Сталинград	' . .
48
42
44
31
40
86. Таганрог
47
12
38
39
35
87. Тамбов
52
44
41
26
119,
88. Ташкент
41
19
69
16
455
89. Тифлис
41
43
44
47
400
9Э. Тобольск
58
12
68
14
Ю9
91. Томск
56
30
84
58
78
92. Тула
54
12
37
37
—
93. Туркестан
43
18
68
17
240
94. Тюмень
57
10
65
32
70
95. Ульяновск
н
19
48
24
145
96. Уральск
51
11
51
22
59
97. Уфа
54
43
55
56
170
98. Харьков	• .
59
4
36
9
126
99. Херсон	•. .
46
38
32
37
30
100. Ходжент
40
58
63
38
320
1С1, Чернигов
51
29
31
18
96
102. Чита
52
1
ИЗ
20
630
ЮЗ. Эривань
40
10
44
30
1000
104. Якутск
67
1
129
42
160
105. Ялта
44
30
34
И
42
106. Ярославль
57
38 |
39
53
102
Б. Снеговая, нагрузка
1.	Снеговая нагрузка .определяется по формуле:
= Рс° (X + 0,002 А) х (45а),
где:
Р,— вертикальное давление снега (кг/м2) на 1 м2 воспринима¬
ющей поверхности;
Р°с — эмпирическая величина (кг/м2), зависящая от географиче¬
ского положения местности (широта и долгота); значения Рс° приве¬
дены в таблице 33, причем долгота указана по гринвичскому мери¬
диану;
А — высота над уровнем моря (м) (таблица 34);
а —угол наклона в градусах к горизонту поверхности, воспри¬
нимающей нагрузку от снега.
2.	Конструкция крыши должна облегчать сдувание снега ветром
и работу по очистке крыши от снега.
3.	При наклоне кровли или другой какой-либо поверхности к го¬
ризонту под углом 45° и больше снеговая нагрузка не учитывается.
4.	ЭКОСО союзных республик имеют право разрешать отступле¬
ния от указанных норм в соответствии с местными климатическими
условиями,
85.

Следует иметь в виду, что допускаемые напряжения и нормы на
грузок не являются постоянными, раз навсегда установившимися
величинами. По мере выработки уточненных способов расчета, а также
определения, па осповапии исследовательских работ, новых, более
близких к действительности, значений внешних нагрузок, установлен¬
ные допускаемые напряжения пересматриваются и повышаются.
Теоретически, если бы при учете всех возможных комбинаций на¬
грузок представлялось возможным определить с абсолютной точ¬
ностью действующие в элементах сооружения напряжения, допускае¬
мое напряжение могло бы быть задано равным пределу упругости ма¬
териала.
Достигнуть абсолютной точности в расчете нельзя, так как, с одной
стороны, принятые методы определения напряжений в материале, при
сложных случаях действия сил, построены на целом ряде предвари¬
тельных допущений, без которых решение задачи было бы настолько
сложно, что не могло бы иметь практического применения; с другой
стороны, размеры внешних нагрузок, а равно и комбинации их никогда
не могу? быть определены абсолютно точно (давление ветра, снега,
случайные повышения нагрузок при работе подъемных кранов и т. п.).
Наконец, размеры, употребляемых при изготовлении конструкций
профилей железа, а также качество работы никогда не могут совер¬
шенно точно отвечать проектным данным. Вследствие этих причин,4
допускаемые напряжения задаются, как уже отмечено выше, несколько '
меньше предела упругости материала и приблизительно в 21]2—3 раза
меньше разрушающего напряжения..
Возникающий при этом коэфициент запаса прочности может быть
справедливо назван «коэфициентом незнания». V,V,	СПОСОБЫ СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ
КОНСТРУКЦИЙ
1. Заклепочные соединения
а)	Размеры заклепок
Как уже указано выше, металлические конструкции образуются
путем соединения между собой отдельных профилей железа для обра¬
зования сечений больших или меньших размеров и соединения отдель¬
ных элементов в местах их пересечений (узловые соединения).
Самым распространенным способом соединений элементов кон¬
струкций до. сего времени являются заклепки.
При изготовлении металлических конструкций пользуются за¬
клепками диаметром от 9,5 мм до 25 мм; большие диаметры употреб¬
ляются в мостах, доменных печах, гидротехнических сооружениях
и т. п. специальных сооружениях. Выбор диаметра заклепки зависит,
с одной стороны, от размеров склепываемых элементов (щирины и тол¬
щины их), с другой—от усилий, действующих в заклепочном соеди¬
нении. Максимальные допускаемые диаметры отверстий для‘закле¬
пок, в зависимости от размеров профилей, указаны в таблицах сорта-
86

мента 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, И, 15, 16, 17 и 18. При выборе раз¬
мера заклепок следует стремиться, чтобы диаметр заклепок в отдель¬
ных элементах конструкций был одинаков. Обстоятельство это имеет
большое 'значение при изготовлении конструкций и, в особенности,
при продавце дыр.
Если в каждом отдельном элементе (уголке, швеллере, листе и т. п.)
все отверстия имеют одинаковый диаметр, продаВливание всех дыр
осуществляется на одном прессе и без перестановки матрицы и пуан¬
сона. Если же дыры в одном элементе запроектированы разных диа¬
метров, то обработка такой части должна производиться на несколь¬
ких станках или на одном станке, но с переменой пуансона, что зна¬
чительно затрудняет и удорожает производство. Кроме того, много¬
образие 'диаметров заклепок усложняет работу по подметке, сборке
и клепке, удорожая таким образом весь процесс изготовления.
Длина стержня заклепки зависит от толщины склепываемых элемен¬
тов и количества их. На образование заклепочной головки требуется
длина, равная полуторному диаметру стержня; кроме того, на каждый
склепываемый элемент следует прибавить 1 мм. Таким образом,
длина стержня заклепки в миллиметрах может быть определена со
формуле:
/ = §1 + §2+ -8п+ 1,5 с1 + п,
хДе I&!, §2, 53, ....	— толщины склепываемых листов (мм'),
п — число листов,
Л —диаметр заклепки (мм).
Полученная таким образом длина стержня заклепок округляется
в сторону увеличения до ближайшего размера, имеющегося в сорта¬
менте заклепок по ОСТ’у (таблица 36).
Длина стержня заклепки должна быть такой, чтобы общая тол¬
щина склепки 'не превышала 4,5 диаметров заклепки.
Форма заклепочных головок, употребляемых в металлических
конструкциях, бывает трех родов: нормальная полукруглая головка,
потайная головка и полупотайная.
Заклепки с потайными головками применяются в тех случаях,
когда требуется, чтобы головка заклепки не возвышалась над поверх¬
ностью склепываемых элементов.
Полупотайные заклепки употребляются сравнительно редко, именно
в тех случаях, когда толщина склепки превышает 4,5 диаметра за¬
клепки, а также когда нормальная головка могла бы помешать
расположению других элементов конструкций (в шарнирных сое¬
динениях и т. п.).
Основные размеры головок заклепок трех указанных выше типов
приведены в таблице 35.
Сортамент заклепок, изготовляемых на заводах СССР, для диа¬
метров от 9,5 мм до 27 мм с указанием допусков и необходимого диа¬
метра отверстия сведен в таблице 36; вес 100 штук заклепок для диа¬
метров от 9,5 до 25 мм дан в таблице 37.
87

Таблица 35
Нормальные размеры заклепок (мм)
Заклепки с полукруглой головко й
Диаметр стержня
9,5
11,5
13,5
16,5
19
22
25
28
31
34
37
г
Б
17
21
24
29
34
39
44
50
55
69
65
1 ъ
6
8
9
10
12
14
16
18
20
22
24
V
/Л
ч
1
1
1
' К
9,
11
12,5
15,5
18
20,5
23
26
29
32
34
г
г<
0,5
0,5
0,5
1
1
1
1
1,6
1,6
1,5
1,5
Рис. «
33
•
!
Вес 100
шт.
го-
1
ловок
(кг)
• . .
6,2
13,п
19,°
30,0
49,9! 76,9
1
123,2
162,7
219,4
287,9
369,4
Заклепки с потайной головкой
.а
Г- >
75°
75е
75°
6.°
б:°
6.°
660
45°
45°
45°
45°
г~
X в
15,2
18,5
22
25
30 "
35
39,5
39,5
44
48
52,5
е
1
к
3,8
4,6
5,4
7,5
9,5
11
12,5
14
15,5
17
18,5
Ри
с.
84.
Заклепки с по лупотайной головкой
' __ „
г-" /У " «ч
а
75е
75°
75°
б:°
б:°
60°
6С°
45°
45°
45°
45°
Б
16,2
18,5
22
25
30
35
39,5
39,5
44
48
52,5
1 |‘Ж
к
3,8-
4,6
5,4
7,5
9,5
11
12,5
14
15,5
17
18,5
! ! .
. т
1
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,3
6
6,5
} ; ]
< *
18
22
25
28
33
40
48
42
46
50
50
Рис. 85.
!
88

Таблица 36
Нормальный сортамент заклёпок по ОСТ-у (мм)
Диаметр непоставлен-
ной заклепки
1 '
9,5
11,6
13,5
16,6
!
22
25
28
31
34
!
37
Допускаемые отклоне¬
ния в диаметре зак¬
лейми
9,6
9,3
11,6
11,3
13,б! 16,6
13,3 16,3
9,4
18.9
22,11 26,4
| 21,9| 24,9
28,4
27,9
31,4
30,9
34,4
33,6
1 37,4
36,6
Диаметр отверстия под
заклепку
10
12
14
17
20
23
26
29
32
35
38
Длина стержня заклеп.
20
22
24
26
28
30
32
35
38
40
42
45
48
50
24
26
28
30
32
35
36
40
42
45
48
50
52
55
58
60
28
30
32
35
38
40
42
45
48
50
52
55
58
60
65
70
!
35
38
40
1 42
45
48
50
52
55
58
60
65
70
75
80
85
90
40
42
45
48
50
52
55
58
60
65
70
75
80
85
90
95
100
48
50
52
58
60
65
70
75
80
85
90
95
100
110
120
130
140
150
52
58
60
65
70
75
80
85
90
95
Ю0
НО
120
130
140
150
60
65
70
75
80
85
90
95
100
110
120
130
140
150
65
70
75
80
85
90
95
100
100
120
180
140
150
160
70
75
80
85
90
95
100
110
120
130
140 •
150
160
1 |о
180
75
80
85
90
95
100
110
120
1 о0
140
150
160
170
180
190
200
Таблица 37
Вес 10) заклепок с нормальными головами (кг)
89

б)	Расчет заклепочных соединений при действии продольных сил
Переходя к расчету заклепочных соединений, рассмотрим поел едо-
вательно различные случаи действия сил и способы соединения .
Положим, что требуется рассчитать заклепочное соединение, изо¬
браженное на рис. 86.
Расчет заклепочного соединения сводится к определению коли¬
чества заклепок, необходимых для сопротивления силе Р, действую¬
щей вдоль листов и стремящейся разорвать соединение.
А
Б
Рис. 86.
Разрушение заклепочного соединения может произойти двумя спо¬
собами: либо заклепки срежутся по плоскостям а—Ъ, показанным тол¬
стыми линиями на рис. 86 А, либо заклепки останутся целыми, но нач¬
нет разрушаться материал одного из листов (очевидно, более тонкого)
под влиянием давления стержня заклепки на края дыр (рис. 86 Б,
радиальные стрелки), в силу чего края листа возле заклепки начнут
сминаться. Первый случай разрушения называется срезыванием за¬
клепочного соединения, второй — смятием.
? Рассмотрим сначала первый случай. При расчете распределение
внутренних напряжений срезывания по сечению а—Ъ заклепок пред¬
полагается равномерным по всей площади этого сечения. Равным
образом сила Р, стремящаяся разорвать соединение, считается рас¬
пределяющейся поровну между всеми заклепками соединения. Силами
трения, возникающими между листами при охлаждении заклепок,
пренебрегают.1
1 Сила трения, возникающая между склепаными элементами, вызываемая сжатием
этих элементов, вследствие укорочения стержней заклепок при их охлаждении, очень
велика. При хорошем качестве клепки эта сила оказывается обычно больше расчетного
усилия, допускаемого на заклепочное соединение; таким образом фактически заклепки
не подвергаются ни срезыванию, ни смятию. Однако такое явление имеет место только
в новых конструкциях и притом при отсутствии в них резких сотрясений. Современем,
по мере работы сооружения и в особенности под влиянием ударов, заклепочные соединения
постепенно расстраиваются: в соединениях происходят сдвиги, и заклепки начинают
работать на срезывание и смятце.
93

При сделанных допущениях, сопротивление заклепок перерезыва¬
нию и внешняя сила Р должны быть связаны таким уравнением:
Р =
~г
тх,
где й—диаметр стержня заклепки (после расклепки или, что все равно,
диаметр отверстия);1
п — количество заклепок в стыке;
— срезывающее напряжение в сечении а—Ь заклепки.
Для прочности соединения необходимо, чтобы напряжение на
срезывание заклепки не превосходило допускаемого. Если обозначить
допускаемое напряжение на срезывание через Р( и площадь сечения
заклепки
4
через ш, то потребное количество заклепок в соединении
для сопротивления силе Р будет равна:
Если разрушение заклепочного соединения будет происходить пу¬
тем смятия листа стержнем заклепки или самой заклепки, действие
сил предполагается следующее:
Сила Р, так же как и в первом случае, считается равномерно рас¬
пределяющейся между всеми заклепками соединения; величина наи¬
большего напряжения смятия считается равной силе, действующей
на одну заклепку, поделенной на условную площадь смятия, равную
произведению диаметра стержня заклепки на толщину сминаемого
листа. При сделанных допущениях и принятых выше обозначениях
должно иметь место уравнение:
Р — дпт,
где	—толщина самого тонкого листа;
т — сминающее напряжение.
Для прочности соединения, так же как и в первом случае, необ¬
ходимо, чтобы напряжение смятия не превосходило допускаемого.
Тогда если допускаемое напряжение смятию обозначить через Рт,
потребное количество заклепок в соединении для сопротивления силе
Р составит:
Количество заклепок в заклепочном соединении определяется на
срезывание и на смятие по формулам (1) и (2), при. чем оно берется
с округлением в сторону увеличения до ближайшего целого числа.
1 Следует иметь в виду, что в дальнейшем, при расчете всех видов заклепочных соеди¬
нений, надлежит принимать за расчетный диаметр диаметр заклепочного отверстия, а не
диаметр стержня заклепки до ее расклепки, который, как указано выше, неско'лько меньше
диаметра отверстия.
91

Рассмотренное заклепочное соединение является простейшим-
В практике узловых и стыковых соединений встречаются такие ком¬
бинации взаимного расположения элементов, при которых срезыва.
пие или смятие может происходить в каждой заклепке по нескольким
плоскостям.
На рис. 87 показано заклепочное соединение, разрушение которого
под действием силы Р может произойти либо путем срезывания каждой
заклепки по двум плоскостям аЪ и аЬ (показанным на рисунке тол¬
стыми линиями), либо путем смятия среднего листа толщиной 8Х,
стержнем заклепок по площади аа (показанным на рисунке двойными
линиями). Такие заклепки называются двухсрезными.
Рассуждая аналогично предыдущему, легко показать, что потреб¬
ное количество заклепок в этом случае при прежних обозначениях
определится формулами:
п =
Р
2
[3]
либо
п =
[4]
Разумеется, если бы толщина среднего листа 8Х была больше суммы
толщин наружных листов 5„+о3, то опасным местом в заклепочном сое¬
динении было бы смятие наружных листов, и в формуле (4), вместо
надо было бы подставить меньшую величину, равную §2 + 83.
Легко себе представить соединение, в котором будет иметь место
перерезывание заклепок по трем плоскостям, а смятие по двум и т. д.
На рис. 88 дана схема соединения с тройным перерезыванием, а на
рис. 89—с перерезыванием по четырем плоскостям.
Количество площадей смятия в каждой заклепке в двух последних
случаях равно 2.
Из изложенного следует, что при расчете заклепочного соединения
необходимо определить потребное количество заклепок на случай
срезывания и смятия и взять большее число. Практически чаще всего
приходится иметь дело с заклепочными соединениями, по схеме рис. 86
и 87, т. е. работающими на одиночное или двойное перерезывание.
92

Потребное количество заклепок для этих случаев определяется
соответственно формулами (1)—(2) и (3)—(4). Анализ этих формул
показывает, что количество заклепок по срезыванию или смятию
зависит от соотношения знаменателей в этих уравнениях. Так, для
Р
	==	)у	>-(
Рис. 88'и 89.
односрезных заклепок в случае шА, = 8, с?Ат количество их гпри
расчете по <смятию и по срезыванию получается одинаковым. Если
шА, < с/Ат, расчет надо вести по срезыванию; если же наоборот,
то по смятию. Так как отношение допускаемых напряжений на смя-
Ат
тие и срезывание ~ — ве-
аI
личина постоянная, то окон¬
чательное решение неравен¬
ства шА, < 8Х, й Кт зависит
от сботношения площадей сре¬
зывания (ш) И СМЯТИЯ (6,,</).
Таким образом, очевидно, что,
при большой толщине скле¬
пываемых элементов и малых
диаметрах заклепок, расчет
надо вести на срезывание; при
обратных соотношениях, на¬
оборот, на смятие.
На рис. 90 приведена таб¬
лица, в которой указаны эти
соотношения употребитель¬
ных диаметров и толщин для
заклепочного соединения с
рассверленными дырами 1 и
нормальном качестве клепки
(раздел А Единых норм строи¬
тельного проектирования).
В тех случаях, когда закле¬
почное соединение с заклеп¬
ками, работающими на двой-	Рис. 99.
ное или одиночное перерезы¬
вание, по диаметру заклепок, и толщине соответствует левой нижней
части таблицы (с вертикальной штриховкой), расчет надо вести на
срезывание.
1 Мы уже отмечали.что для соединений с продавленными дырами нет оснований умень-
шать допускаемые напряжения на срезывание и смятие и надлежит пользоваться данными
по разделу В Единых норм.
93

Правая верхняя часть таблицы соответствует случаю, когда расчет
ведут по смятию. Для случаев, отвечающих средней части таблицы (не
заштрихованной),'расчет надо вести на срезывание в случае односрезных
заклепок и на смятие в случае двухсрезных.
Изложенный способ расчета заклепочного соединения носит наз¬
вание расчета по усилию, так как количество заклепок определяется
усилием Р, стремящимся разорвать соединение.
Более простым способом является так называемый, расчет по
сечению приклепываемого элемента.
Принцип этого способа заключается в том, что соединение рассчи¬
тывают не по фактически действующему усилию в данном элементе,
а по максимальному усилию, которое этот элемент может воспринять,
исходя из площади его поперечного сечения и допускаемого напря¬
жения.
Таким образом, расчет в этом случае ведется по усилию Р, равному
йР; где 2 — расчетная площадь поперечного сечения приклепы¬
ваемого стержня, а Р — допускаемое напряжение в стержне. Тогда,
на основании формулы (1) для случая срезывания должно быть спра¬
ведливо уравнение:
пшР{ = 27?,
°таудз»=а^ или « = а| А	I®]
Отношение — постоянно и для случая обычной (ручной и пневма-
Рг
тической) клепки равно 1,27.
Обозначая — через |ах, получаем, что количество заклепок в сое-
динении равно площади поперечного сечения элемента, умноженной
на коэфициент (х1. Коэфициент этот, в виду постоянства отношения
-я-, зависит только от диаметра заклепки й и может, следовательно,
Рг
быть заранее вычислен для различных диаметров заклепок. В случае
двойного перерезывания коэфициент этот, очевидно, уменьшается
вдвое.
Рассуждая аналогично предыдущему, при расчете по смятию
и прежних обозначениях, получим уравнение:
пЬхдРт = 27?.
откуда
п = ^
Р
[6]
Отношение -=- постоянно и равно 0,5; таким образом, величина
н-$—1 называемая коэфициентом (а2, зависит только от толщины скле¬
ит* 1^
пываемых частей и диаметра заклепки. Значения коэфициентов ^
и ^2 приведены в таблицах 38 и 39.
94

Таблица Зё
Коэфициенты на срезывание, соответствующие условию
К-.т =1,27
й—диаметр отвер. для
эаклепки (мм)
10
1
12
14
17
20
23
26
29
*
1,68
1.
1,13
0,82
0,56
0,41
0,31
0,24
0,20
Таблица 39
Коэфициент р-2 на смятие, соответствующие условию
К:йт = 0,5
Наимен. толщ,
(мм)
Д и а
мет
Р
10
12
14
17
20
23
26
29
6
1
0,83
0,70
0,60
0,49
0,42
0,36
0,32
0,29
7
0,72
0,60
0,51
0,42
0,36
0,31
0,28
0,25
8
0,63
0,52
0,45
0,37
0,31
0,27
0,24
0,22
9
0,66
0,46
0,40
0,33
0,28
0,24
0,21
0,19
10
0,50
0,42
0,36
0,29
0,25
0,22
0,19
0,17
11
1 0,45
0,38
0,33
0,27
0,23
0,20
0,17
0,16
12
! 0,42
0,35
0,30
0.25
0,21
0,18
0,17
0,14
13
I 0,39
0,32
0,27
0,23
0,19
0,17
0,15
0,13
14
0,36
0,30
0,26
0,21
0,18
0,16
0,14
0,12
16
0,33
1
0,28
0,24
0,20
0,17
0,1^
0,13
0,11
При расчете заклепочных соединений по сечению следует помнить,
что за 2 [надлежит принимать расчетную площадь, т. е. площадь нетто
(с вычетом ослабления отверстиями заклепок) или брутто — в зависи¬
мости от того, по какой из этих площадей подобрано сечение стержня.
Равным образом, если стержень подобран по сжимающему усилию,
с учетом коэфициента <р, уменьшения допускаемого напряжения от вли¬
яния продольного изгиба, то при определении количества заклепок,
расчетную площадь следует помножить на этот коэфициент. Более
подробно вопрос о расчетной площади сечения и нахождения коэфи¬
циента <р освещен в соответствующих главах, касающихся подбора
сечений сжатых и растянутых элементов.
Описанные выше способы определения потребного количества за¬
клепок в соединении применимы в тех случаях, когда все заклепки
работают одинаково, т. е. все являются односрезными, двухсрезными
и т. д. В практике встречаются случаи, когда часть заклепок соедине¬
ния работает на одиночное перерезывание и должна быть рассчитана
на срез, а часть заклепок работает на двойное перерезывание и должна
рассчитываться на смятие. В этих случаях определение простыми вы¬
числениями (по усилию или сечению), потребного количества закле¬
95

пок невозможно, так как до конструктивного размещения заклепок
в соединении нельзя установить, сколько заклепок будет работать на
срез и сколько на смятие. В таких случаях расчет ведут по способу
последовательного приближения. Сначала определяют приблизительно
потребное количество заклепок по усилию, исходя из работы заклепок
на простое или двойное перерезывание, смотря по тому, каких закле¬
пок будет больше. Затем размещают заклепки в соединении, руковод¬
ствуясь конструктивными соображениями, изложенными ниже; в ре¬
зультате выясняется, сколько заклепок и как работают. После этого
проверяют, достаточно ли принятое число заклепок, суммируя сопро¬
тивление каждой группы заклепок, работающих одинаково.
Общее сопротивление заклепок должно быть больше или равно
дейс вующему усилию.
Если принятое количество окажемся недостаточным, прибавляют
заклепок того или иного рода, покм сопротивление всего соединения
будет отвечать указанному выше усл<вию.
Следует' име ь в виду, что при проектировании и расчете металли¬
ческих конструкций в большинстве случаев не предсавляетея возмож¬
ным определить размеры отдельных элементе в непе среде веньым вы¬
числением, исходя из дейс вующнхеил. Псч и все- да приходится ш Ль¬
вова ься п следова елы.ыми приближениями, подбирая приблизи¬
тельно, тем или иным способом,, размеры элементов и за-1 ем опреде¬
ляя возникающие в них напряжения и сравнивая их с допускаемыми.
Образец такого сложного заклепочного соединения показан на
рис. 91.
96

Стержень, состоящий из полосы шириной 400 мм, толщиной 12 мм
и двух уголков размерами 150 X 150 х 12, приклепывается к фасон¬
ному листу.
Как видно из рисунка, прикрепление осуществлено уголками,
протянутыми на фасонный лист и накладкой, перекрывающей стык
полосы в месте ее соединения с фасонным листом. Очевидно, что
в этом соединении 12 заклепок, изображенных крестом с оттенением,
работают на двойное перерезывание, а 8 остальных — на одиночное.
Для того, чтобы узнать потребное количество заклепок в этом слу¬
чае можно рекомендовать такой способ. Сначала нужно определить
количество односрезных заклепок, необходимых для прикрепления
всех элементов стержня (исходя из максимального усилия или сечения),
затем разместить максимально возможное количество заклепок в той
части соединения, где заклепки работают как двухсрезные (в нашем слу¬
чае на накладке), выяснить, работают ли эти заклепки на срезывание
Р
или смятие, для чего составить отношение величин:
* СМ
где Рср и Ргм — соответственно сопротивления одной заклепки двой¬
ному перерезыванию и смятию, т. е.
Рср __ гсгР X 2 X Р< _ 0,628с? 1
Рем	4а8Рт	о
Если
Рм
<1, заклепки работают на двойное срезывание и, следо¬
вательно, воспринимают вдвое большее усилие, чем односрезные за¬
клепки. Таким образом, остальная часть (односрезных) заклепок, по¬
требных для прикрепления, найдется как разность между полным ко¬
личеством заклепок (односрезных), определенным выше, и удвоенным
количеством двухсрезных заклепок, помещающихся на накладке.
р
Если -р^->1, количество двухсрезных заклепок необходимо разде-
1 у[
лить на эту величину, удвоить и вычесть полученный результат из
пол ого количества заклепок. Полученная разность даст количество
остальных односрезных заклепок.
Предположим, что в нашем примере (рис. 84) в стержне действует
сила в 105 т, а диаметр заклепок (отверстий) равен 20 мм.
Сопротивление одной заклепки одиночному перерезыванию равно:
~~ 1100 = 3450 кг;
4
потребное количество одюсрезных заклепок равно:
105000
3450
= 30,5 штук.
1 Как известно, из главы о допускаемых напряжениях и< =. 0,8й, а й,п=.2й, где й —
— основное допускаемое напряжение.
Бал инский—7—17 0.
97

На накладке ( с одной стороны стыка) размещается 12 заклепок
(двухсрезных). Отношение:
ср
0,628 X 2,0
- 1,05>1;
Рсм	-1,2
следовательно, 12 двухсрезных заклепок будут эквивалентны:
■!- х 2 = 22,9 односрезных
1,05
и необходимое число остальных односрезных заклепок, которые
должны быть размещены на уголках (вне накладки), составит:
30,5 — 22,9 = 7,6 шт.; принято 8 шт.
Пользуясь изложенными выше способами, определяют количество
заклепок, необходимых для прочности того или иного соединения.
в)	Размещение заклепок
Следующей задачей после определения потребного количества за¬
клепок является нх размещение.
При размещении заклепок во всякого рода соединениях, работаю¬
щих на продольную силу, руководствуются следующими основными
положениями: 1) возможно меньшим ослаблением: -элемента заклепоч¬
ными отверстиями; 2) по возможности симметричным размещением
заклепок относительно линии действия силы или оси центра тяжести
сечения; 3) таким расположением заклепок, при котором усилие распре¬
делялось бы между ними равномерно.
Условие первое диктует такое размещение заклепок, при кото¬
ром в одном поперечном сечении каждого элемента приходилось бы
возможно меньшее количество заклепочных отверстий; например,
в случае прикрепления полосы, требующей 6 односрезных заклепок,
размещение заклепок по рис. 92 хуже, чем размещение по рис. 93.
98

В самом деле, при размещении заклепок по рис. 92 полоса ослаб¬
лена в сечении АВ тремя отверстиями, что при указанных на рисунке
2 3X3
размерах дает ослабление сечения полосы —	х 100 = 27,6°/0.
6.0
При размещении заклепок по рис. 93 полоса в сечении АВ ослаб-
2 3
лена только одним отверстием или всего на х 100 = 9,2°/0.
2о
В сечении СЮ, где расположены две заклепки, часть усилия полосы
уже передалась листу М (через первую заклепку) и, следовательно,
ослабление полосы уже не играет роли. Такое же положение имеет
место в отношении сечения ЕР.
Аналогичный пример показан на рис. 94 и 95.
Надлежит приклепать швеллер, для прикрепления которого тре¬
буется 9 заклепок.
Расположение заклепок по рис. 94 целесообразнее, чем по рис. 95,
так как, с одной стороны, сечение швеллера ослабляется только одной
заклепкой, с другой, общее количество заклепок, при этом располо¬
жении, равно 9, что соответствует расчету; во втором же случае, из
соображений симметрии, приходится ставить 10 заклепок и, кроме
того, имеет место ослабление двумя отверстиями.
Второе условие (симметричное расположение заклепок относи¬
тельно линии действия силы) диктуется соображениями центральной
передачи усилия приклепываемому элементу. Так как усилие через
заклепочное соединение передается равномерно через каждую заклепку,
то линия передачи силы от заклепок к элементу, очевидно, совпадает
с равнодействующей сил сопротивления каждой заклепки в отдель¬
ности.
Например, в случае несимметричного Прикрепления швеллера № 18
к фасонному листу М (см. ркс. 96), равнодействующая сопротивления
всех 7 заклепок (при принятых выше допущениях о равномерном рас-
99

пределении силы между всеми заклепками), очевидно, будет направлена
полинии АВ. Равнодействующая же напряжений в швеллере или усилие,
передаваемое на узел, очевидно, будет действовать по оси швеллера.
Рассматривая работу элемента в сечении СИ, приходим к выводу,
что в этом случае помимо нормальных
напряжений от действия растягиваю¬
щей силы Р, будут происходить до¬
полнительные напряжения от изгиба¬
ющего момента, как следствие пары
сил Р с плечом Ь.
Симметричное расположение зак¬
лепок относительно оси стержня ис¬
ключает появление указанных выше
дополнительных напряжений от мо¬
мента. В случае, если приклепывае¬
мый элемент имеет несимметричное
поперечное сечение, то за ось его при¬
нимают линию, проходящую через
центр тяжести площади поперечного
сечения элемента, и располагают за¬
клепки по возможности симметрично
относительно этой оси.
Третье условие требует такого раз¬
мещения заклепок, чтобы усилие рас¬
пределялось между ними равномерно;
достигается это размещение заклепок
на равных расстояниях друг от друга
и равномерны распределением по всей
площади прикрепления элемента. По¬
следнее условие несколько противо¬
речит первому (возможно меньшее
ослабление). Так, в прикреплен лях
по рис. 92 и 93 расположение зак¬
лепок по рис. 92 дает, очевидно, бо¬
лее равномерное распределение нап¬
ряжений между заклепками, чем по
рис. 93; с точки же зрения ослабления
сечения отверстиями второе располо¬
жение предпочтительнее.
Однако следует отдать предпочтение второму расположению, во
избежание слишком большого увеличения сечения элемента.
Кроме указанных выше соображений, которыми следует руковод¬
ствоваться при размещении заклепок, установлены нормы наименьших
я наибольших расстояний между центрами заклепок (так называе¬
мый шаг заклепок), а также наименьших и наибольших расстояний от
центра заклепки до краев приклепываемых элементов.
Наименьшие расстояния установлены, исходя из ослабления мате¬
риала соединяемых элементов; наибольшие диктуются необходимостью
100

Плотного прилегания элементов друг к другу. При слишком большом
расстоянии между заклепками или от центра заклепки до краев скле¬
пываемых элементов между склепываемыми частями могут возникнуть
щели, что особенн опасно для сооружений, подвергающихся атмосфер¬
ным влияниям, потому что в таких щелях образуется ржавчина.
Нормы этих расстояний следующие:
Минимальный шаг заклепок I (рис. 97) принимается равным Ы,
где
й —диаметр отверстия,
Нормальный шаг заклепок = 4 й.
Максимальный шаг для работающих (расчетных) заклепок в сое¬
динениях и т. п. принимается равным 7 Л, а для заклепок, служащих
лишь для связи отдельных элементов между собой, 15 <1.,
Минимальное расстояние а от оси заклепки до края элемента по
направлению действия силы принимается раным 1,75 й.
Нормальное расстояние а принимается равным 2 й.
Максимальное расстояние а и Ь (рис. 97) принимается равным 8 б,
где б — наименьшая толщина наружного склепываемого элемента.
'Минимальное расстояние Ь от оси заклепки до края элемента пер¬
пендикулярно к действию силы принимается равным 1,5 &.
Нормальное расстояние Ь равно 2 й.
Минимальное расстояние с (рис. 98) между продольными рядами
при шахматном расположении заклепок принимается равным 1,5 й.
Зависимость между расстоянием с и шагом заклепок /0 при шах¬
матном их расположении устанавливается с таким расчетом, чтобы рас¬
стояние I между центрами заклепок (рис. 98) по диагонали было не
меньше М и не больше 1& (для рабочих заклепок). Зависимость между
этими расстояниями для употребительных случаев размещения дана
в таблице 40.
101

Таблица 40
Шаг заклепок при шахматном расположении
расстояние 10 (мм) при с=2;) до 100 мм (рис. 98)
Расстояние с
Диаметр
отверстия
14
Диаметр
отверстия
17
Диаметр
отверстия
20
Диаметр
отверстия
23
Диаметр
отверстия
26
Расстояние с
и
тш.
, тах.
^0
ппп.
и
тах.
^0
Ш1П.
^0
тах.
(о
тщ.
и
тах.
(о
тш.
^0
тах.
20
40
100
20
26
35
95
45
115
25
30
30
95
46
115
55
135
.30
35
25
90
45
115
50
135
60
155
35
40
20
90
35
115
45
135
65
155
70
175
40
46
—
88
30
110
40
130
55
155
65
175
45
50
—
85
20
110
35
130
51>
155
69
175
50
65
—
80
—
1Сб
25
130
45
15 о
5.5
175
55
60;-
—
75
—
105
—
125
35
150
5)
17о
60
65
—
70
—
100
—
125
26
145
45
170
65
70
—
65
—
95
—
120
—
145
35
170
7 о
75
—
69
—
90
—
115
—
140
—
165
75/
80

65
—
85
—
115
—
140

165
8о
85

45
—
85
—
110
—
135
—
16;
85'
90

35
—
80
—
105
—
135
- —
160
9и
95


—
70
—
100
—
130

155
95
100
—
—
—
65
—
100
—
125
—
1бо
10о
Установленные согласно изложенных правил расстояния между
центрами заклепок округляются для удобства разметки до величины
кратной 5 мм, т. е. шаги заклепок, или расстояния Ь и с, принимаются
соответственно равными 65, 70, 75, 100 мм или 30, 35, 40 и т. п.,
но не 78, 82 или 33, 42 и т. Д..
В случаях, когда заклепки располагаются в тесных местах, где
расклепыванию могут мешать выступающие части элементов конструк¬
ций, например, в случаях, показанных на рис. 99 и 100, при размеще¬
нии заклепки нужно следить, чтобы расстояние / от грани выступаю¬
щей части (см. рис. 101) до края головки было не меньше 8 мм для от¬
верстий диаметром 20 мм и 10 мм -для заклепок большего диаметра,
так как только при этом условии возможно наложить обжимку на за-
к °пку и при расклепке придать обжимке конусообразное вращение,
необходимое для правильного образования головки (см. рис. 64).
102

Имея в виду, что диаметр головки правильно расклепанной за¬
клепки равен 1,75 й1 (где с11 — диаметр стержня заклепки), мини¬
мальное расстояние Д от выступающих частей до оси заклепки можно
определить по формуле:
Д = 10 или 8 + 0,87 <Д.
В практике очень часто встречаются случаи расположения головок
заклепок во взаимно перпендикулярных полках углового железа, при
чем это расположение чаще всего бывает шахматным (см. рис. 102).
Однако нередки, случаи, когда, по конструктивным соображениям,
заклепки, расположенные в разных полках уголка, приходится сбли¬
жать, при чем это сближение по
только что изложенным соображе¬
ниям ограничивается возможностью
заклепывания головок сближен¬
ных заклепок.
В таблице 41 даны минимальные расстояния Ь сближенных закле¬
пок для употребительных в практике случаев.
Изложенными правилами руководствуются при размещении закле¬
пок, при чем в случае профильного материала (углового, швеллерного,
балок и т. п.) для каждого размера установлены оси расположения
продольных рядов заклепок (риски), которыми надлежит руководство¬
ваться при конструировании. Расположение этих осей приведено
нами в таблицах сортамента профильного материала в главе первой.
г)	Расчет заклепочных соединений при действии изгибающего момента
Выше мы рассмотрели случаи расчета заклепочных соединений при
действии только продольных сил, действующих вдоль оси приклепы¬
ваемого элемента. При таком действии сил было сделано допущение
(дающее практически достаточно точные результаты), что усилие
между всеми заклепками соединения распределяется равномерно,
при чем для обеспечения такого распределения усилия мы распола¬
гали заклепки симметрично относительно оси действия си лы и равно¬
мерно по всей площади прикрепления.
В практике конструирования заклепочное соединение испытывает
часто не продольные силы, а изгибающий момент, стремящийся повер¬
нуть один элемент относительно другого (рис. 105).
Под влиянием момента М, действующего в плоскости листа А,
последний стремится повернуться относительно фасонного листа В,
чему препятствуют 6 заклепок, расположенных в вертикальном ряду.
108

Таблица 42
Минимальные расстояния Ь для шахматного расположения заклепок (мм)
Размеры углового
железа
Нормаль¬
ные риски
Наименьшее расстояние Ь двух закле¬
пок в разных полках при нормальном
Ь и диаметре отверстий
Ширина
полок
Толщина
Ь
Ьг
14
I'17
2.1
23
26
б


2о
1
	,—

45 X 45
6
7
25
—
30
1
—
—
—
б
25
15
30
60Х 60
6
30
—
20



7
25



6
30
—
0
20
35


60 х 60
7
35
—
10
20


8
15
25
—
—
—
6
10
20
30
■

ббх;бб
8
35
|
15
25
35

—
10
I !
15
25
—

,—
8
I
0
0
25
30
——
75Х 75
10
40
—
0
10
25
35
		„
12
0
15
30
—
—
8
0
0
10
20

80х 80
10
45
—
0
0
15
25

12
0
0
20
30
—
10
50
—
0
0
0
10
25
90Х 90
12
55
—
0
0
0
15
30
14
—
0
0
10
20
30
10
0
0
0
0
15
100X100
12
60
0
0
0
0
20
14—16
—
—
0
0
0
10
25
10
0
0
0
15
20
120X120
12
55
85 .
0
0
0
20
30
14—16
—
—
0
0
15
25
35
10
0
0
0
15
30
130X130
12
55
90
0
0
10
20
35
14-16
—
—
0
0
15
25
35
12
0
0
0
0
25
140X140
14
60
100
0
0
0
10
30
16
65
100
0
0
10
15
30
12
0
0
0
0
10
160X150
14
60
110
0
0
0
0
15
16—18
65
110
о
0
0
0
20
104

В этом случае распределение сил между заклепками будет очевидно
неравномерным, и расчет такого заклепочного соединения ведется
следующим образом.
Из теории сопротивления материалов известно, что нормальные на¬
пряжения в сечении аЪ листа А от момента М возрастают по мере уда¬
ления от нейтральной оси хх, при чем изменение этого напряжения
происходит прямо пропорцио¬
нально расстоянию от нейтраль¬
ной оси и изображено на рис.
105 слева,
Очевидно, что это напряже¬
ние должно быть воспри нято
заклепками, при чем усилие Я,
передаваемое каждой заклепке,
также будет возрастать по мере
удаления от нейтральной оси.
Если заменить сопротивление
заклепок силами Я, то для рав¬
новесия листа А, при принятых
на рис. 105 обозначениях, дол¬
жно иметь место уравнение:
М —	+ Н%Ь2	НгЬ$ +...Ятах 1та< .
[7]
Так как усилия Я изменяются пропорционально удалению от ней¬
тральной оси, то из подобия треугольников следует:
Ях
Ц-.2
Я,
Я,,
^тах • ^
Я„
1-тах • ^
т. е.
я, = ятах^
Я^ ^Ящах
Ал
■^сшах
откуда, подставляя в уравнение (7) и вынося за скобки, получаем:
м + ....12тах); 18,
-^тах
обозначая выражение в скобках через 2Я, находим усилие, восприни¬
маемое крайней, наиболее напряженной заклепкой:
*»« =«ТХ,--
В практике встречаются случаи прикрепления одним рядом закле¬
пок, двумя, тремя и более в зависимости от величины момента. Распо¬
ложение заклепок для таких прикреплений показано на рис. 106,
107. 108, 109.

Если шаги заклепок в вертикальных рядах / равны между собой
и число заклепок в первом (справа) вертикальном ряду равно и, то
уравнение (8) для случая однорядного прикрепления по рис. 106 будет
иметь вид:
М = {^—1) I V* + <3/)2 + <б02 + -(« —
ИЛИ
м = \п-\) *2[1 + 32 + 52+-+ («-!)2];
тон
I
Рис. 1С6, 107, 1С8 и 1С9-
выражение в скобках равно:
и (и2 — 1)
6
откуда, преобразовывая, находим:
6 (п — 1)
„	.	6 (и — 1) /
Яшах — М	„	.. ,	— М ,
/2 (й2 — 1) п
I (и — 1) (и + 1) и’
или, заменяя / (и—1) через 1тах, окончательно:
гг	„„	6 (и —1)
Яшах = я —г— -го — (ДЛЯ однорядного
И — 1) Ьт&х
прикрепления).	[9]
Для случая двухрядного прикрепления по
рис. 107 уравнение (8), очевидно, будет иметь
в д:
м =	[<ЖЧ(2/)2-К302+--(и—I)2/2],
или М
/ Ят'^-Т Р 10 + I2 + 22 + З2 + ... +.(« — I)2].
(й — 1) /
Ряд в скобках равен
[п (и — 1) (2п — 1)
6 ’
что после соответствующих преобразований аналогичных предыдущему
дает усилие крайней заклепки:
Я
шах
= м
6 (п — 1)
п(2п 1) /-шах
, (для двухрядного прикрепления)
[10}
1С6

При трехрядном прикреплении по рис. 108, очевидно, получаем
сумму работы заклепок при расположении их по рис. 106 и 107. Сле¬
довательно, выражение ряда в скобках, при выводе усилия, будет:
п (и2 — 1) п (п — 1) (2п — 1)
6 1 6
или после преобразования
Зи2 (н — 1)
6 '
Тогда усилие в крайней заклепке:
Ятах =М —^§т—— (для трехрядного прикрепления). [11]
6У1 1^щах
При четырехрядном расположении заклепок по рис. 108, мы, оче¬
видно, имеем случай двойного количества заклепок по сравнению
с рис. 107, и, следовательно, усилие в крайней заклепке будет вдвое
меньше, чем при двухрядном расположении, т. е.
Ятах= М—}}	(для четырехрядного прикрепления). [12]
2й (2П —1) Атах
Сравнение формул (9), (10), (11) и (12) для разобранных четырех
случаев расположения заклепок приводит к заключению, что для трех
последних случаев, при наличии большого количества заклепок в одном
ряду (10 и больше — обычно при устройстве стыков вертикальных
листов подкрановых балок) формулы можно упростить, отбросив еди¬
ницу в выражениях (и—1); тогда формулы (10), (11) и (12) прини¬
мают соответственно вид:
0
для двухрядного расположения Ятах— М —	;	[,[13]
2#1*тах
для трехрядного расположения #тах= М — ~—;	[14]
для четырехрядного расположения Ятах = М ■—	;	[15]
4й Атах
при чем за п следует принимать количество заклепок в ряду, имею¬
щем максимальное расстояние между крайними заклепками.
Погрешность от такого упрощения, по сравнению с точным расче¬
том при п = 10 составляет: для двухрядного расположения 5,6°/0;
для трехрядпого 11°/0; для четырехрядного 5,6°/0, причем в сторону
увеличения расчетного усилия — следовательно, в запас прочности.
В случае п = 8 погрешность соответственно равна: 7,1°/0; 14,7°/0
и 7,1°/0-	—
Для практических целей такая погрешность вполне допустима,
так как ведет к незначительному увеличению количества заклепок,
но обеспечивает прочность прикрепления.
107

Если принять указанное упрощение и обозначить полное количество
заклепок во всех рядах через т, то формулы (13), (14) и (15) дадут
общее значение для усилия, передающееся крайней заклепке:
Нщах — М —у •	,	[15]
т *Ипах
откуда потребное количество заклепок будет:
т = М
ни
[17]
где Н в этом случае — усилие, которое может воспринять заклепка
по срезыванию или смятию при допускаемом напряжении, установлен¬
ном нормами, а Ьтэ.х—расстояние между наиболее удаленными заклеп¬
ками.
Этой формулой надлежит пользоваться для определения количества
заклепок в прикреплении при двух и большем количестве рядов
и при п — большем 8 заклепок.
При однорядном расположении закле¬
пок пользование формулой (17) дает боль¬
шое преувеличение количества заклепок
(на 29°/0 при п = 8), и в этом случае сле¬
дует приблизительно подобрать по формуле
(17), потребное количество заклепок, умень¬
шить его на 2—3 и проверить полученное
таким образом число на максимальное уси¬
лие в крайней заклепке по формуле (9).
д)	Расчет заклепочного соединения при совме¬
стном действии момента и поперечной силы
Мы разобрали случай определения коли¬
чества заклепок в прикреплении при усло¬
вии действия продольн й силы или изгибаю¬
щего момента в отдельности. В практике
часто встречаются случаи одновременного
действия момента и поперечной силы. Это
происходит, например, в стыках вертикаль¬
ного листа подкрановых балок или при
действии сил по рис. 110.
В этом случае расчет прикрепления ведется следующим образом.
Усилия в заклепках от действия момента распределятся согласно
вышеизложенного и могут быть определены по одной из указанных
выше формул. Усилие от поперечной силы Р считается распределяю¬
щимся равномерно между всеми заклепками. При этих предположе¬
ниях наиболее напряженная крайняя заклепка будет находиться под
действием двух взаимно перпендикулярных сил х и у (рис. 110), из
которых сила х является следствием дейотвия момента, а у действия
поперечной силы.
К8

Величина силы х может быть определена по приблизительной фор¬
муле (16); величина у при общем количестве заклепок в прикреплении
равном т будет, очевидно,
Р
где Р — поперечная сила. Наибольшее усилие, действующее на за¬
клепку, равно равнодействующей сил х и у или
Р == ]/ хг 4- у2;
подставляя вместо х и у их значения, получаем наибольшее усилие,
действующее на заклепку:
а количество заклепок в прикреплении:
* - /[,э|
где Р в этом случае — сопротивление одной заклепки перерезыванию
или смятию.
По этим формулам надлежит вести расчет при совместном действии
момента и поперечной силы.
е)	Расчет заклепок на «отрыв головок»
Мы рассмотрели расчет заклепочных соединений при действии про-
дольных и поперечных сил и моментов, стремящихся срезать заклепки
1Г9

в соединении, т. е. случаи, когда силы действуют перпендикулярно
к оси стержня заклепки. В практике встречаются случаи, когда силы
действуют параллельно оси заклепки и, следовательно, стремятся
разорвать стержень заклепки или оторвать головку, — случай ра¬
боты заклепки на отрыв головки (рис. 111).
В этом случае расчет ведется на простое растяжение, т. е. потребное
количество заклепок определяется по формуле:
4Р
~ Ы*В.'
[20}
где Р — растягивающая сила,
& — диаметр заклепки (после расклепки),
Р — допускаемое напряжение в заклепках при работе на отрыв
головок (по «Единым нормам»).
2.	Болтовые соединения
а)	Случаи применения болтовых соединений
Следующим видом соединений, употребляемых в металлических кон¬
струкциях, являются болтовые.
Соединения эти имеют много недостатков по сравнению с закле¬
почными, и потому применение их весьма ограничено. Основные не¬
достатки болтовых соединений следующие: большой вес и высокая сто¬
имость сравнительно с заклепками (за исключением некоторых спе¬
циальных случав), невозможность сжатия соединяемых элементов бол¬
тами с такой силой, как при употреблении заклепок, а следовательно,
и меньшая прочность соединения; невозможность при употреблении
обычных не точеных (цилиндрических) болтов плотного заполнения
отверстия; возможность во время эксплоатации сооружения, под влия¬
нием вибраций, раскручивания гаек, а следовательно, ослабления
соединений.
Вследствие этих недостатков применение болтовых соединений до¬
пускается в очень ограниченных случаях, когда постановка закле¬
пок совершенно невозможна или слишком дорога по условиям сборки,
либо когда заклепочные соединения технически нецелесообразны
(большой диаметр, большая толщина, склепка свыше 4х/2 диаметров).
Таким образом, болтовые соединения применяются в следующих
случаях:
1)	в тесных местах сложных конструкций, где нельзя расклепать
заклепки (опорные части колонн, диафрагмы двустенчатых подкрано¬
вых балок и т. п.);
2)	при толщине склепываемых частей, превышающей 4*/г Диа¬
метра заклепки;
3)	в прикреплении к конструкциям литых частей и опорных
плит;
4)	в специальных шарнирных узлах, где требуется подвияшость со¬
единения.
110

б) в соединениях между собой отдельных элементов конструкций,
которые могут быть осуществлены только при монтаже и требуют для
клепки устройства специальных подмостей (связи между стропиль¬
ными фермами, прикрепление стропильных ферм к колоннам^ прикреп¬
ление каркаса фахверка и т. п.);
6) в разборных конструкциях.
/2
В случаях применения болтовых соединений должны быть при¬
няты меры, обеспечивающие гайки от возможного раскручивания (пру¬
жинные шайбы, расклепка резьбы на конце болта); в стыковых же сое¬
динениях, несущих определенную нагрузку, болты должны быть рас¬
считаны согласно способов, указанных ниже.
б)	Размеры болтов
При изготовлении конструкций употребляют болты тех же диамет¬
ров, что и заклепки. Форма головки болтов и гаек и размеры резьбы,
изготовляемые заводами, нормализованы. Ниже мы приводим таблицы
(42, 43, 44) размеров болтов, гаек и шайб, а также веса этих мате¬
риалов.
В тех случаях, когда болты ставятся в ответственных местах и тре¬
буется совершенно плотное заполнение отверстий (например, в при¬
креплении литых опорных частей в стыках разборных конструкций)
применяют конические болты без головки (рис. 113).
Для правильной работы таких болтов необходимо, чтобы отверстие
для них было рассверлено коническим райбером. Размеры таких
болтов не нормализованы, и они изготовляются по специальному
заказу.
111

Размеры болтов с нарезкой Витворта
(см. рис. 112).
см
с
«
К
«3
Я
Я
Я
я-
я
и
В
Рч
н
Я
» 'Я
ч
ф
■я
ф
Я
Рч
и
Я
я
6*4
т
оЗ
К
■«
оЗ
«йен N х х	да х мао^ое ^ эд ч»
Г »в е*. Г» гЧ~~’кО сГ"«ч""« гЧ~~« М |>~~~	гЧ гЧ
НННН .н тН тп гЧ	лс
| Шайба 1
Тол¬
щина
8 и
мм
1
ЮжО ю ол ССОлС ос^с^о со^с с^сс^с^ с"
т-Гсм см"со" со"со т}ГнГ ю"ю"ю"со со* г-Го"со со аГ05"о*1 г-"
тН т-1
Диа-
метр
I)
мм
*4 00 1-4*4 СО 40 Ю <МОО(МОО ЮОЮ (М 00 С(М4 со
тН тП СМ СМ СМ СО "*4 -4 ЮЮ ФФ 00 00 05 05 гЧ СМ СО 4
ИНН т—'
I Гайка и головка
Наруж¬
ный ди¬
аметр
(округл.)
ММ
Ю00(М4 тЧ 00 СМ СО СМ 00 СМ 1> СО 1> СО 00 00 00 05 С*
тЧ тЧ СМ СМ СМ СО СО *4 : 4 КГ.- Ю СО СО 1> 1>- 00 00 05-0 тН СМ
И И г*
Отверс¬
тия клю¬
ча (ок-
Р^гл.)
Ох
ММ
СО СО СО тН СО Г» СО СО ОЮ О 4 ОО СО Г- СМ СО К5 4 СО см
Н4НС1 СМ СМ СО СО 4 4 К5 КО ЮФ Ф1> 1>ООС5 О 4
тН т—'
Высота
головки
(округл.)
Ь0
ММ
4 СО 1> 00 Р НСОЮ ООО (N4 Г^Р(М4 СО О КО 05 СО
НИН тН СМ см СМ СМ СМ СО СО СО 4 4 4 ко
Высота
гайки
(округл.)
мм
СО 00 О тН СОСО 05 СМ КО <35 СМ КО 00 Н 4 00 НР-40 СО
Н Н тЧ гЧ г4 СМ СМ СМ СО СО СО 4 4 4 ООФ Г* Г4*
| Нарезка
Шаг
нарезки
Ь
мм
^4ЛН СМ тЧ 4 СМ 00 СО СОСО СО СО 00 -41 4ЮОФ со
см 4^0^00 ГН СО КО 00 тЧ СО солсм СМ О^-^СО^ СО^СО СО^СМ^ см
гЧ т-Г тч" тЧ СМ" СМ" СМ СМ СО СО* Со"4~ 4 Ю* ко" ко" КО С©" СО* 1> СМ
Число вит¬
ков нарезки
>5
«е ®
В И
И’
Ш ^
№
СО
со со оо N да да ^ ^ со^гч да вч
10 ^ч~~" Г- гЧ Г»МгЧ гЧ СО Г» Ю И
КО »0 СО СО СО СО О Г- 00 Г"» 00 00 05 СО ОО 00.05 С5 О 05 О
, тЧ тЧ
еч
О 00 СО 4 СМ Н С 05 00 О- Г-><СО СО1ОЮ4 444СО со
СМ тЧ тН т—1 ИНН
| Стержень
Попереч¬
ное се¬
чение
тес?!2
~т
Я
С
ЮЮ Н1> 4ННО СО 00 00 КЭ 00 КО КО 05 О СО 05 МО -г-.
1> 05 4 О 0О тЧ СО СМ [С- 05 СО СО 00050 Н тЧ С>- 05 КО
тЧ СМ^ 4 СО^ Г- С0^05 [>^ КО 4 1>^0С^ СО 4^ СО 00 05^00^ Г-л 4
О О* О о" о' Т-Г 4 СМ СО* 4 КО со" 00 05 т-Ч СМ 4" СО 4? 00" КО
т-1 4 тН тН СМ СМ СО
Диа¬
метр
<*1
СМ СО 05 05 05 СМ <“> 4 СО СО О О 00Г-4О [-(МОЮ 45
1>л4л4 1>, 05^ 05 ОО^СО^ СО 05 НЮ 00 !> 05 4 КО^СОЮ 05
4" СО" Р-" 00" оГ См' ко" 00" 4 СО 1> 05 СМ ”4 с " СО 05" ю" О СО
Н Г-1 н СМ СМ СМ СМ СО СО СО 4 4 4 КО СО СО
Внешний ди¬
аметр нарезки
а
мм
КО 4 СМ 4 Г Г-Ю(М ОГ-Ю М С [>Ю СМ Г 10^ КО СО
С0^05^КЭ^4^ Г^ОО^ ^СМ^ т^Ю^Г-^О^ тН^СМ^^СО^ ОО^г-^уО 00^ СМ
со"!>*"05"т-Г см ко"05" см" ко"оо" Т-Г чГ оо" т-Г4"о" С "о"со"05* со"
4 п пнем СМ СМ СО СО СО 4 4 4 ЮЮФФ 1>
Англ,
дм. |
СО «о
п ОО^гЧ м ^00 « <0 « <* 00 N 1» 4 00 04 ^
гЧ гГ-' о ^ ^Ч^Ю^ оГг^ ГЧ^“
тННтЧН тН тН Н тН СМ СМ СМ СМ СО
112

Таблица 4$
Вес гаек, головок, шайб и болтов (кг)
Наружный
диаметр
Англ. дм.
Гайки
Шестигран¬
ная головка
Квадр. го¬
ловка
Шайбы
100 мм
болта
Наружный
диаметр.
Англ. дм.
1//4
0,0Сб
0,005
0,006
0,002
0,025
7«
1Ь
0,011
о.озо
0,012
0,003
0,039
У16
У*
0/20
0,018
0,020
0,005
0,056
7
7«
0,Г26
0,024
0,028
0,0С8
0,076
7м
У.
0,036
0,031
0,037
0,011
0/99
7*
У*
0/68
0/64
0,063
0,016
0,165
7»
зи
0,1' 6
0/97
0,111
0,029
0,224
7*
7и
0,138
0,132
0,163
0,036
0,305
7.
0,188
0,196
0,226
0,061
0,398
1
17.
0,276
0,276
0,318
0/74
0,503
17.
1У«
0,369
0,374
0,432
0/83
0,622
1»/«
17*
0,470
0,476
0,649
0,121
0,762
17.
17*
0,676
0,618
0,713
0,160
0,895
17*
17.
0,741
0,783
0,9"4
0,193
1/50
17.
17*
0,883
0,976
1,128
0,217
1,218
17.
17.
1,119
1,199
1,384
0,296
1,398
17.
2
1,302
1,414
1,632
0.330
1,591
2
87.
1,799
1,979
2,269
0,472
2,014
27.
27*
2,461
2,7 3
3,121
0,577
2,486
27*
87.
3,214
3,634
4,(81
0,779
3,008
| 27б
3,629
4,620
6,219
1,013
3,580
1 3
Таблица 44
Вес 1г0 болтов с шестигранными головками (кг)
Длина
болта
(мм)
Д и а
мет
р б о
л т а
Длина
болта
(мм)
У* ДМ
7* дм-
7* дм.
3/« дм.
7* дм.
1 дм.
15
4,6 .
1
15
20
4,9
—
—
—
—
—
20
25
6,2
9,3
—
—
—
—
25
30
6,6
9,8
15,9
—
—
—
30
35
6,8
10,3
16,6
‘ —
—
—
35
40
6,0
10,8
17,4
29,3
—
—
40
46
6,3
11,3
18,2
30,4
—
—
45
60
6,6
118
19,0
31,6
42,3
—
60
65
6,9
12,2
19,7
32,6
43,8
*
55
60
7,2
12,7
20,6
33,7
46,3
62.3
60
65
7,4
13,2
21,3
34,9
46,8
64,3
65
70
7,7
13,7
22,1
36,0
48,4
66,3
70
75
8,0
14,2
22,8
37,1
49,9
68,3
76
80
8,3
14,7
23,6
38.2
61,4
7\2
80
85
8,6
15,2
24,4
39,3
52,9
72,2
85
90
8,8
16,7
25,2
40,6
54,6
74,2
90
95
9,1
16,2
25,9
41,6
66,0
76,2
95
00
9,4
16,7
26,7
42,7
67,6
78,2
100
105
9,7
17,2
27,6
43,8
69,0
8 ,2
105
110
10,0
17,7
28,3
44,9
60,6
82,2
110
Ва пинский—8—17 0.
т

Длина
болта
(мм)
Дна
мет
р б о
л т а
Длина
болта
(мм)
7в дм-
7а ДМ7'
7» д-м-
ги дм-
7/„ дм.
1 дм-
116
10,2
18,2
1
29,0
1
46,1
621
84,2
116
120
10,5
18,7
29,8
47,2
63,6
86 2
120
125
10,8
19.2
30,6
48 3
65,1
88,2
126
130
11,1
19,7
31,4
49,4
66,7
9 ,1
130
135
11,4
2 ,2
32,1
5 ,5
68,2
92,1
136
140
11*6
2,7
32,9
51*7
69,7
94,1
140
145
11,9
21,2
33,7
52,8
71,2
96,1
145
150
12,2
21,7
34,5
53,9
72,8
98,1
160
155
12,5
22,1
35,2
55,0
74,3
100,1
165
160
12,8
22,6
36,0
56,1
75 8
102,1
160
165
13,0
23,1
36,8
57,3
77,3
104Д
165
170
13,3
23,6
37,6
58,4
78,9
1^ 6,1
170 '
176
13,6
24,1
38,3
59,5
8 ,4
1( 8,1
175
180
13,9
24,6
39,1
6 ,6
81,9
1Ю,0
18)
185
14,2
25,1
39,9
61,7
83,4
112,0
185
19)
14,4
25,6
4 ,7
62,9
85, •
114,0
190
195
14,7
26,1
41,4
64,0
86.5
116,0
195
200
15,0
26,6
42,2
65,1
88,0
118,0
2 '0
■2Г5
15,3
27,1
43,0
66,2
89,5
12 \0
2 5
210
15,6
27,6
43,8
67,3
91,1
122,0
210
215
15,8
28,1
44,5
68,5
92,6
124,0
216
220
16,1
28,6
45,3
69,6
94,1
126,1
220
225
16,4
29.1
46,1
7 ,7
95,6
128,0
225
230
16,7
29,6
46,9
71,8
97,2
129,9
239
235
17,0
ЗОД
47 6
72,9
98,7
131,9
235
240
17,2
30,6
48,4
74,1
100,2
133,9
240
250
17,8
3Т,6
50,0
76,3
103,3
137,9
250
Вместо конических болтов можно применять точеные цилиндри¬
ческие болты, диаметр которых точно соответствует диаметру отвер¬
стия; в этих случаях также необходима рассверловка отверстий. При
употреблении конических или точеных болтов об этом должны быть
.сделаны указания в чертеже.
в)	Расчет болтовых соединений
Расчет болтовых соединений, заменяющих собой заклепочные,
т. е. при обычных для заклепок диаметрах от 11,5 до 37 мм, в принципе
ничем не отличается от расчета заклепок и производится по формулам,
приведенным в предыдущих параграфах. Разница заключается лишь
в том, что допускаемые напряжения для обычных (не точеных) болтов
несколько ниже, чем для заклепок (приблизительно на 25°/0) (см.
главу о допускаемых напряжениях); точеные же и конические болты
рассчитываются на те же допускаемые напряжения, что и заклепки.
Следует обратить также внимание на разницу в определении диа¬
метра болтов и заклепок при расчете их по указанным выше формулам.
При расчете заклепок во всех случаях действия сил принимают диа¬
метр отверстия для них (а не фабричный диаметр заклепки), так как
114

при расклепке стержень заклепки увеличивается в диаметре и запол¬
няет собой все отверстие. При расчете же обычных, не точеных болтов
на срез и смятие принимают не диаметр отверстия, а диаметр болта.
При расчете болтов на растяжение их (случай отрыва головки, анкер¬
ные болты) принимают диаметр, равный внутреннему диаметру на¬
резки {й„ по рис. 113), так как это сечение будет, очевидно, самым
слабым.
Точеные и конические болты при работе на срезывание и смятие
рассчитываются по диаметру отверстия.
В тех случаях, когда болты являются шарнирами подвижных узло¬
вых соединений, работа их, а следовательно и расчет, несколько от¬
личаются от рассмотренных выше слу¬
чаев.
В обычных заклепочных и болтовых
соединениях соединяемые между собой
элементы, как уже отмечено выше, сжаты
с очень большой силой; вследствие этого
работа таких соединений соответствует
с достаточной точностью принятым спо¬
собам расчета па срез и смятие. При
шарнирных болтовых соединениях, тре¬
бующих подвижности, соединяемые эле¬
менты не сжимаются болтом, и последний
свободно сидит в отверстии (рис. 114).
В этом случае стержень болта, кроме
перерезывания по плоскостям аЬ и ей,
испытывает дополнительно изгиб под дей¬
ствием сил Р и Р/2. Таким образом, шар¬
нирные болты, кроме известного нам рас¬
чета на срезывание и смятие, должны
быть проверены на изгиб. При этой про¬
верке болт рассматривается как балка,
свободно опертая в точках тип. Таким
образом за пролет балки принимается толщина среднего листа плюс
половина толщины охватывающих листов (величина тп, рис. 114).
Если пролет равен /, то изгибающий болт момент (при принятых на
рис. 114 обозначе.шях), составит:
4
Момент сопротивления IV круглого сечения болта равен
пй*
§2
следовательно, максимальное напряжение и от изгиба будет равно:
М Р321	8 Р1
V/ 4 к йг ъй* '
[21]
Это напряжение не должно превосходить допускаемого напряжения
на изгиб (1400 кг/см2для стали 3).
116

Практически, в большинстве случаев при конструировании болто¬
вых шарнирных соединений самыми опасными являются именно напря¬
жения изгиба и смятия. Напряжения от срезывания обычно бывают
значительно меньше допускаемых .Таким образом, расчет ведут, под¬
бирая диаметр болта по формуле, выведенной из уравнения (21),
а =
[2ГI
где К — допускаемое напряжение на изгиб.
Толщину листов проверяют на смятие по формуле:
§1
[22)
где о! — толщина среднего листа или сумма толщин крайних (если эта
сумма меньше толщины среднего), я К см — допускаемое напряжение
на смятие.
3.	Электросварные соединения
В предыдущих параграфах мы рассмотрели конструкивные и расчет¬
ные правила проектирования двух основных видов соединений метал¬
лических конструкций: заклепочные и болтовые, имевшие до сего вре¬
мени наибольшее распространение.
В последнее время, в связи со значительными успехами, дотигну-
тыми в области электросварки, как в смысле уменьшения стоимости
шва, так и в смысле его прочности, начинают входить во всеобщее упо-
•| ребление электросварные соединения, имеющие, по сравнению с за¬
клепочными, ряд существенных преимуществ.
В основном эти преимущес:ва сводятся к следующему:
Во-первых, нет необходимости просверливать отверстия и тем
ослаблять соединяемые элементы; обстоятельство это позволяет
уменьшать площадь поперечного сечения растянутых элементов, что
дает экономию в общем весе металлической конструкции, а следо¬
вательно, и в стоимости.
Во-вторых, упрощаются узловые соединения, которые при электро¬
сварке в большинстве случаев удается осуществить без применения
дополнительных конструктивных элементов (косынок, фасонных ли¬
стов и т. п.); в результате уменьшается вес конструкции, а следова¬
тельно, и стоимость.
В-третьих, упрощается процесс изготовления конструкций в части
разметки дыр и их продавки или просверливания.
Все эти обстоятельства, взятые вместе, могут в некоторых случаях,
в зависимости от типа к нструкций, уменьшить вес и стоимость их
до 25°/о по сравнению с клепаными, что, разумеется, заставляет реши¬
тельно высказаться за широкое внедрение этого способа соединений
в изготовление и мот аж металлических конструкций.
116

Основным препятствием на пути развития электросварки является
чрезвычайная зависимость качества сварки и ее прочности от инди¬
видуальных свойств сварщика и Сто добросовестности и одновременно
почти полная невозмож * ость судить о качестве шва по его внешнему
виду. Производство же испытания уже изготовленных конструкций
для.проверки их прочности, если не говорить о высокой его стоимости
и длительности, в большинстве случаев также «резвычайно затруд¬
нительно, а часто практически и вовсе неосуществимо.
Обстоятельство это является основным т рмозом в деле примене¬
ния электросварки для ответственных частей металлических соору¬
жений. Однако, по мере создания кадров опытных сварщиков, разра¬
ботки технических правил производства работ и контроля над качест¬
вом сварки, а также удешевления электроэнергии, этот вид соединений
имеет все шансы вытеснить заклепки и болты. Поэтому мы считаем
необходимым в дальнейшем изложения по мере разработки методов
расчета и конструирования клепаных конструкций для различных эле¬
ментов металлических сооружений, давать для .этих же элементов
параллельно правила расчета и конструктивные формы при условии
проектирования их электросварными. При этом следует учесть, что в то
время, как в применении клепаных конструкций имеется несколько
десятков.лет опыта и паивыгоднейшие конструктивные формы их де¬
тально разработаны, сварные конструкции только начинают выходить
на путь широкого применения, и следовательно излагаемые ниже
данные по этому вопросу являются результатом лишь впервые разра¬
ботанных норм и конструктивных форм.
а) Допускаемые напряжения для электросварных соединений
Нормы допускаемых напряжений для электросварки нельзя счи¬
тать вполне установившимися. Исследования в этом направлении не¬
прерывно продолжаются, и надо ожидать их периодических изменений
и уточнений.
Ниже мы приведем те нормы, которые установлены на сегодняш¬
ний день и которыми надлежит пользоваться при проектировании
электросварных конструкций. Принцип установления допускаемых
напряжений для сварных соединений принят тот же, что и для основ¬
ного материала, т. е. в зависимости от рода и комбинаций действия
сил. При действии основных нагрузок, регулярно действующих на
сооружение, принимается основное допускаемое напряжение; при сов¬
местном же действии регулярных нагрузок и случайных сил, эти на¬
пряжения повышаются. В случае действия вибрационных нагрузок
переменного знака, к которым электрасварные конструкции осо¬
бенно чувствительны, допускаемые напряжения значительно пони¬
жаются. Однако это понижение применяется лишь в случаях очень
большого количества перемеп знаков, например, при расчете опор
под машины ит. п., но не в обычных случаях сжатовытянутых стерж¬
ней, встречающихся в частях металлических здан й со сравнительно
небольшим количеством возможных перемен знаков. В этих случаях
следует применять основные допускаемые напряжения.
117

Кроме того, допускаемые напряжения электросварочных соедине¬
ний ставятся в зависимости от качества шва, т. е. от временного со¬
противления на разрыв контрольных образцов сварного шва: Необхо¬
димое временное сопротивление шва должно быть задано при проек¬
тировании и оговорено в чертежах.
В соответствии с изложенным установлены следующие допускаемые
напряжения сварочного шва для различного рода напряжения и видов
нагрузки при временном сопротивлении шва на разрыв 3 С 00 кг/см2,
на срезывание 2 400 кг/см2 и относительном удлинении при растяже-
ПИИ 10°/ о,
Таблица 45
Допускаемые напряжения сварочного шва (кг/см2)
Род напряжений
Нормальная статичес¬
кая и динамическая
нагрузка
Вибрационная знако¬
переменная нагрузка
При дейст¬
вии основ¬
ных нагру¬
зок
При совме¬
стном дей¬
ствии осно¬
вных и случ.
нагрузок
При дейст¬
вии основ¬
ных нагру¬
зок
При совме¬
стном дей¬
ствии основ¬
ных и случ.
нагрузок
Сжатие
юоо
1200
670
800
Растяжение и изгиб . . .
900
1100
600
730
Срезывание
720
870
480
680
В случае применения потолочной сварки, при действии как стати¬
ческой, так и вибрационной нагрузки, надлежит применять допускае¬
мые напряжения, установленные для вибрационной знакопеременной
нагрузки.
Если временное сопротивление сварки (наплавленного металла)
ниже 3 000 кг/см2 (но во всяком случае не меньше 2 500 кг/см2),
то установленные выше допускаемые напряжения понижаются в отно¬
шении:
Я ’
где:
— временное сопротивление шва разрыву в нормальных кон¬
тр льных образцах,
7? = 3 000 кг/см*.
Сварка, дающая временное сопротивление растяжению меньше
2 500 кг/см2,считается неудовлетворительной и не допускается для сое¬
динения частей металлических конструкций.
Допускаемые напряжения для сварного шва, в зависимости от*
его временного сопротивления, при значениях этого сопротивления
от 3 000 до 2 500 кг/см2, и различных видах нагрузки приведены
в таблице 46.
118

Таблица 46
Допускаемые напряжения для сварного шва в зависимости от его времен¬
ного сопротивления (кг см2)
Род напряжений
Допускае¬
мое напря¬
жение при
временном
сопротив¬
лении
Пониженное допускаемое напряжение
при временном сопротивлении сварки
на растяжение
3000
2900
2800
27оО 26 30	2 5 00
При действии основных статических нагрузок
Сжатие
Растяжение и изгиб . .
Срезывай ие1
о о
ОГСЗ
ОСМ>
тЧ
967
870
696
933 1
840
672
900
8Ю
648
866
780
624
833
750
600
При совместно!
Сжатие
Растяжение и изгиб . .
Срезывание . .
я действии с
1-200
11<Х)
870
юновных
1160
1г62
841
и случай!
1121
1027
812
1ых нагру
1Г80
990
783
зок
Ю40 1 1000
953 915
754 725
При действии осн<
Сжатие
Растяжение и изгиб . .
Срезывание
эвных вибра]
'670
600
481
цюнных 3
648
580
464
лакопереь
62б
661
448
[енных т
6^3
540
432
1Гру30Б
580
520
416
560
500
400
При совместном действии основных и случайных вибрационных знакопере¬
менных нагрузок
650
610
483
Сжатие
800
773
747
720
693
Растяжение и изгиб . .
730
705
681
657
633
Срезывание
58)
56)
541
522
503
Указанными данными о допускаемых напряжениях надлежит поль¬
зоваться при расчете электросварочных соединений.
Различные виды сварных соединений, употребляемых в металли¬
ческих конструкциях, могут быть разделены на следующие пять основ¬
ных групп: соединения в стык, соединения в нахлестку, соединения
накладками, соединения Г-образные и, наконец, пробочные соедине¬
ния (электрозаклепки). Рассмотрим расчет и типы этих соединений:
последовательно для всех групп.
б) Соединения в стык
Схемы различных видов соединений в стык показаны на рис. 115..
Расчет таких соединений при действии продольных сил произво¬
дится следующим образом. Наибольшее усилие Р, которое соедине¬
ние может воспринять, должно быть, очевидно, равно:
Р = Ъ т(п)«
где Ъ—длина шва;
[23]
119

т — Ь расчетная толщина рабочего сечения шва, равная наи¬
меньшей толщине свариваемых элементов;
(и) — допускаемое напряжение сварного соединения на растяже¬
ние или сжатие, смотря по направлению действия силы Р.
	,	Необходимая длина шва для
Р
6
(а)
\в
приварки в стык элемента тол¬
щиной —8 , испытывающего уси¬
лие Р, определится, следователь¬
но, при тех же, обозначениях,
по формуле:
ь=т
[24]
г
\в
—1
1
\
!1 к
3
В
\ '
0-,_
<*) V
б
*
г
Ч
\ш ■
6, 2^
4
б
Ш. -1
1	ТГ
3 и
41) применяется при 8<4 мм ^ = от 0 5* до 2 мм.
-б) применяется при 2<о< 15 8. = 1 2 8 р=60°
до 90° 5 — не больше 3 мук в) применяется при
I > 15 мм; $1=13 ? = 60 д > 75° 5—не бод^е
3 мм. (г) применяв ся при п*>зных толщинах сты¬
каемых листов, р = 60' до 75'Я—не больше 3 мм.
Рис. 116 (а), (б), (в), (г").
В случае, если соединение
подвержено не продольной силе,
а действию изгибающего момен¬
та, по рис. 116, то наибольшее
напряжение в сварном шве дол¬
жно быть, очевидно, определено
по формуле напряжения от из¬
гиба, т. е. при принятых обо¬
значениях должно быть:
где IV — момент сопротивления шва в сечении рд (рис. 116).
Длина шва, определяемая для приварки элемента толщиной 8,
испытывающего момент М, выразится уравнением:
Так как допускаемое напряжение сварного шва меньше допускае¬
мого напряжения основного материала, то, очевидно, при примене¬
нии соединения в стык нельзя добиться, чтобы соединение было равно-
прочно^прикрепляемому элементу.
? 20

По этой причйле соедипепия в стык применяются сравнительно
редко и только в тех случаях, когда прикрепляемый элемент работает
не полным сечепием.
в) Соединения в нахлестку
Более прочным видом электросварпого соединения является соеди¬
нение в нахлестку. По р ду работы пгва, эти соединения подразде-
16
/
;—и»
/'
д
		С г
Рис. 117 (а) (б).
ляются па два вида: соединение по рис. 117, или соединение о, лобовым
швом, в котором линия действия силы перпендикулярна к направлению
шва, и соединение по рис. 118 с фланговыми швами, в котором сила
параллельна шву.
" Деталь сварного шва для соединений в нахлестку показана па
рис. 119. Наплавка металла такого шва производится таким образом,
Балинспий 9	170.
121

При расчете соединения с
чтобы яийия вс была наклонена-к поверхности свариваемых элемен*
тов под углом45°; при этом, хотя шву придается некоторая выпуклость*
как видно на рис. 119 а, в расчет принимается лишь материал шва,
в пределах треугольника аЬс.
Толщиной шва называется катет треугольника аЬс, который, оче¬
видно, равен толщине листа.
- ■ лобовым швом на продольную силу г
предполагается, что шов Может
разорваться по наиболее слабому
сечению ай (рис. 119 а), причем
площадь этого сечения прини¬
мается (при обозначениях рис.
117 и 119) равной >ях 6,[Величина
т может быть с достаточной точ¬
ностью принята равной 0,7Л.
Тогда, очевидно, должно иметь
место уравнение:
*
А
\«*
Л
ч
3
Я"
Р = «0,78 X 26,
где п —гапряжение в шве на
растяжение.
Из этого уравнения находим,
что напряжение в шве равно:
3
п =
Вис.^119 (а), (в), (в).
0,78/’
[27]
/
или необходимая суммарная дли¬
на шва:
[28]
(для лобового шва),
а / — суммарная длина шва
0,78(«)
где (и) —допускаемое напряжение,
(для нашего случая I — 26).
Если в нахлестку соединяются два элемента разной толщины
(рис. 117 6), то толщина шва на участках А и В сварки будет раз¬
лична. В этом случае, если обозначить длину шва участка А через
6, а на участке В — через 6, то:
Р = о,7 ЬЬп + 0,78 Ап
и напряжение в шве
П “ ОД8бТШ*	[29]
При соединении фланговыми швами по рис. 118, материал шва
под действием сил Р срезается по плоскостям ай (рис. 119 а). В этом
случае (при обозначениях рис. 118) должно иметь место уравнение:
Р ■= 26/0,78,
где / — напряжение срезывания по сечению ай.
122

[29]
йз этого уравнения находим срезающее напряжение!
1 а 0,7Ы
или необходимую суммарную длину шва
I = (ДлЯ флангового шва).
где: (/) — допускаемое напряжение на срезывание
I — суммарная длина шва (для случая рис. 118]
[30]
сварного шва;
/ = 2 Ь).
Рис. 120 (а), («).
Разновидностью флангового соединения является прорезное соеди¬
нение, схема которого приведена на рис. 120
Такое соединение осуществляется заполнением наплавленным ме¬
таллом специально сделанного прореза. Соединение это рассчиты¬
вается на срезывание на плоскости С С (рис. 120 Ь).
Тогда при принятых на рисунке обозначениях должно иметь место
уравнение:
Р = Ш,
откуда напряжение срезывания
Необходимая длина прореза при ширине его а составит:
'"гтгр
где I — допускаемое напряжение на срезывание шва.
[81]
[32]
123

Из всех' выведенных выше формул для соединений в нахлестку,
следует, что сопротивление соединения прямо пропорционально длине
шва. Таким образом, путем увеличения длины сварки может быть до¬
стигнута любая прочность соединения. Определенные на основании
описанных опособов основные размеры соединений должны, кроме
того, удовлетворять конструктивным требованиям, обеспечивающим
правильную работу швов и надлежащее равномерное распределение
в них напряжений. Основные размеры соединений в стык, для различ¬
ной толщины материала, даны на рис. 115.
Для соединений в нахлестку должны быть соблюдены следующие ос¬
новные правила:
1)	наименьший размер нахлестки (длина с рис. 117) не должна быть
меньше б 8, где 8—толщина наиболее тонкого из соединенных листов;
2)	наименьшая длина лобового и флангового шва не должна быть
меньше 50 мм;
3)	наибольшая длина флангового шва (по каждой кромке), которую
разрешается вводить в расчет, не должна превышать 25 8, в против¬
ном случае (так же как и при расположении больше 5—7 шт. закле¬
пок в ряд при заклепочных соединениях) распределение срезывающих
напряжений по длине шва нельзя считать равномерным;
4)	ширина а прорезного соединения (рис. 120) должна быть в пре¬
делах от 2 до 3 толщин прорезанного элемента, т. е. 28 <а <38.
Ширина прореза по верху А должна быть равна а -у. 28. Наибольшая
длина прореза, так же как и для флангового шва, пе должна быть
больше 25 8.
В практике электросварочных соединений в нахлестку не редки
случаи несимметричного действия усилия прикрепляемого элемента
относительно двух фланговых швов (например, в прикреплении уголка
к фасонному листу, рис. 121).
Усилие, передающееся через уголок, предполагается действующим
по линии, совпадающей с осью центра тяжести поперечного сечения
уголка, т. е. по. линии хх па рис. 121.
в
X
Рис, 121.
124

Так как сопротивление сварного шва при одинаковой его толщине
прямо пропорционально длине, то для равномерного распределения
напряжения между швами, при принятых на рис. 121 обозначениях,
должно иметь место соотношение:
ЬЬ = Ьх (Ьх + Ъ2),
или
^ 	Ьх-\-
Тх~ ь■
с другой стороны:
Ъу 4" Ьг-\- Ь = I,
где I —полная длина шва, определяемая по формуле (30).
Тогда:
Ь
А
/ — Ъ
Ь ’
откуда ЬЬ — 1ЬХ—ЬЬХ, и длина шва вдоль обушка
Ьг
Ь = I
[33]
При соединениях в нахлестку иногда, по конструктивным сообра¬
жениям, приходится применять косые швы (рис. 122).
Косые швы представ'ляют собою разновидность фланговых или ло¬
бовых швов. В зависимости от угла наклона шва к линии действия
силы косой шов надлежит рассчитывать или на срезывание — как
фланговый шов, или на растяжение, как лобовой. В тех случаях,
когда угол наклона шва я < 60°, косой шов рассчитывается как
фланговый на урезывание по формуле:
1 = одцо"’
где о — толщина шва;
(О — допускаемое напряжение шва на срезывание;
/ — необходимая длина шва,
125

При угле а> 60°, косой шов рассчитывается как лобовой на растя¬
жение при тех же обозначениях по формуле:
/ =
Р
0,7 Ь (;п) ’
[35]
где (и) — допускаемое напряжение шва на растяжение.
г)	Соединения накладками
Соединения накладками являются дальнейшим развитием соедине¬
ний в нахлестку. Схемы таких соединений приведены на рис. 123,
124 и 125.
Р
%
(б)
Р
Р
Рис, 123 (в), (б), («).
На рисунке 123 а, б, в показано одностороннее соединение накладкою.
Расчет такого соединения производится по тому же принципу, что
и расчет соединения в нахлёстку, с лобовым швом, т. е. по формулам
(27) и, (28). Основным недостатком этого соединения является стрем¬
ление листов (вследствие действия сил не по одной оси) изогнуться
по рис. 123 б, вследствие чего в материале возникают дополнительные
напряжения. Применением в этом случае смешанного способа: сйарки
в стык с накладкой, по риснку 123 в можно значительно усилить соеди¬
нение и устранить возможность изгиба листов. Сопротивление такого
соединения при обозначениях рис. 123 в, очевидно, будет равно;
Р = I 8 (и) + /- 0,7 Цп)
126

[36]
или:	Р = I (я) [5 + 0,7 8]],
если толщина накладки и стыкуемого листа разные, и
Р = 1(я) 1,7 8,
если толщина накладки равна толщине листа.
[37]
Рис. 124 (а), (б).
7 На рис. 124 а показано соединение с двухсторонними накладками.
Такой тип свободен от недостатков соединений с односторонними на¬
кладками, и потому ему отдается предпочтение в тех случаях, когда
возможно поставить накладки с обеих сторон листа.
Расчет такого соединения ведется по формулам (24) и (28), при¬
чем за длину шва принимается суммарная длина швов Л и В с одной
стороны соединения. Накладкам придается обыкновенно толщина,
равная толщине основного листа или на 1—2 мм меньше: В случав
перекрытия накладками листов большой ширины может быть при¬
менен прерывистий шов по рисунку 124 б. За расчетную длину прини¬
мается в этом случае суммарная длина участков шва с одной стороны
стыка.
В тех случаях, когда по конструктивным условиям, нельзя из-за
недостатка места осуществить соединение накладками достаточной
ширины, применяют накладки с лобовыми и фланговыми швами по
127

рис. 125. Сопротивление такого соедипепия при обозначениях рис. 125
определяется формулой
или:
Р = Ш,7\(п) + 4/>10,7о,(/),
Р = 1,481[Ч«) + 2ВД-	[28]
При применении соедине:. ий указанного типа следует обращать вни¬
мание на. то, чтобы площадь поперечного сечения накладок по линии
МД/ была достаточна для передачи уси¬
лия Р.
М
6
М.
Рис. 125.
Рис. 126.
Соединения указанного только что типа, с накладками, работаю¬
щими лобовыми и фланговыми швами, могут быть также односторон¬
ний, однако в этом случае необходимо дополнительное соединение
в стык свариваемых элементов.
д)	Т-образные соединения
Т-образное сварное соединение изображено на рис. 126 и приме¬
няется в случаях прикрепления элементов, примыкающих друг
к другу под прямым углом. Такие соединения очень часто встречаются
при образовании так называемых составных сечений и в некоторых
узловых соединениях. Т-образное соединение может работать, в зави¬
симости от действия сил, на растяжение или срезывание.
На рис. 126 показано соединение, работающее на растяжение. Рас¬
чет такого соединения производится по формулам, выведенным для
лобового шва, с той только разницей, что вместо толщины листа при¬
нимается толщина шва, обозначенная на рисунке 4буквой к.
Таким образом, напряжение в шве на растяжение равно:
п
_Р
0,7 ИГ
[ГО]
где / — полная длина шва (в данном случае 2 Ъ), а необходимая
длина шва
128

[40]
/ =
0,7 к(п)'
где (и) — допускаемое напряжение шва на растяжепие.
Из этой формулы следует, что необходимая длина шва для сопро¬
тивления некоторой силе Р обратно пропорциональна толщине шва Л.
В то время как, для шва в
нахлестку эта толщина оп¬
ределяется толщиной сва¬
риваемых элементов; в дан¬
ном ,случае толщина про¬
извольна и может быть бо¬
лее'или менее толщины сва¬
риваемых элементов.
Во избежание чрезмер¬
ного прогрева элементов
при сварке и в целях луч¬
шего качества шва толщина
шва в Т-образных соеди¬
нениях, не должна быть
меньше 4 мм и больше 2,?,
где § т— наименьшая тол¬
щина свариваемых элемен¬
тов, т. е. должно иметь ме¬
сто неравенство:
4мм < к < 2§.
При работе Т-образного соединения на срезывание, как, например,
в сварных (из листов) двутавровых балках или в прикреплении балок
к колоннам (рис. 127 и 128) напряжение в шве или необходимые
а..
$ ^ 50мм.
ё >/6 и 250мм
смял.
длина и толщина его определяются по формулам (39) и (40), с той
только разницей, что вместо нормального напряжения принимается
касательное. Таким образом, срезывающее напряжение в шве опреде¬
ляется по формуле:
I =
О.
0,7 ИГ
[41]
где Я — срезывающая сила;
129

И — толщина шва;
/ — суммарная длина швов,
Необходимая длина шва определяется при тех же обозначениях
формулой:
/= ЩО’	[42]
где (/) — допускаемое напряжение на срезывание.
Для Т-образных соединений, так же как и для соединений в на¬
хлестку и накладками, вместо сплошного шва может быть применен
прерывистый.
Рис. 13С: (а) (б).
Наименьшая длина участка прерывистого шва принимается равной
50 мм, расстояние в свету между отдельными участками шва не должно
быть больше 16 § (где §— толщина самого тонкого элемента), но не
более 250 мм. Толщина шва, так же как и для случая работы его на
растяжение, не должна превышать двукратной толщины свариваемых
листов.
Т-образные сварные соединения применяются очень часто в при¬
креплении балок к коло г; нам и в этих случаях под влиянием опорного
момента, обычно имеющего место в таких прикреплениях, кроме
срезывающих напряжений под действием силы <2, испытывают еще
и растягивающие напряжения.
На рисунках 129 и 130 показаны простейшие типичные прикрепле¬
ния балок двутаврового сечеьия (безразлично сварных или прокатных)
к_колоннам.
130

Расчет таких соединений, при совместном действии момента М
и поперечной силы <2, ведется путем определения возникающих в шве
суммарных напряжений от действия этих сил и сравнения полученных
напряжений с допускаемыми.
Если полученные напряжения окажутся больше допускаемых,
толщину или длину швов увеличивают и вновь проверяют напряжение,
пока оно не будет меньше допускаемого или равно ему, т. е. подби¬
рают прочные размеры прикрепления по методу последовательных
приближений, который, как уже указано выше, очень часто приме¬
няется при расчете металлических конструкций. Определение наи¬
больших напряжений в шве от совместного действия момента и верти¬
кальной силы производятся следующим образом.
Под влиянием действия момента и вертикальной силы по опас¬
ному сечению ай верхнего шва на рис. 129 а и 129 в возникнут соот¬
ветственно напряжения п и I. Равнодействующая этих напряжений К
будет, очевидно, максимальным напряжением, возможным в сварном
шве, при совместном действии момента и вертикальной силы. Назы¬
вая момент сопротивления прикрепления относительно осц уу (рис. 129 б)
через И'уУ, а площадь приварки (по сечению ай рис. 129 в) через
о, определим напряжение от момента, которое равно:
М
а от вертикальной силы:
Тогда максимальное напряжение, очевидно, будет
или:
Я == |/и2 + Р
К
Мг <22
И\ва + о>2
[43]
Момент сопротивления швов для соединения по рис. 129 6 можно
с достаточной точностью приравнять:
или:
№ив — ш ^
=* 0,7 кЬ X 2 X х = 1,4 кЬх.
Тогда, подставляя в уравнение (43), получаем:
- / м2	:	ё2-
У (1,4 Ь/Л2	‘ п
я
или преобразуя:
,4 кьу хй 1 (1,4Л1)2
= -,-7-1 г Л/ М2 + <22*2.
1,4 кЬх у
[44]
131

Аналогичное рассуждение можно привести дли случаи прикреп¬
ления по рис. 130. Значение момента сопротивления прикрепления
для этого случая будет:
, , „ ,	2 х 0,7 V-!2
2 X 0,7 НЬх2 + -	11
™уу =
12
V/,
уи
1,-1 НЬх~\-
1,4 /гх*,3
12Х	'■
[45]
а площади
ш = 1,4 /гА + 1,4 к1в1.
Подстановка этих значений в формулу (43) дает окончательное
значение максимальных напряжения в соединении для второго слу¬
чая. Ввиду сложности этих преобразований при расчете нужно под¬
ставлять числовые значения непосредственно в формулы (45) и (46),
а полученные из этих формул
числовые значения \Ууу и) <в в
формулу (43).
Полученные по формуле (43)
максимальные напряжения в шве
не должны превышать допуска¬
емых напряжений сварки на
растяжение.
При всех расчетах электро-
сварных швов следует иметь
в] виду, что при начале шва на
некотором участке его имеет
место непровар основного метал¬
ла, так как при зажигании дуги
и начале накладывания шва
основной металл не сразу про¬
гревается на достаточную глу¬
бину. Равным образом в конце шва остается кратер от вольтовой дуги,
уменьшающий прочность шва. Ослабление прочности сварки, вызы¬
ваемое указанными обстоятельствами, учитывается и восполняется
увеличением фактической длины шва против расчетной на величину,
равную полуторной толщине шва, т. е. всего на величину 1,5 о,
где 8 — толщина шва.
5,1
шимЫс,
7шштш>
Ри-. 131.
е)	Пробочные соединения (электрозаклепки)
Пробочные соединения употребляются двух родов: сквозные и ие-
сквозные.
Сквозные пробочные соединения (электрозаклепки) состоят из за¬
полненных наплавленным металлом отверстий, просверленных в обоих
свариваемых элементах. Такое соединение показано на рис. 131.
Несквозные пробочные соединения осуществляются заполнением
наплавленным металлом отверстий, проделанных лишь в одном из
свариваемых элементов.
132

Ри~. 132: (а), (б), (о).
Такое соединение изображено на рис. 132.
Оба вида соединении работают, очевидно, иа срезывание наплав¬
ленного металла по плоскости соприкосновения,листов и потому рассчи¬
тываются по формуле, аналогичной выведенной для заклепочных сое-
дипений.
Таким образом, сопротивление сварного пробочного соединения
определяется формулой:
Р = п^( О,	Д47]
где: п — количество пробок в соединении;
с1 — диаметр 'пробки;
(() — допускаемое напряжение сварного шва на срезывание.
Потребное количество пробок диаметра с/ для сопротивления силе
Р определяется, очевидно, уравнением:
4 Р
п
[48]

Отверстия для несквозных пробочных соединений раззенковываются
под углом а равным 90^ (рис. 132 б). Необязательно, чтобы раззен¬
ковка производилась на всю толщину листа; при элементах большой
толщины можно ограничиться частичной раззенковкой по рис. 132 в,
с тем чтобы величина а не превысила 5 мм.
Внутренний диаметр пробки й выбирается равным от 1,8 8 до
2,5 8, где 8 — толщина привариваемого эдеме ла. При толщине листа
б мм и меньше раззенковки можно не делать.
Равным образом не раззенковываются дырки сквозных пробочных
соединений.
Несквозные пробочные соединения могут употребляться как нор¬
мальные рабочие соединения, а чаще всего—для соединен ы а-ежду
с б й широких листов, приваренных фланговыми или лобовыми
швами.
Сквозные пробочные соединения примешаются с целью заполнения
отверстий монтажных болтов, предусматриваемых для сборки кон¬
струкций или для соединения между собой нескольких широких
листов (пакетов), сваренных лишь по краям.
1 При расчете элементов, работающих на растяжение и имеющих
в себе отверстия для пробочных соединений, надлежит учитывать
ослабление этих элементов отверстиями, как при расчете клепаных
конструкций.
Обстоятельство это лишает сваренные конструкции с пробочными
соединениями одного из основных их преимуществ по сравнению
с клепаными — лучшего использования материала; поэтому следует
избегать применения пробочных соединений в сварных конструк¬
циях, допуская их лишь в случае крайней необходимости (для соеди¬
нения между собой широких листов—пакетов). Применение пробоч¬
ных соединений неудобно также тем, что требует подачи материала
под дыропробивные прессы и сверлильные станки, значительно удо¬
рожающей процесс изготовления.
Сварные соединения, так же как заклепочные, кроме перечислен¬
ных выше особенностей, должны удовлетворять следующим общим
конструктивным требованиям:
1.	Необходимо центрировать усилия, передаваемые сварными сое¬
динениями во избежание появления дополнительных напряжений,
применяя в этих случаях способ приварки, показанный на рис. 121.
2.	При действии на конструкцию динамической нагрузки, в сое¬
динениях в нахлестку следует развивать, главным образом, фланго¬
вые швы.
3.	Во избежание дополнительных напряжений в материале не раз¬
решается сваривать в нахлестку лишь одним лобовым швом, а на¬
значать два таких шва с обеих сторон нахлестки (как показано на
рис. 117, шов А и В).
4.	Следует избегать толстых швов. Выгодность применения флан¬
говых и лобовых швов небольшой толщины обусловливается, помимо
относительно лучшего качества такого шва по сравнению с толстыми,
также тем, что объем наплавленного металла на единицу длины шва,
134

а, следовательно, и стоимость, с увеличением размера шва, возрастает
пропорционально квадрату толщины, тогда как прочность увеличи¬
вается лишь пропорционально первой степени этой толщины.
Практически пользование швами толщиной меньше 4 мм имеет
мало преимуществ, так как относительная скорость сварки при при¬
менении малых толщин значительно уменьшается, с другой стороны,
швы толще 16 мм мало экономичны. В соответствии с изложенным над¬
лежит предпочитать непрерывный шов небольшой толщины преры¬
вистому, но более толстому.
б.	Горизонтальные листы сжатых поясов подкрановых балок боль¬
шой ширины, широкие листы колонн, накладки в стыках вертикаль¬
ных стенок балок и вообще листы, работающие на сжатие, если они
имеют ширину, превышающую 30-кратную толщину листа, должны
быть снабжены рядом несквозных пробок. При очень широких листах
могут быть применены два и больше рядов пробок, при чем расстоя¬
ние между рядами или от крайнего ряда до края листов, не должно
превышать 30-кратной толщины листа. Расстояние между пробками
в продольном направлении не должно быть больше 25-кратной тол¬
щины листа.
В заключение надлежит обратить внимание на то, что при расчете
клепаных и сварных соединений, равно как и для всех расчетов в даль¬
нейшем, надлежит следить за правильным измерением подставляемых
в указанные формулы величин. Иначе говоря, если расчет ведется,
скажем, в килограммах и сантиметрах, то все величины как нагрузок,
так .и напряжений, площадей, диаметров, толщин, моментов инерции
и сопротивления и т. и. должны приниматься в этих измерениях. В не¬
которых случаях для отдельных подсчетов для удобства вычислений
можно пользоваться и другими измерениями, например, тоннометрами,
миллиметрами для толщин и размеров, но при подстановке в формулы
нужно внимательно следить, чтобы все входящие величины были при¬
ведены к одному измерению.
'Мы заостряем внимание на этом обстоятельстве, так как именно
в этой части расчета очень часто ошибаются начинающие проектиров¬
щики и конструктора.
VI. ЭЛЕМЕНТЫ, ВХОДЯЩИЕ В СОСТАВ КАРКАСНЫХ МЕТАЛ¬
ЛИЧЕСКИХ ЗДАНИЙ
Наибольшее применение металлические конструкции получили
в постройке каркасов промышленных зданий.. В главе первой мы ука¬
зали на причины, побудившие применять металл для таких сооруже¬
ний, а в главе второй дали общее описание и фотографии некоторых,
наиболее характерных сооружений из металла. Большая часть этих
сооружений представляют собою именно каркасы промышленных
зданий.
Переходя к изложению правил расчета и конструирования таких
зданий, рассмотрим в первую очередь основные элементы, входящие
обычно в состав каркаса промышленного здания фахверкового типа,
136

приспособленного для движения внутри здания, мостовых подъемных
кранов. Здания такого типа могут быть различных размеров и кон¬
струкций с одним или несколькими рядами (по высоте) подкрановых
путей для движения мостовых кранов и т. п.; однако основные элементы
всех таких зданий сохраняют свои особенности, и для них могут быть
даны общие правила расчета и конструирования, применяемые,
с некоторыми изменениями, для всех частей, входящих в состав зда¬
ний перечисленных выше различных типов.
Рис. 133. Обрешетины крепли и скатные связи в левой части кровли не показаны.
Раскосы н стойки стропил показаны только в первой (торцовой) ферме; каркас фах¬
верка показан только между I и II колоннами правой стены.
Для того, чтобы наглядно представить элементы, входящие обычно
в состав каркасного здания, и взаимную связь их, мы проводим на
рис. 133 в аксономе рической проекции схему части однопролетного
прямоугольного здания с защемленными в фундаментах колоннами,
связанными в верхней своей части стропильными фермами.
Такой тип здания является характерным и наиболее распространен¬
ным в промышленном строительстве.
136

В состав каркаса этого здания входят следующие основные эле¬
менты:
1.	Обрешетины, расположенные поверх стропильных ферм в верх¬
них узлах их и идущие параллельно скату. Назначение обрешетин—
служить опорой для кровли и передавать давление кровли (распола¬
гаемой поверх обрешетин) в узлы стропильных ферм.
2.	Стропильные фермы, показанные на рисунке жирными линиями.
Фермы эти опираются на верхушки колонн и служат для поддержа¬
ния кровли здания.
3.	Связи между фермами (диагонали, соединяющие верхние узлы
ферм аЬсйс'б'а').Назначение связей обеспечить устойчивость ферм.
Указанные три элемента носят общее название перекрытие.
4.	Подстропильные фермы ее'е'е, соединяющие верхушки колонн
в продольном направлении, служащие для связи колонн, поддержа¬
ния каркаса фахверка и для промежуточных стропильных ферм IV,
V и т. д.
б. Подкрановые балки / — Н и т. д., опирающиеся на колонны и яв¬
ляющиеся путями для движения вдоль здания мостовых подъемных
кранов. К подкрановым балкам относятся также тормозные горизон¬
тальные фермы /'—к', служащие для воспринятая горизонтальных
сил, передающиеся мостовым краном на подкрановые балки при внезап¬
ном торможении передвигаемого груза.
6.	Основные колонны I, II, III и т. д., поддерживающие стро¬
пильные и подстропильные фермы, подкрановые балки и каркас фах¬
верка.
7.	Промежуточные колонны VI и т. д., воспринимающие вес
Каркаса фахверка и горизонтальные силы давления ветра на
стену.
8.	Тормозные рамы ОРОР, расположенные в плоскости колонн
и служащие для воспринятая продольных тормозных сил, возникающих
5 случаях внезапного торможения движущегося моста крана.
9.	Крепление колонн: анкерные болты, заделываемые в фундаменты
при защемленных колоннах, или отдельные опорные части, клепаные,
литые или сварные при шарнирном закреплении колонн (эти части
на рис. 133 не показаны).
10.	Каркас фахверка (показан на рисунке лишь между колоннами
I и II правой стороны), состоящей из ряда горизонтальных стержней
/7', кк' и //', и вертикальных М и М', служащих опорой для запол¬
нения степ кирпичом, шлаке бетонными камнями или другим подоб¬
ным материалбм. Каркас этот воспринимает вертикальную нагрузку
от веса материала, служащего для заполнения стены, а также гори¬
зонтальную нагрузку от давления ветра.
Перечисленные десять основных элементов образуют металли¬
ческий каркас здания, воспринимающий все действующие на него силы,
т. е. вес кровли, давление снега и ветра, вертикальную и горизонталь¬
ную нагрузку от кранов, вес заполнения стен, собственный вес каркаса
и, наконец, в некоторых случаях внутренние усилия, возникающие
от изменений температуры.
157

В целом вся конструкция здания представляет собой пространствен¬
ную систему, состоящую из взаимно .связанных отдельных элементов.
Однако, так как, с одной стороны, узловые соединения этих элемен¬
тов в большинстве случаев не жесткие и могут рассматриваться как
шарниры, а с другой — деформации отдельных элементов или группы
их могут происходить независимо, или почти независимо от деформа¬
ций других элементов, к ним примыкающих, то при вычислениях
можно, с достаточной для практических целей точностью, расчленить
каркас здания на отдельные плоские системы и вести расчет отдельно
для каждой системы.
При расчете каркаса в первую очередь следует ясно представить
себе взаимодействия отдельных элементов под влиянием внешних сил
и правильно расчленить каркас на расчетные элементы (системы).
В большинстве случаев можно пользоваться приведенным выше деле¬
нием на 10 основных частей.
В дальнейшем, при ведении вычислений и описании конструи¬
рования, мы будем придерживаться этого подразделения, при чем взаи¬
модействия отдельных элементов будут выяснены по мере изучения
работы их в сооружении и способов их расчета. Так как в большинстве
случаев указанные отдельные элементы являются системами стати¬
чески определимыми, то проектирование их может производиться
в следующей последовательности:
1)	выбор типа конструкции;
2)	определение внешних сил, действующих на проектируемый эле¬
мент;
3)	определение усилий, возникающих в частях элемента;
4)	определение, на основании вычисленных усилий прочных раз¬
меров, отдельных частей элемента (подбор сечений);
5)	конструирование элементов (вычерчивание с указанием всех
необходимых для изготовления элемента размеров).
В тех случаях, когда рассчитываемые элементы являются систе¬
мами статически неопредели лыми, усилия, возникающие в отдельных
стержнях, находятся в зависимости от их размеров, и, в этом случае,
порядок расчета в части этих двух пунктов ведется параллельно.
На этом мы заканчиваем общее описание элементов, входящих в со¬
став типичного каркасного здания промышленного типа, и переходим
к изложению правил и способов проектирования отдельных элементов.
При этом проектировании надлежит иметь в виду, что основной
задачей проектировщика при выборе типа конструкции и ее деталь¬
ном конструировании является нахождение наиболее экономичного
решения, как с точки зрения первоначальных затрат на сооруже¬
ние здания так и последующих расходов на его эксплоатацию.
Основным фактором, влияющим на первоначальную стоимость ме¬
таллической конструкции, является ее вес. Чем меньше вес конструк¬
ции, тем обычно меньше ее полная стоимость. Однако этот фактор не
всегда является решающим. Стоимость сооружения, кроме зависимости
от веса расходуемого металла, очевидно, зависит также от сложности
конструкций, поскольку она влияет на стоимость изготовления и мон¬
138

тажа, а также от выбора отдельных профилей металла, стоимость
которых не одинакова и для некоторых профилей может колебаться
до 30°/о от основной цены за тонну. Эти последние факторы в некото¬
рых случаях приводят к тому, что обле чение конструкции, достигае¬
мое чрезмерным усложнением проектирования (введение большого
разнообразия конструкции в целях максимального использования ма¬
териала, введение спецальных профилей и т. и.) нередко ведет к удо¬
рожанию всего сооружения в целом.
Равным образом, выбор при проектировании слишком малых сече¬
ний некоторых элементов, хотя и удешевляет первоначальную стои¬
мость сооружений, но может увеличить экснлоатационные расходы,
вследствие необходимости в частом ремонте (смена элементов, подвер¬
гающихся ржавлению, повреждаемых случайными неучитываемыми
нагрузками и т. п.).
Таким образом, выбор конструкции, отвечающей наиболее 'эконо¬
мичному решению в целом, зависит от ряда взаимно противоречащих
факторов й должен быть произведен на основании внимательного от¬
ношения ко всем деталям проектирования и учета всех влияющих на
стоимость сооружения обстоятельств.
В дальнейшем при изложении проектирования отдельных элемен¬
тов конструкций мы постараемся обратить внимание на наиболее су¬
щественные факторы, влияющие на стоимость сооружения.
VII. ПЕРЕКРЫТИЕ
Назначение перекрытия — предохранить внутренность здания от
действия атмосферных влияний (холодная кровля), а также изолиро¬
вать помещение от колебаний температуры наружного воздуха (теп¬
лая кровля). Перекрытие состоит из следующих основных элементов:
1)	кровли, представляющей собой сплошной настил, восприни¬
мающий непосредственно атмосферные влияния;
1)	обрешетин, состоящих из металлических или деревянных балок,
расположенных обычно перпендикулярно скату (параллельно коньку;)
3)'стропильных ферм со связями, служащих опорой для кровли
и обрешетин и передающих все давление от веса перекрытия и на¬
грузки на него — на колонны или стены.
Верхняя часть перекрытия — кровля, обычно не является метал¬
лической конструкцией здания, но, в виду того, что конструкция всего
перекрытия в целом в значительной степени зависит от рода и типа
кровли, мы считаем нужным дать описание употребяемых в СССР кон¬
струкций кровель й их расчет. Проектирование перекрытия ведется
в следующем порядке: 1) проектирование кровли, 2) пректирование обре¬
шетин, 3) проектирование стропильных ферм. Такой именно последо¬
вательности мы будем держаться.
1. Кровля
Кровля состоит из верхнего настила, который должен быть изго¬
товлен из материала, непроницаемого для воды, и нижнего, служа¬
139

щего опорой для верхнего настила. Кроме того, при теплой кровле
в нижнем настиле располагают обычно малотеплрпроводные материалы
для тепловой изоляции.
Самыми распространенными материалами для верхнего настила
кровли служат железо крашеное или оцинкованное, рубероид, этернит,
черепица, волнистое железо и гольцементная кровля; кроме того,
в случае необходимости устройства верхнего света, в качестве кровель¬
ного материала на отдельных участках применяют стекло.
Основными требованиями, предъявляемыми к кровельному мате¬
риалу, является его непроницаемость. Непроницаемость кровли за¬
висит от материала кровли и ее уклона. Чем плотнее материал и чем
лучше соединение отдельных 'элементов кровли между собой, тем
меньше может быть уклон кровли, и наоборот.
Выбор материала для кровли определяется целым рядом причин,
при чем, разумеется, основным требованием является его экономич¬
ность как при постройке, так и в оксплоатации; кроме того, материал
кровли должен удовлетворять специальным требованиям, которые могут
быть предъявлены в зависимости от назначения сооружения, К таким
требованиям относятся безопасность в пожарном отношении, лег¬
кость (при больших пролетах), сопротивляемость действию паров или
газов и т. п.
Для того чтобы обеспечить непроницаемость кровли при стоке воды,
минимальный уклон кровли, в зависимости от рода материала, дол¬
жен быть следующий:
Материал кровли	Уклон
Кровельное железо	1/6=	9°30'
Рубероид	1/10=	5°4 ■'
Этернит	1/3 = 18°30'
Черепица . . . . . 		1/3 = 18°30/
Волнистое железо	1/6 =	11°1С'
Гольцементная кровля ....	1/60 =	1°
Стеклянная »		1/1 = 45°
Нинший настил, служащий опорой для кровельного материала,
проектируется в громадном большинстве случаев деревянным ш де¬
лается либо сплошь дощатым либо из отдельных досок или реек,
расположенных на определенном расстоянии друг от друга. При теп¬
лой кровле настил делается двойным с прокладкой между нижним
и верхним рядом досок /слоя войлока и толя. 11)	Расчет деревянного настила
Нижний настил укладывается или непосредственно [на обреше¬
тинах, уложенных по верхнему поясу стропильных ферм параллельно
коньку, по рис. 134 (в этом случае доски располагаются вдоль ската
кровли), либо по брускам, уложенным по обрешетинам, по рис. 136
(в этом случае доски располагаются поперек ската).
Первый случай встречается чаще всего при теплой кровле, требую¬
щей двойного ряда досок, и при не слишком большом расстоянии между
обрешетинами (до 2'/2 м). В случае холодной кровли, проектируемой
140

из одного ряда досок, и большого расстояния между- обрешетинами,
свыше 21/а м, выгоднее устраивать кровлю по второму варианту
(рис. 185). В целях определения наиболее экономичного решения
необходимо для каждого копкретного случая рассчитать сравнитель¬
ные варианты и определить ту конструкцию кровли, которая дает
наименьшую суммарную стои¬
мость настила и обрешетин.
В обоих указанных слу¬
чаях расположения настила,
доски его рассчитываются наг
изгиб, как балка, свободно ле¬
жащая на опорах, которы¬
ми являются обрешетины или
скатные брусья.
Нагрузка на кровлю сла¬
гается из следующих элемен¬
тов:
1)	нагрузки от внешних
сил, состоящей из давления
снега, ветра и веса человека;
2)	собственного веса кров¬
ли, складывающегося из веса
кровельного материала, веса пижнего настила и веса теплоизоляцион¬
ных материалов.
Давление снега определяется в зависимости от географического
места расположения
проектируемого соору¬
жения, высоты его над
уровнем моря и угла на¬
клона кровли к горизон¬
ту. Для определения это¬
го давления пользуются
формулой
Р<=Ров(1-1 0, 002Ь) (45-а),
установленной в Единых
нормах строительного
проектирования (см. вы¬
ше главу четвертую).
Там же даны значения
коэфициентов, входящих
в эту формулу. Опреде¬
ляемое по этой формуле
давление принимается вертикальным, отнесено к 1 м2 поверхности
кровли и измеряется в килограммах.
При наклоне кровли в 45° к горизонту и больше снеговая нагрузка
в расчет не принимается.
141

Давление ветра, как и давление снега, зависит от географического
положения и уклона кровли и, согласно Единых норм строительного
проектирования, определяется формулой
Рв = К (Ръ° + КххН).
В отличие от снеговой нагрузки давление ветра принимается дейст¬
вующим нормально к направлению ската (а не вертикально, как для
снега),измеряется в килограммах и относится к 1 м2 поверхности кровли.
Давление это принимается во внимание лишь при уклоне кровли боль¬
шем 30°. При меньшем уклоне кровли давление ветра в расчет не
принимается.
Вес человека Р при расчете кровли принимается равным 100 кг,
считается направленным вертикально и распределяющимся на две
доски.
Собственный вес кровли и настила моясет быть определен точно
лишь после расчета настила и определения его размеров.
При расчете кровли принимают предварительно ориентировочный
ее вес на основании следующих опытных данных (таблица 47).
Таблица 47
Ориентировочный вес кровли (кг)
№
Характер или материал кровли
Вес 1 м2
кровли
П р им еч а н и е
1
Листовое железо по деревянным рейкам
30
2
То же по металлической обрешетке . .
26
3
То же из волнистого железа
16—20
Без обрешетин
4
Черепичная кровля по деревянным рей¬
кам
100
б
Этернитовая на деревянном сплошном
настиле
46
6
Рубероидовая на деревянном сплошном
настиле . .....
45
7
Теплая кровля из двух слоев досок с
прокладкой войлока, покрытая кровель¬
ным железом
66
8
То же без реек .
66
9
То же крытая рубероидом
51
10
Гольцементная кровля толщиной 8 см .
200
11
Стеклянная одиночная по металличес¬
ким горбылкам . . . .
30
12
Тоже с толстым стеклом и заплавленной
в него проволокой
35
13
Покрытие кровельным железом
7
Без нижн. настила
14
, „ толем
4
16
„ рубероидом
3
16
, плоской черепицей
80
17
„ покрытие голландской черепицей
90
18
Войлок 		 .
1
19
Стекло толщиной 6 мм . .
14
20
Проволочное стекло
20
142

После определения толщины досок настила окончательный вбб
кровли уточняется, и расчет остальных элементов перекрытия ведется
на основании этого уточненного веса.
При расчете всякого элемента сооружения должны быть приняты
во внимание все действующие силы, но при этом, как уже указыва¬
лось в главе четвертой (о допускаемых напряжениях и нормах нагру¬
зок), действующие на сооружения силы должны быть разбиты на две
группы: на силы, регулярно действующие, при которых принимается
основное допускаемое напряжение, и на силы от действия нерегуляр¬
ных и случайных нагрузок, при которых принимаются повышенные
допускаемые напряжения. При расчете кровли принимаются комби¬
нации нагрузок, приведенные в таблице 48 (см. сгр. 144).
Последовательность расчета при проектировании кровли прини¬
мается следующая: сперва в зависимости от уклона кровли и геогра¬
фического расположения сооружения определяют внешние силы по
приведенным выше формулам, затем задаются ориентировочно весом
кровли на основании данных таблицы 47, потом, пользуясь полученными
данными, задаются такой комбинацией нагрузок из числа перечислен¬
ных выше, которая дает наибольшие изгибающие моменты в Досках
настила. Дальнейший расчет сводится к подбору толщины досок на¬
стила и определению наибольшего напряжения, которое не должно
превышать допускаемого.* 1
При определении наибольшего изгибающего момента и прогиба
доски настила рассматриваются как свободно опертая на опорах
(обрешетинах) разрезная балка. Следует иметь в виду, что давление
ветра, снега и собственного веса дается в килограммах на кв. метр
поверхности кровли; вес же человека является сосредоточенным гру¬
зом и считается распределяющимся на две доски. Поэтому для того,
чтобы исчислить сплошную нагрузку, приходящуюся на одну доску,
необходимо предварительно задаться ее шириной. Таким образом, если:
Ь — ширина доски (м),
Рс — давление Снега (обычно в кг/м2 и направлено вертикально),
Рв — давление ветра (кг/м2) (направлено нормально скату),
а — угол наклона кровли к горизонту,
д — собственный вес кв. метра кровли (кг),
100 Кг — вес человека (с инструментом),
I — расстояние между осями обрешетин или осями скатных брусьев
(пролет досок настила), — то мы получим следующие значения нагру¬
зок на доски настила:
Нагрузка на пог. метр доски, нормально к скату от давления снега:
ЬРС сов а кг/м2;
то же от давления ветра:
ЬРв кг/м2;
то же от собственного веса:
Ьд сов а кг/м2.
1 Кроме Того, Доски настила проверяются на прогиб. Величина этого прогиба, во из
бежание расстраивания кровельного материала, не должна превышать установленных
корм (см. стр. 147—148).
143

Таблица 4&
Комбинации расчетных нагрузок при расчете кровли
Уклон кровли
№
Комбинация нагрузок |
Допускаем.
напряжение
Примечание
Уклон кровли
1
\
Для деревянных и ме- |
таллических элементов\
Давление снега плюс
Основное
а ° и меньше
Уклон кровли
2
вес человека, плюс соб- ;
ственный вес
Для. деревянных эле¬
ментов
Давление снега плюс
Основное
:(,°<а <4ь°
3
4
5
вес человека, плюс соб¬
ственный вес
Давление снега плюс
давление ветра плюс
собственный вес
Для металлических
элементов
Давление снега плюс
вес человека плюс, соб¬
ственный вес
Давление снега плюс
Основное
Основное
Повышен.
Или, что то же
Уклон кровли
6
давление ветра, плюс
собственный вес
Для деревянных и ме¬
таллических элементов
и стекла
Давление ветра плюс
Основное
самое, 0,82 от сум¬
марного давлен,
снега, ветра и соб¬
ственного веса, но
при основном до¬
пускаемом напря-
' жении
а = 45° и больше
7
собственный вес
Вес человека плюс соб¬
Основное
При расчете сте¬
ственный вес
1
1
1
кла нагрузка весом
человека в расчет
не принимается
Примечание 1. Следует иметь в виду, что нагрузка от снега, соб¬
ственного веса и веса человека направлена вертикально, нагрузка же от дав¬
ления ветра направлена нормально к поверхности ската; таким образом, сум¬
мируя силы при указанных в таблице комбинациях, надлежит предваритель¬
но разложить вертикальные силы на направление нормальное скату и парал¬
лельное ему.	.
Примечание 2. Отрицательное давление ветра (изнутри здания) с
подветреной стороны крыши при расчете кровли и обрешетин в расчет не
принимается.
144

Давление от сосредоточенного груза веса человека нормально к скату,
приходящееся на одну доску:
100
-г- сов а = 50 сев а кг.
Л
При этих условиях максимальный изгибающий доску момент,
при действии сил, например, по комбинации 3 (см. таблицу 48) будет:
Р ЬР
Мг = (ЬРСсов а + ЬРв + Ь^с,о% а) — == — (Рссов а+Рв -(- ^сов а). [49]
О	О
При действии сил по комбинации 2 максимальный момент будет,
очевидно:
тг ЪР	/0141 60/
м2 = — сов а(Рс	9) + — сов а.
[50]
Аналогичным способом может быть определен максимальный мо¬
мент изгибающей доски настила для всех изложенных выше комби¬
наций нагрузок. После нахождения максимального изгибающего мо¬
мента определение прочных размеров настила не представляет затруд¬
нений. При допускаемом напряжении досок настила на изгиб равном
(и), необходимый момент сопротивления доски, очевидно, будет равен:
(«) ’
[51]
откуда толщина доски 5 при ширине ее в найдется из уравнения:
Ъ 8^
V/ =ь , т. е. будет равна
О
сч
О
[52]
Полученная по этой формуле необходимая толщина округляется
в сторону увеличения до ближайшей по стандарту лесных материалов.
Бели кровля холодная, т. е. проектируется из одного ряда досок,
и полученная по формуле (52) толщина доски окажется больше 50 мм,
необходимо изменить конструкцию кровли, уменьшив соответственно
расстояние между обрешетинами, в случае, когда настил укладывается
непосредственно на них, — или перейти на другую конструкцию
кровли (путем устройства настила по скатным брусьям, как показано
на рис. 135).
Следует иметь в виду, что расстояние между обрешетинами не яв¬
ляется произвольным, а зависит от конструкции стропильных ферм,
так как обрешетины по сображениям, изложенным ниже, должны быть
расположены над узлами фермы.	/
Таким образом, проектирование кровли должно быть увязано
с проектом всего перекрытия в целом.
Балинский— 10—170.
145

В случае устройства теплой кровли из двух рядов досок одинаковой
толщины, при определении необходимого момента сопротивления
доски но формуле (51), нужно, очевидно, взять для момента половину
его максимального значения.
Кровлю, которая должна состоять из двух рядов досок, выгоднее,
особенно в целях уменьшения прогиба, проектировать из досок раз¬
ной толщины, при чем один слой должен быть принят возможно более
тонким и не превышать 20 или 25 мм; толщина же другого слоя должна
быть определена расчетом. В этом случае определение толщины доски
непосредственным вычислением невозможно, так как до определения
толщины досок обоих рядов нельзя установить, какая доля изгибаю¬
щего момента будет передаваться на каждый ряд.
В этом случае при расчете надо пользоваться методом последова¬
тельных приближений, т. е. задаться толщиной досок, определить
напряжение в более толстой доске и, если это напряжение будет сильно
отличаться от допускаемого, соответственно уменьшить или увеличить
толщину доски.
При расчете максимального изгибающего момента, передающегося
в этом случае на более толстую доску,1 нужно полный изгибающий
настил момент распределить между обоими рядами досок, пропорцио¬
нально моментам инерции их сечений. Это положение следует из того,
что, так как обе доски (верхняя и нижняя) соприкасаются между собой,
прогибы их, под действием нагрузки сверху, будут, очевидно, одина¬
ковы, а эти прогибы, как известно, обратно пропорциональны момен¬
там инерции.
Таким образом, если мы момент инерции тонкой доски обозначив
через /]? а толстой через /2, то изгибающий момент, воспринимаемый
толстой доской, будет: М2 =	рак как момент инерции
] л г У?
досок пропорционален их толщине в кубе, то приведенная формула
может быть заменена следующей:
М,
Мшяу &>3
§7+1?
[53]
По этому моменту определяют напряжение в толстой доске.
Допускаемые напряжения в деревянных элементах кровли не
должны превышать Единых норм строительного проектирования. Для
сосны обычной"влажности в 18°/0 можно принимать основные допу¬
скаемые напряжения, приведенные в таблице 49 (см. стр. 147).
Указанные допускаемые напряжения принимаются в случае при¬
менения для сооружений II класса деса первого сорта, сооружений
III класса 2-го сорта и для сооружений IV класса третьего сорта (рас¬
пределение на классы см. стр. 70). В случае применения леса, несоот¬
ветствующего по качеству классу сооружения, к указанным выше до¬
пускаемым напряжениям применяются попра ночные коэфициенты
по таблице 50.
1 В расчет принимается 'более толстая доска, так как она испытывает большее напря¬
жение.
11 >

Таблица 49
Допускаемые напряжения для дерева
Род напряжения
Допускаемые
напряж. кг/см2
Для
сосны
Для
дуба
1
Растяжение равномерное вдоль волокон ......
110
130
То же поперек волокон
2
6
2
Сжатие равномерное вдоль волокон
100
120
То же поперек волокон
16
[32
3
Скалывание равномерное вдоль волокон
12
18
4
Изгиб
110
130
Ь
Скалывание при изгибе. . 		н
22
32
6
Бортовое смятие в отверстие болтов вдоль волокон .
120
140
То же поперек волокон
50
80
7
Смятие поперек волокон
25
50
Таблица 50
Поправочные коэфициенты
Сорт леса
Класс сооружений
1-й
2-й
3-й
II	•
1,0
0,8

III
1,2
1,0
0,8
IV
—
1,2
1,0
В случае применения сырого леса с влажнсстыо, превышающей
18°/0, вводятся дополнительно следующие поправки:
для полусухого леса (влажностью свыше 18°/0 до 23°/0)	. 0,85
для сырого леса (влажностью свыше 23°/0)	 0,65
После того, как толщина досок настила подобрана на основании
условий прочности по описанным выше способам, следует проверить
величину прогиба досок под влиянием максимальной нагрузки. Эта
проверка необходима потому, что при слишком большом прогибе на¬
стила расстраиваются соединения (швы) кровельного материала. Во
избежание этого расстраивания нужно, чтобы прогиб, определяемый
обычно как часть пролета доски, не превышал следующих величин:
1
для кровли из кровельного железа	—пролета,
люк)
для кровли из рубероида . . .
1
300’
для кроили из э гернита

Прогиб рассчитывается для той комбинации нагрузки, которая
дает наибольший изгибающий момент.
Величина прогиба от сплошной нагрузки определяется по формуле:
11	10Е/’
[54]
где: Мх — максимальный изгибающий доску момент от сплошной на¬
грузки;
/ — пролет доски;
Е — модуль упругости материала (для дерева 100 000 кг/см2);
/ — момент инерции сечения доски.
Величина прогиба от сосредоточенной силы (веса человека) опре¬
деляется по формуле:
М4г
12 ЕГ
[55]
где: Мг — максимальный изгибающий момент от сосредоточенной
силы.
В случаях, когда наибольший изгибающий момент сочетается с сов¬
местным действием сплошной нагрузки и сосредоточенной силы, про¬
гиб настила находится отдельно от действия сплошной нагрузки
по формуле (54) и от сосредоточенной силы по формуле (55), и окон¬
чательный прогиб определяется как сумма этих двух прогибов. Таким
образом, окончательный прогиб — в этом случае будет равен:
Если настил состоит из двух рядов досок (по рис. 134), то прогиб
определяется только для более толстых досок на основании того изги¬
бающего моме а, который на них передается (см. формулу (53). Из¬
гибающий момент от веса человека считается в этом случае передаю¬
щимся на три доски нижнего (более толстого) ряда досок.
Прогибы по формулам (54), (55) и (56) соответствуют прогибу раз¬
рез ой, свободно лежащей на опорах балки. Фактически доски на¬
стила не разрезаны над всеми обрешетинами, захватывают 2—3 про¬
лета и могут рассматриваться при определении прогибов как балки
с полузаделанными концами. Эта заделка может быть,с достаточной для
практических целей точностью, учтена при исчислении прогиба по фор¬
мулам (54), (55) и (56) введением коэфициента 0,6.
Исчисленный указанным способом прогиб не должен превышать
допускаемого для данного кровельного материала; в противном слу¬
чае необходимо увеличить толщину досок настила или уменьшить
расстояние между обр шетинами.
Пример. Рассчитать настил под холодную кровлю из рубе¬
роида для сооружения III класса, расположенного в Москве.
Уклон кровли 20°. Расстояние между обрешетинами 2,2 м. Для
настила должен быть употреблен лес 2-го сорта.
148

Решение. Нагрузка на настил от давления снега опреде¬
ляется по формуле
Рс = Рс°(1 4- 0,002 И) (45—а).
Для Москвы (см. таблицу 34) географическая широта равна
55°45', а долгота 37°40'; в соответствии с этим коэфициент
Р(° по таблице 33 будет равен (округляя минуты до граду¬
сов и интерполируя):
Рс° = [1,89 -}- (2,07 — 1,89) 0,8]+ [2,23 — 2,07] 0,1 =
= 2,03 + 0,12 = 2,05.
Высота над уровнем моря А=137 м. Таким образом, нагрузка от
енега будет равна:
Р = 2,05 [1 + 0,002 X 157] [45 — 20];
Рс = 2,05 X 1,274 X 25;
Р =65,3 кг м2.
Нагрузка от собственного веса по таблице 47 для теплой кровли
из руберо да равна 51 кг/м2. Так как в нашем случае кровля холод¬
ная и, следовательно, состоит из одного ряда досок и без прокладки
войлока, для определения ее ориентировочного веса из 51 кг нужно
исключить вес 1 м! первого ряда досок толщиной 25 мм или 700 X
х 0,025 = 17,5 кг (где 700 кг вес 1 м3 полусухих сосновых досок)
и вес 1 м2 войлока или 1 кг. Таким образом, собственный вес кровли
будет:
51—17,5 — 1 = 52,5 кг/м2.
Так как уклон кровли меньше 30°, давление ветра в расчет не при¬
нимается. Худшим случаем нагрузки будет, очевидно, нагрузка сов¬
местного действия снега и веса человека.
При ширине досок настила 200 мм, или 0,2 м сплошная нагрузка
на 1 п. м доски в направлении перпендикулярном скату равна:
(65,3 + 32,5) 0,2 сот 20° = 19,56 X 0,94 = 18,4 кг/м.
Сосредоточенная сила от веса человека, нормально к скату, пере¬
дающаяся на одну доску, будет:
100 Л
—— соз а = 50,0 X 0,94 = 47,0 кг.
Тогда максимальный изгибающий доску момент составит:
М = 18’4 х 2’22 _|_ 47>° X 2,2
11,11 + 25,84 = 36,95 кг./м, или
3 695 кг, см.
При допускаемом напряжении (для досок 2-го сорта в сооружении
III класса) 110 кг/см2 необходимый момент сопротивления доски
будет:
<3695
“по
33,6 см3 ,
149

откуда прочная толщина доски:
$ =
V'-
6 X 33,6
’20
= 3,18 СМ.
Принимаем ближайшую большую толщину доски, имеющуюся в с ф-
таменте лесных материалов (таблица 63), т. е. 3,5 см. Проверяя прогиб
доски при максимальной нагрузке, получим (по формуле (66):
/ =
2202 . |~1 111
100 000^ [“10
2 5841 „
чг.|0А
где / — момент инерции сечения доски, равный для нашего случая
таким ооразом,
/ -	- 71, 7 «*;
48 400 X 326 X 0,6
1	100 000 X 71,7
1,28 1
йлн —- = —- пролета б то время, как максимальный допускаемый
11а -
прогиб для кровли из рубероида —пролета. Таким образом, хотя
Лок)
выбранная толщина доски в 3,5 см удовлетворяет условиям прочности,
но прогиб ее оказывается чрезмерным.
Задаваясь доской толщиной 4,0 см,получим следующий момент инер¬
ции сечения доски:
20 X 4,03
12
= 107,7 СМ4;
прогиб в этом случае будет равен:
48 400 X 326 X 0,5
100 000 X 107,7
0,88 см,
0,88 1
или ~22о~ ~ 2бо’ что соответствует допускаемому.
Таким образом нижний настил должен быть спроектирован из
досок толщиной 4,0 см.
2)	Расчет кровли из волнистого железа.
Мы рассмотрели расчет деревянного настила, чаще всего встре¬
чающегося в практике промышленного строительства. В некоторых
случаях при устройстве холодной кровли и необходимости вовсе избе¬
жать дерева по соображениям пожарной безопасности (перекрытия
некоторых металлургических цехов в непосредственной близости бессе¬
меровских печей, вагранок и т. п.) в качестве кровельного материала
применяют так называемое волнистое железо. Волнистое железо нес¬
15)

колько толще, нежели обычное кровельное железо, именно от 1 до 1,5 мм
(кровельное 0,5—0,6 мм). Кроме того, для придания жесткости оно
гофрировано. Размеры листов, изготовляемых в СССР, а также размеры
волн даны в таблице 12.
Основным преимуществом волнистого железа является его значи¬
тельное сопротивление изгибу.
Обстоятельство это позволяет укладывать волнистое железо непо¬
средственно на обрешетины, без устройства нижнего настила. Расчет
кровли из волнистого железа в принципе ничем не отличается от рас¬
чета дощатого настила, с той только разницей, что вместо определения
нагрузки, действующей на одну доску, расчет ведут на полосу кровли
шириной в 1 м. Такой способ упрощает расчет, так как сплошная на¬
грузка исчисляется на 1 м2 поверхности кровли, так же как и момент
сопротивления волнистого железа по таблице 12 (ОСТ 26).
Вес человека при расчете волнистого железа принимается обычно
распределяющимся на ширину 70 см; таким образом, при определе¬
нии изгибающего момента от сосредоточенной силы, передающегося
на полосу шириной в 1 м, вес человека, принимаемый равным 100 кг,
ЮО	“
следует увеличить в отношении или принять его равным 143 кг.
Проверку на прогиб при применении волнистого железа не производят.
Основное допускаемое напряжение при расчете волнистого железа
принимается равным 1 200 кг/см2.
Пр и м е р. Подобрать волнистое железо для кровли, имею¬
щей уклон 20° к горизонту. Расстояние между обрешетинами
2,0 м. Нагрузка от снега 82 кг/й2.
Принимаем собственный вес кровли равным (без обрешетин) 15 кг/м2.
Тогда полная вертикальная нагрузка на 1 м2 поверхности кровли
бу|р:
82 -р 15 = 97 кг.
Сплошная нагрузка перпендикулярно скату будет:
97 соз 20° = 97 X 0,940 = 91,3 кг/м2.
Так как уклон кровли меньше 30°, давление ветра в расчет не при¬
нимается. Худшим (наиболее опасным) случаем нагрузки будет, оче¬
видно, совместное давление снега и веса человека. Сосредоточенная
нагрузка от веса человека, приходящаяся на полосу кровли шириной
в 1 м2 перпендикулярно скату, очевидно, будет равна:
143 СОЗ 20° =г 143 X 0,94 = 134,5 кг.
Максимальный изгибающий момент от совместного действия сплош¬
ной и сосредоточенной нагрузки будет
м = м'3 х + 134-5 х 2'° кг.м;
8	4
1к =. 45,6 + 67,2 = 112,8 кг.м, или 11280 кг.см.
151

Тогда, при допускаемом напряжении в 1200 кг/см2, потребный МО'
мент сопротивления будет равен:
11 280
1 200~
9,39 см3.
Ближайшим подходящим размером будут листы № 3 по сорта¬
менту ОСТ 26 размерами 2 400x950 при толщине 1,5 мм и разме¬
рах волны 75 х 20, имеющие момент сопротивления 9,12 см3, весьма
близкий к требуемому.
СтЬ:клистоВпо ил&у,перпендикулярному коньку
Рис. 136.
Конструкция настила из волнистого железа обладает некоторым»
особенностями. Для водонепроницаемости при соединении отдельных
листов волнистого железа тежду собой они накладываются друг па
друга и склепываются заклепками 5—6 мм с прокладкой шайбы под
головку заклепок сверху. Расположение стыков листов в направле¬
ниях, перпендикулярном и параллельном скату, показано на рис. 136.
Величина напуска одного листа над другим (для швов, параллельных
коньку) зависит от уклона кровли и составляет от 80 до 200 мм при
уклоне кровли к горизонту соответственно от 33° до 11°. При уклоне
большем 33° величина напуска должна быть не меньше 80 м .
Волнистое железо укладывается исключительно по металлическим
обрешетинам, при чем прикрепление его к ним осуществляется при
152

помощи скобок по рис. 137 или при помощи изогнутых болтов по>
рис. 138. Скобы располагаются вдоль обрешетин через 3—4 волны.
Прикрепление только одними скобами недостаточно для открытых,
с боков помещений, где отрицательное давление ветра может достигать
значительных величин. Во избежание отрывания кровли в этих слу¬
чаях необходимо, через каждые 2—3 ск.бы ставить изогнутые болты,
по рис. 138.
Швы листов, параллельные скату, должны располагаться над обре¬
шетинами или в непосредственной их близости. В соответствии с этим
при выборе расстояния между обрешетинами следует считаться
с размерами листов волнистого железа, имеющимися в сортаменте.
3)	Обрешетины
а) Расчет обрешетин
Следующим элементом, входящим в состав перекрытия, являются,
обрешетины, или, как их часто называют, прогоны. Обрешетины
служат опорой для настила кров¬
ли и передают нагрузку от нее не¬
посредственно стропильным фер¬
мам. Обрешетины бывают деревян¬
ные и металлические.
Рис. 138.
Применение деревянных обрешетин, вследствие необходимости
максимальной экономии металла, предпочтительно.
Таким образом, в современных условиях надлежит, как правило,,
проектировать перекрытие на деревянных обрешетинах, применяя
металл лишь в случаях, где по условиям пожарной безопасности де¬
рево совершенно исключается, или когда размеры деревянных обреше¬
тин по расчету получаются настолько значительными, что стоимость
их оказывается слишком высокой
Максимальным допустимым размером деревянных обрешетин можно
принимать сечение бруса 18 х 24 см. В случае необходимости по-
153

условиям црочности или прогиба принять большие размеры, следует
переходить на металлические обрешетины из двутаврового или швел¬
лерного железа.
При очень большом расстоянии между стропильными фермами
обрешетины из прокатных профилей заменяются сквозными или
шпренгельными фермами.
Нагрузки, действующие на обрешетины, слагаются из следующих
элементов:
1)	собственный вес кровли, передающийся на данную обрешетину;
2)	давление снега;
3)	давление ветра;
4)	вес одного чловека, считающийся передающимся полностью на
одну обрешетину;
5)	собственный вес. обрешетины.
Возможные комбинации действия этих сил при различных углах
наклона кровли к горизонту принимаются такие же, как при расчете
кровли, т. е. согласно таблицы 48. Нужйо остановиться на той комби¬
нации, которая даст наибольшие значения напряжений.
В соотве.ствии с изложенным обрешетина, расположенная парал¬
лельно коньку, будет в общем случае нагружена (рис. 139) следую¬
щими силами: силою Рг —нормальной скату, являющейся следствием
давления ветра, и вертикальной силой Р%— от собственного веса,
давления снега и веса человека. При расчете обрешетины все действу-
щие на нее силы приводятся к одной равнодействующей Е, которая,
в свою очередь, разлагается на две силы: Рх — параллельную скату,
и Р„ — нормальную скату. Силы эти считаются приложенными
в центре тяжести поперечного сечения обрешетины.1
Под влиянием этих сил, обрешетина испытывает изгиб, как в плос¬
кости уу, так и в плоскости хх. Наибольшее напряжение, очевидно,
будет иметь место в точке а поперечного сечения обрешетины, так как
эта точка наиболее удалена от нейтральных осей хх и уу.
Таким образом, если
Мду—изгибающий момент в плоскости уу,
Мхх — изгибающий момент в плоскости хх,
IVхх—момент сопротивления сечения относительно оси хх,
]уу—момент инерции относительно оси уу,
х — расстояние от нейтральной оси уу до наиболее удаленного
волокна,
то наибольшее напряжение в обрешетине будет получено по формуле:
и _ ^а _л_ ^ххХ
Л»
[67]
Таким образом, расчет обрешетин сводится.к определению изгибаю¬
щих моментов, действующих в плоскостях, нормальной и параллель-
1 Такое допущение не вполне соответствует истине, так как настил укладывается на
верхней поверхности обрешетины, однако возникающие от такого допущения погрешности
настолько незначительны, что практически ими можно пренебречь.
154

ной скату, и затем определению наибольших напряжений по формуле
(57). Предварительно размерами обрешетины задаются ■ приблизи¬
тельно, сравнивая напряжение, полученное описанным выше спосо¬
бом, с допускаемым. Если полученное таким образом напряжение
окажется больше допускаемого, нужно увеличить размер обрешетины,
взяв больший профиль поперечного сечения. В случае, если полученое
напряжение значительно меньше допускаемого, надо, наоборот, умень¬
шить размеры обрешетины. При некотором навыке надлежащие размеры
подбираются очень быстро.
Для определения изгибающих моментов, действующих параллельно
и перпендикулярно скату, примем следующие обозначения:
Рс — давление снега на 1 м2 кровли;
Рв — давление ветра на 1 м2 кровли;
а — угол наклона кровли к горизонту;
<? — собственный вес 1 м2 кровли;
— собственный вес 1 п. м обрешетины;
/—пролет обрешетины (расстояние между стропильными фермами);
й — расстояние между смежными обрешетинами.
Обрешетина на участке аЪ (рис. 140) будет, очевидно, воспри¬
нимать нагрузку (приходящуюся на заштрихованный участок тпр^
кровли).
Тогда, например, для случая нагрузки по комбинации 3-ей (таб¬
лица 48), давление Рц на 1 п. м. обрешетин,нормально к скату будет,
очевидно, равно:
Рн-\ 140.
Ру = ^РсС03 а 4- (1дсо& а-Р^соз а -{■ йРв
[58]
155

Точно также давление Рх на 1 п. м обрешетины параллельно скату,
очевидно, составит:
Рх=й 8Н1 а (рс + Я +	•	[69}
Значение всех величин, входящих в эти формулы, за исключением
собственного веса обрешетины д, известны из расчета настила, который
всегда предшествует расчету обрешетин.
Собственный вес обрешетин, очевидно, не может быть задан точно-
до расчета их и определения точных размеров; поэтому пользуются
следующими ориентировочными предварительными данными:
Таблица 51
Вес 1 п. м. обрешетины (кг) при
нагрузках в кг на 1 пог. метр обрешетины
Для про¬
лета
(м)
200
300
400
500
4
15
18
22
28
6
2)
25
30
36
6
24
32
40
45
7
30
40
49
8
36
49
После того, как нагрузка на 1п.м обрешетины найдена, макси¬
мальные изгибающие моменты определяются (в случае разрезных 1
обрешетин) по формулам:
Муу
РУР
8
; и Мхх =
Р*Р
8
В целях уменьшения изгибающихся моментов, действующх на обре¬
шетины, а следовательно, и более экономичного их про ктирования,
применяют следующие конструктивные приемы: для уменьшения мо¬
мента, действующего в плоскости параллельной скату (вызывающего
особенно значительные напряжения при применении металлических
обрешетин), обрешетины снабжают так называемыми оттяжками.
Оттяжки представляют собой металлические стержни из круглого
или углового железа, расположенные в плоскости ската и соединяющие
между собой середину всех обрешетин, при чем середина верхней обре¬
шетины соединяется с коньковыми узлами стропильных ферм или с над¬
лежащим образом усиленным коньковым прогоном (рис. 140). Такая
конструкция создает в пролете обрешетины дополнительную опору по¬
средине, препятствующую изгибу в плоскости ската. Таким образом,
пролет обрешетины для сил, действующих в плоскости ската, умень¬
шается вдвое. Пролет для сил, нормальных к скату, остается, разу¬
1 Разрезными называются обрешетины, имеющие стыки над каждой стропильной фер¬
мой. Такие обрешетины рассчитываются как свободно опертые балки.
166

меется, без изменения. При наличии оттяжек максимальные изгибаю¬
щие моменты найдутся по формулам:
Р /2	р /2
МуУ = ^г1Мхх = ^-.	[60]
Таким образом, применение оттяжек уменьшает в 4 раза момент
в плоскости ската. Обстоятельство это особенно существенно при при¬
менении металлических обрешетин, момент сопротивления которых
относительно вертикальной оси очень мал.
Вторым способом уменьшения изгибающих моментов, дающим
уменьшение также моментов, действующих нормально к скату, является
применение так называемых уравновешенных обрешетин, или прогонов
системы Гербера.
Принцип этой конструкции заключается в том, что стыки обреше¬
тин в этом случае приходятся не над стропильным { фермами, а в про¬
лете, при чем расположение этих стыков (шарниров) подобрано таким
образом, чтобы обрешетины разгружались в смежных пролетах. Схе¬
матически такая конструкция прогонов изображена на рис. 141
(внизу).
На верхней части этого рисунка показана эпюра изгибающих мо¬
ментов прогона под влиянием сплошной нагрузки, равной <? кг/п. м.
Определение длины свешивающейся в смежный пролет части прогопа
(расстояние а) может быть определено на основании следующих сообра¬
жений.
Если бы прогон не имел свесов (консолей) и представлял собой
разрезные на опорах балки, эпюра моментов имела бы вид, представ¬
ленный кривой линией, при чем максимальный момент равнялся бы:
?12
в середине пролета и нулю над опорами.
О
Благодаря тому, что стыки вынесены в смежные пролеты, прогон
в пролете АВ, под влиянием нагрузки на концы консолей, будет испы¬
тывать отрицательный момент, одинаковый на всем протяжении про¬
лета АВ.
157

Таким образом, эпюра моментов примет вид, изображенный па ри¬
сунке 141, между кривой и линией МЫЯ. Очевидно, что чем больше
вылет коне ли, тем больше отрицательный момент.
Прогон будет спроектирован наиболее экономично в том случае,
если длина свешивающейся части будет подобрана таким образом, чтобы
отрицательный изгибающий момент на опоре равнялся положитель¬
ному моменту в пролете.
Для соблюдения этого условия необходимо, чтобы отрицательный
момент над опорой А, от действия нагрузки на консоль О А, равнялся
(половина максимального изгибающего момента разрезного про-
16
гона пролетом I).
Таким образом, должно иметь место уравнение:
Як „ , #9 _ Я?
2 + 2 10‘
Подставляя вместо 1г равную ему величину /—2 а и упрощая, бу¬
дем иметь:
/2
1а — 2 а2 + а2 = —;
8
откуда
Случай со знаком плюс, нужно, очевидно, отбросить, как приводя¬
щий к абсурдному решению (а не может быть больше половины /), та¬
ким образом получаем:
а = 0,146 /,
т. е. свесу обрешетины следует придать длину, равную 0,146 пролета -
Рассуждая аналогичным образом, мы получим величину свеса ВЕ
(рис. 141) обрешетины крайнего пролета, которая равна а = 0,125 I,
вместо найденных для средних пр летов 0,146 /.
Как видно из эпюры, изгибающий момент в крайнем пролете больше
нежели в промежуточных. Он, очевидно, равен:
М2
ЯЦ_
8 '
Подставляя вместо /2 равную ему величину — 0,125 / = 0,875 I,
будем иметь для крайнего пролета:
.. о (0,875 /)2
М2 =	= 0,0057 дР,
е/2
вместо М1 = — = ®,(625 дР для средних пролетов.
Ш

На рис. 142 дана разбивка стыков уравновешенных обрешетин
для разного количества пролетов с указанием значений максимальных
моментов для средних и крайних пролетов.
Как видно из приведенных значений моментов, применение уравно¬
вешенных обрешетин дает значительное уменьшение моментов от сплош¬
ной нагрузки (до 50°/о для средних пролетов), а следовательно-
и значительную экономию при проектировании; вследствие этого при
металлических обрешетинах применение уравновешенного типа яв¬
ляется совершенно обязательным.
При трех пролетах
о.гге
лг .
*	7?
| е лз
. € . 4- е ~
/У/ =07 г = 0,06589
Пз - О, 03989 ег
При нечетнол ииспе рролетоО
П,
При чет ног* числе л рол ото?
П
О/с
че о,Мсе
ог&6
е а/г$е
/У/
1
а
[т
ы
Ы |°
Д4”/]
к м
-
и
Рис. 142.
/У, - 0,06859	- Щ
Р7г - у6957 д С2
п, -о,обё$чег
/уг - 0,0957 д€ г
При деревянных обрешетинах и, небольших пролетах (4,5 м и
меньше) применение уравновешенной конструкции нерационально*
так как уменьшение количества леса связано, с повышением стоимости
соединений, более сложных в уравновешенных прогонах.
' Следует иметь в виду, что приведенные выше значения максималь¬
ных моментов справедливы лишь для сплошной нагрузки. При опреде¬
лении окончательного (суммарного) Момента от совместного действия
всех сил к моменту от сплошной нагрузки должен быть прибавлен мо¬
мент от веса человека, составляющий для средних пролетов, очевидно::
Р1
- - или 0,25 Р1, где Р — нормальная к скату составляющая от веса
человека.
Для крайних пролетов (с шарниром) максимальный изгибающий
момент от сосредоточеной силы, очевидно, будет:
/> Л- = ,.,21 т.
После определения размеров обрешетин по условиям прочности
надлежит, так же, как и для настила, проверить их на прогиб. Вели-

чина этого прогиба (под действием сплошной нагрузки) не должна
превышать пролета. Действие сосредоточенной силы от веса чело-
250
века в этом случае не учитывается, так как она не является постоянной.
Определение стрелы прогиба для прогонов обычного типа (разрез¬
ных на опорах) производится по формуле (54).
Для уравновешенных обрешетин определение прогибов несколько,
сложнее. Прогиб в тех пролетах, где нет стыков обрешетин будет,
очевидно, весьма незначительным, так как наличие свесов разгружает
эту часть прогонов. Максимальный прогиб будет, очевидно, в пролетах
с шарнирами. Величина этого прогиба сложится из суммы прогибов
подвесной части прогона СЮ (рис. 141) и прогиба конца свешиваю¬
щейся части ИА.
Величина этого прогиба оказывается равной:
/ = 0,0052^.	[61]
При уравновешенных обрешетинах, точно так же, как при разре¬
зах, для уменьшения изгибающих моментов, действующих в плос¬
кости ската, могут быть применены оттяжки. Наибольший изгибаю¬
щий момент в этом случае (от сил, действующих в плоскости ската)
имеет максимальное значение на опоре (в месте крепления к стро¬
пильной ферме) и может быть с достаточной точностью принят рав¬
ным1, от сплошной нагрузки:
Мх = 0,0415?/,	[62]
где — нагрузка на 1 п. м обрешетины, действующая параллельно
скату;
/ — расстояние между фермами (пролет обрешетины);
То же от сосредоточенной силы, приложенной в шарнир
Мг = 0,146 1Р,	[63]
где Р — сосредоточенная сила.
Для крайних пролетов значение максимального момента в подвес¬
ной части прогона в плоскости ската при наличии оттяжек может
быть с достаточной точностью принято от сплошной нагрузки равным:
Мг = 0,0240 ?/.
Что же касается момента от сосредоточенного груза, то им для
крайних пролетов можно пренебречь.
Пример. Рассчитать обрешетину под деревянную теплую
кровлю, крытую рубероидом, при угле наклона кровли 15° к го¬
ризонту. Расстояние между обрешетинами й = 2,5 м, расстоя¬
ние между стропильными фермами / = 5 м.
1 Момент этот выведен в предположении, что подве'ная часть прогона разрезана
в мегте прикрепления оттяжки. Считать эту балочку не^азрезной нельзя, так как
•истема оттяжек не может создать абсолютно жесткую опору для середины бадочки.
160

Вес настила 50 кг/м2, нагрузка снегом 88 кг/м2.
1-й вариант. Деревянные обрешетины.
Проектируем обрешетины уравновешенного типа без оттяжек (при¬
менение оттяжек для деревянных обрешетин, имеющих по сравнению
с .металлическими значительный момент сопротивления относительно
вертикальной оси, нерационально).
Вертикальная нагрузка на 1 п. м обрешетины от веса кровли и дав¬
ления снега состайит:
(88 + 50) X 2,5 = 346 кг.
Собственный вес обрешетины, согласно таблицы 51, примем равным
27 кг/м, откуда полная сплошная нагрузка будет:
346 + 27 = 373 кг/м.
Тогда сплошная нагрузка нормально скату равна:
Ру = 373 соз 15° = 373 X 0,966 = 360 кг/м.
Сосредоточенная нагрузка от веса человека:
100 X СОЗ 15° = 96,6 кг;
параллельно скату, от сплошной нагрузки:
Рх = 373 8Ш 15° = 373 X 0,259 = 96,5 кг/м.
То же от сосредоточенной нагрузки:
100 X вш 15° == 25,9 кг.
Максимальный изгибающий момент в плоскости нормальной скату
для средних пролетов
Му1 = 0,0625 ,Х 360 X 52 + 96,6 X 5 = 562 + 121 = 683 кгм.
То же для крайних:
Му"= 0,0957 X 360 X 52 + 0,218 X 96,6 X 5 = 861 + 105 =»
= 966 кг.м.
Аналогично изложенному, изгибающий момент в плоскости ската
для средних пролетов:
Мхх + 0,0625 X 96,5 X 52 + 0,25 X 25,9 X 5 = 151 + 32,4 =*
= 183,4 кг.м;
для крайних:
М"х = 0,0957 X 96,5 X 5 + 0,218 X 25,9 X 5 = 201 + 28,2 ^
259,2 кг.м.
Задаемся для средних пролетов обрешетиной размерами 14 X 20 см.
Момент сопротивления сечения этой обрешетины относительно гори¬
зонтальной оси будет:
IV
14 X 202
6
= 933 см3;
Балинский—11—170.
161

то же относительно вертикальной оси:
20 X 142
-
=652 см3
Тогда наибольшее напряжение от изгиба составит:
68 300	18 340
933 ^	652"
73,3 + 28,2 = 101,5 КГ/СМ2,
нто меньше допускаемого, принимаемого равным 110 кг/см2.
Для крайних пролетов необходимо задаться большим сечением.
Принимая размеры его 18 х 20 см, имеем:
IV
XX
18 X 20
6
2
- = 1
200 см3;
и напряжение
20 X 162
6
= 1 080 СМ3
96600	25920
1200 + 1080”
= 80,5 + 24,0 = 104,5 < 110 кг/см2.
Проверяя прогиб, получим для среднего пролета:
/ = 0,0052
'	’	100 000 X Л
Момент инерции сечения обрешетины относительно оси хх равен:
откуда:
или
14X20.
■/Х 12
СМ4,
/ = 0,0052] X 2 410 = 1,25 см,
,	1,25	11
> = 100 = 400 < 260 Пр0лета'
Таким образом, принятое для обрешетин в средних пролетах сече¬
ние 14 X 20 см, а в крайних 18 X 20 см удовлетворяет и условиям
прочности и нормам прогиба.
Для облегчения подбора сечения обрешетин приводим таблицу 52
наиболее употребительных сечений деревянных обрешетин.
2-й вариант. Металлические обрешетины.
Металлические обрешетины следует, очевидно, проектировать урав¬
новешенного типа с оттяжками. Значение изгибающих моментов, нор¬
мальных к скату, в этом случае будет, очевидно, таким же, как и при
деревянных обрешетинах, без оттяжек, т. е.
Му' — 683 кг.м (для средних пролетов);
Му' = 966 кг.м (для к айнйх пролетов).
162

Таблица 52
Наиболее употребительные размеры деревянных обрешетин
Рис. 143
^X1С =
У?< =
„„ Ьгк
12 ;
Ыг2
: б":
оу = Ыг.
к
(см)
ь
(см)
Тхх
(см1)
№хх
(см3)
1У пч
(см3)
Сечение
со
(см2)
д—вес 1 п.м.
14
10
2394
327
233
140
10,5
14
12
2740
392
336
168
12,6
14
14
3200
457
457
196
14,7
16
10
3420
427
266
160
12
16
12
4100
512
384
192
14,4
16
14
4780
597
522
224
16,8
16
16
5470
683
683
256
19,2
18
10
4860
540
300
180
13 5
18
12
5830
648
432
216
16,2
18
14
6800
756
588
252
18,9
18
16
7780
864
768
288
216
18
18
8750
972
972
324
24.3
20
Ю
6670
667
333
200
15
20
12
8000
800
480
240
18
20
14
9333
933
653
280
21
20
16
1167)
1067
833
320
24
20
18
12000
1200
1080
360
| 27
22
12
12660
968
528
1
264
19.8
22
14
13400
1129
718
308
23,1
22
16
14200
1291
938
352
26,4
22
18
16000
1452
1188
396
29,7
22
20
17700
1613
1466
440
33
Максимальное значение изгибающих моментов в плоскости ската
для средних пролетов по формулам (62) и (53) будет:
М/ = 0,04152 X 96,5 X 52 + 0,146 X 25,9 X 9, откуда:
Мхг= 100 + 19 = 119 кг.м;
То же для 'крайних пролетов:
М"х = 0,0240 X 96,5 X 52 = 58 кгм.
ЮЗ

Таблица 53
Сортамент пиленых лесных материалов хвойных пород|
Длина (мм) 4; 5; 6, 5; 7; 8, 5; 9
Толщ
(мм)
Ш
и
Р
и
н
а
(см)
7 1
1
1
1
1'
11
13
14
15
16
17
18
1( ;
1
1(
И
12
13
14
15
16
17
18
13 1
!
1г'
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
16
И
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2'
21
22
19
1
1^
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
22
10
И
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
25
2
3
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2'
21
22
23
24
25
26
30
2
3
4
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
35
Ю
1112
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
40
4
5
6
10
И
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
45
1С
И
12
13
14
15
16
17
18
19
2°
21
22
23
24
25
26
50
5
6
7
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2Г
21
22
23
24
25
26
60
6
7
8
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
70
7
8
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
2
26
80
8
1С
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
(сЬ
26
90
!
9
2
21
22
23
24
25
26
100
!
10
2
21
22
21
24
25
26
НО
!
11
2
21
22
23
24
25
26
130
|
13
20
21
22
23
24
25
26
Проектируя прогоны из швеллеров с допускаемым напряжением
1 400 кг/см2 и задаваясь для средних пролетов швеллером № 16,
получим по таблицам сортамента для указанного профиля моменты
сопротивления:
Шхх= 119,2 см3;
^„=19,2 см3;
моменты инерции ]хх = 954 см4
и напряжение:
п
68 300
119,2 +
11900
19^2
= 573 + 620 = 1 193 -< 1400.
(Применение ближайшего меньшего № 14 дает перенапряжение).
Для крайних пролетов оказывается достаточным также швеллер
№ 16, так как напряжение равняется:
96 6С0 ,
п = -г^—- +
5800
119,2	19,2
Проверяя прогиб, имеем:
= 810 + 302 = 1И2 < 1400.
иди
/ = 0,0052
/ =
3,60 X 6004
2 X Ю6 X 954=
1,23 см,
1,23	11
500 — 407	250 *
164

Таким образом, выбранный профиль удовлетворяет и условиям
прочности, и нормам прогиба.
б)	Р а с ч е т оттяжек
Мы рассмотрели случаи расчета обрешетин различных типов:
простых, разрезных, уравновешенных и снабженных оттяжками.
В последнем случае, кроме самих обрешетин, расчету подлежат также
оттяжки.
Назначение оттяжек — препятствовать прогибу середины обре¬
шетины, возникающему под влиянием сил, действующих в плоскости
параллельной скату. Таким образом, при расположении оттяжек по
рис. 140, оттяжка в сечении ее А, очевидно, будет испытывать растя¬
гивающую силу, равную параллельной скату составляющей, от на¬
грузки, приходящейся на заштрихованный участок кровли гз1и.
Если назвать площадь участка гзЫ через <3 вертикальную сплош¬
ную нагрузку на 1 м2 кровли, т. е. собственный вес кровли, обрешетин
и давления снега через Р и угол наклона кровли к горизонту через а,
то сила 5, растягивающая оттяжку в сечении А, очевидно, будет равна:
5 = йР 8Ш а.	[64]
Усилия в наклонных оттяжках В, передающих усилие 5 в конь¬
ковые узлы стропильных ферм, будут, очевидно, равны:
51 = 2$08|’	[65]
где Р — угол наклона оттяжки к поясу стропильной фермы.
При расчете оттяжек нагрузка на кровлю от веса человека не учи¬
тывается.
Оттяжки обыкновенно проектируются из круглого или углового
железа, причем в соответствии с изложенным, площадь, ш поперечного
сечения нетто оттяжки должна быть подобрана таким образом, чтобы
(О
[66]
где (и) — основное допускаемое напряжение.
При проектировании оттяжек из круглого железа, укрепляемых
гайками, следует иметь в виду, что опасным является сечение в месте
расположения резьбы, и, следовательно, при определении площади
по формуле (66), будет найдена площадь сечения не самого стержня,
а внутреннего диаметра резьбы. Исходя из -этой площади, подходящий
диаметр оттяжки может быть подобран на основании данных таблицы 16 _
в) Конструкция обрешетин и оттяжек
Как уже сказано выше, обрешетины могут быть запроектированы
металлическими или деревянными. Наиболее подходящим прокатным
профилем для металлических обрешетин является двутавр или швеллер.
166

Первый из них имеет, по сравнению со вторым, больший момент
инерция относительно горизонтальной оси и меньший относительно
вертикальной. В соответствии с этим применение для прогонов дву¬
таврового сечения предпочтительно, когда преобладают силы, дейст¬
вующие параллельно скату, и певелтка скатная (параллельная скату)
с оставля юща я натру зки.
Такое соотношение сил имеет место при очень пологих кровлях
(меньше 16°), больших пролетах (6 м и больше) и наличии оттяжек.
В остальных случаях выгоднее швеллеры. Двутавровые обреше¬
тины по сравнению со швеллерными менее удобны в отношении при¬
крепления к стропильным фермам (см. рис. 144 и 145).
50x720x300
Рис. 146.	Рис. 147.
Прикрепление тех и других осуществляется коротким уголком,
соответствующим по длине ширине верхнего пояса фермы и к ней при¬
клепанным. Как видно йз рисунков при двутавровых обрешетинах
необходимо увеличивать размеры уголка (нижнюю полку) и вводить
прокладку (на рисунке заштрихована), что несколько усложняет
и удорожает конструкцию. Вторым неудобством двутавровых обреше¬
тин является конструкция прикрепления настила кровли. Прикреп¬
ление деревянного настила к металлическим обрешетинам осущест¬
вляется при Помощи бруска, идущего вдоль обрешетины, к которому
настил пришивается гвоздями (рис. 146 и 147). Брусок соединяется
с обрешетиной болтами. Как видно из рис 146 при двутравровых про¬
гонах необходимо устраивать дополнительные деревянные прокладки,
166

В силу всего изложенного, в громадном большинстве случаев, более
целесообразно применять для прогонов — швеллерное железо.
При уравновешенных обрешетинах соединение прогонов между
собой осуществляется по рис. 148. Размеры болтового шарнира (диа¬
метр болта и необходимую во избежание смятия толщину железа),
а также количество заклепок рассчитывают согласно у. азаний главы
пятой, исходя из максимального вертикального давления на болт
ЗаХлелки ^ /65
Я
—и-
/
1
}
Г~
	^4
ф
ч
ГЩ1
у +1 У-
. 	1
V
1
Щ,70,
оо
м
\/
6О/г/г? & 7/а ■'
/7о Я Я
Л6Я/8-
С
/40*240x8
!д
Рис. 148.
Величина этого давления легко находится как опорное давление
подвесной части прогона СВ (рис. 141).
Конструкция прогонов в крайних пролетах несколько отличается
от средних, так как в этой части необходимо усилить обрешетины
в связи с большими изгибающими моментами.
Если нет крайних стропильных ферм и прогоны опираются на стену
или другую поддерживающую их конструкцию, усиление достигается
нроще всего применением большого профиля. В этом случае шарнир¬
ное соединение с обрешетинами смежного промежуточного пролета
осуществляется аналогично рис. 148, при условии, чтобы верхние
полки швеллеров или двутавров были в одном уровне.
При наличии крайних стропильных ферм применение большего
профиля для крайних пролетов требует усложнения конструкции при¬
крепления к фермам, так как положение верхней полки обрешетин
необходимо сохранить на одном уровне. В этом случае можно достиг¬
нуть усиления обрешетины, не меняя профиля ее, путем приклепки
вдоль швеллера одного или двух углов по рис. 149.
Размеры уголков должны быть подобраны таким образом, чтобы
момент сопротивления усиленного сечения соответствовал расчетному.
.1 <17

В случае применения для усиленного прогона крайнего пролета
большого профиля, прикрепление к стропильной ферме может быть
осуществлено по рис. 150 с тем, чтобы расстояние к соответствовало
высоте профиля нормальных неусиленных прогонов.
Обрешетина
Гн- -нф- ф-
Ь-—_гт;
ЗЁ
■| {-7оо*е5х/о
'	е*/?о
Н--Г6
Ь'ид по стрелке
. ММ
5олты г
Крайняя стоо-
пильная <рергго
I- 700к 65 у ГО ^ 3^0
Приклепан К С А/г/8
4- -+ / ~Ж трепр заклелколц
-1 и которь юг орле
€ потаи
Рис. 160.
Для электросварных конструкций профиля обрешетин выбираются
такие же, как и для клепаных.
Конструкция прикрепления обрешетин к фермам осуществляется
аналогично рис. 140 и 141, с той только разницей, что короткий уголок
(коротыш) не приклепывается, ча приваривается к стропильной
ферме (рис. 151).
Рис. 162.
Оттяжки лучше всего конструировать из прутьев круглого железа,
нарезанных на концах и укрепляемых к обрешетинам двумя гайками,
Конструкция так го прикрепления дана на рис. 152.
Деревянные обрешетины проектируются из брусьев, согласно разме¬
ров, указанных в таблице 52, в зависимости от данных расчета. Конструк¬
168

ция прикрепления деревянных обрешетин к стропильным фермам анало¬
гична прикреплению металлических прогонов и показана на рис. 153
2. Стропильные фермы (клепаные)
Стропильные фермы являются основной составной частью пере¬
крытия, они воспринимают нагрузку от веса кровли и действующих на
нее сил и передают это давление на опоры. В некоторых случаях к стро¬
пильным фермам подвешиваются также: потолок помещения, подкра¬
новые пути грузоподъемных кранов и т. п.; в этих случаях все допол¬
нительные нагрузки должны быть учтены при расчете и конструиро¬
вании ферм.
1) Выбор типа конструкций
Выбирая тип конструкции стропильных ферм, следует предвари¬
тельно определить расстояние между фермами и наметить геометри¬
ческую схему и тип решетки.
Расстояние между фермами для металлических каркасных зданий
зависит не только от конструкции самих ферм, но обычно от расстояния
I между колоннами в продольном направлении (см. рис. 133). Расстоя¬
ние же между колоннами обычно определяется особенностями техно¬
логического процесса того производства, для которого проектируется
здание, и колеблется обычно в пределах от 6 до 35 м.
Наиболее выгодное в конструктивном отношении расстояние между
стропильными фермами — от 4 до 8 м. Если расстояние между колон¬
нами больше, все стропильные фермы уже не могут быть оперты непо¬
средственно ша колонны и некоторые из них опираются на подстропиль¬
ные фермы, соединяющие верхушки колонн. Расстояние между стро¬
пильными фермами в этом случае определяется путем деления расстоя¬
ния между колоннами на несколько равных частей: две, три и т. д.,
с тем, чтобы расстояние между фермами достигло 4—8 м. Назначение
этого расстояния находится также в некогор зй зависимости от пролета
ферм: чем больше пролет ферм, тем больше должно быть взято расстоя¬
ние между ними.
Наконец, следует учесть тип обрешетин: чем больше расстояние
между фермами, тем больше пролет обрешетин, а следовательно и их
стоимость. Таким образом, увеличение расстояния между фермами,
сокращая их общее число, уменьшает стоимость стропил, но одновре-
169

менно увеличивает стоимость прогонов. Исследование этого вопроса
приводит к выводу, что наивыгоднейшее расстояние между фермами
с этой точки зрения, при обрешетинах из прокатных пре филей, лежит
в пределах от 4,5 до 6,5 м, при чем суммарная стоимость ферм и кровли
весьма мало меняется при изменении расстояния в указанных пределах.
в
Рис. 156—(а), (б), (в).
Таким образом, основанием для выбора расстояния между стропи¬
лами в первую очередь является расположение колонн, которым и над¬
лежит руководствоваться.1
Следующим вопросом, подлежащим разрешению, является выбор
геометрической схемы и типа решетки.
На рис. 154—159 даны геометрические схемы употребительней¬
ших типов стропильных ферм. Все они состоят из системы прямоли¬
нейных стержней, соединенных.в местах пересечения (узлах).
Прямолинейные стержни, образующие очертание фермы сверху,
на протяжении от одной опоры до другой (А ВС на рис. 154а), и снизу
(участок АС на рис. 154) носят названия соответственно верхнего
и нижнего поясов ферм.
Вертикальные стержни и стержни, перпендикулярные к верхнему
поясу (для схем 156 и 157), называются стойками, а наклонные эле¬
менты раскосами. Система раскосов и стоек носит общее название
1 В последнее время стали входить в употребление (особенно в сварных конструкциях)
обрешетины в виде сквозных фермочек или шпренгельных балок. В этом случае оказы¬
вается выгодпым значительно увеличить расстояние между стропильными фермами
доводя его до 11—13 м.
170

решетки фермы. В некоторых фермах, например, изображенных на
рис. 168, стойки могут отсутствовать вовсе; вся решетка в этом случае
состоит из одних раскосов. Все приведенные системы решеток представ¬
ляют собою системы статически определимые.
Применение для решеток стропильных ферм статически неопреде¬
лимых систем не дает никаких преимуществ и должно быть решительно
отвергнуто.
Фермы указанных выше систем, состоящие из поясов, связанных
между собой системой стержней, носят общее название сквозных ферм
(или ферм со сквозной стенкой) в отличие от ферм сплошных (или со
сплошной стенкой), в которых пояса соединены между собой сплош¬
ным (листом.
Выбор геометрической схемы фермы заключается в определении
очертания поясов и строительной
высоты фермы (величина к на	^	ТТ""
рис. 154 а).	§	Г '
Очертание верхнего пояса опре-	/Г /	\	/
деляется (при прямолинейном по- / N. /	\ /
ясе) углом наклона кровли к го- а/	 чК
ризонту, зависящего, как указано
выше (стр. 140), главным образом	Ри('- I69-
от свойств кровельного материала.
Г В большинстве случаев очертание верхнего пояса принимают пря¬
молинейным с точкой перелома в середине пролета. Лишь в специаль¬
ных случаях, например, при необходимости остекления части кровли,
требующего большого угла наклона (больше 45°, во избежание скоп¬
ления снега), верхнему поясу придают ломаное очертание по рис. 158
или 159; в этих случаях кровля на участках аЪ может быть остеклена.
Очертание по рис. 159 следует предпочесть серповидной ферме рис. 158,
так как выполнение конструкций с перегибами стержней в каждом
узле значительно сложней и дороже конструкции с прямолинейными
поясами.
После того, как очертание верхнего пояса задано, переходят
к определению строительной высоты фермы, т. е. выбору расстояния
между коньковым узлом и нижним поясом фермы. Исследование ра¬
боты ферм показывает, что усилия в поясах ферм уменьшаются по
мере увеличения строительной высоты. Следовательно, при увеличении
высоты уменьшается также вес поясов, так как, вследствие уменьше¬
ния усилий, уменьшается поперечное сечение стержней, длина же
их почти не изменяется.
Рис* 157.
Рис* 158,
171

Что касается решетки, то усилия в ее элементах почти не зависят
от строительной высоты ферм; поэтому увеличение этой высоты не вле¬
чет за собой уменьшения поперечных размеров сечений элементов
решетки; длина же их возрастает почти прямо пропорционально уве¬
личению строительной высоты, а следовательно, возрастает также объем
материала в решетке фермы и ее вес.
Таким образшц, увеличение строительной высоты фермы влечет за
собою уменьшение веса поясов и увеличение веса решетки.
Изменения этих величин происходит неодинаково, и наименьший,
наиболее выгодный вес фермы имеет место при некоторой определенной
строительной высоте. При отклонении от этой высоты в ту или другую
сторону общий вес фермы возрастает. Определение этой наивыгодней¬
шей высоты '1 очно чисто теоретически не представляется возможным,
так как объем металла в фермах, а следовательно, и вес их, зависит
не только от поперечных сечений стержней и их длины, но и от целого
ряда конструктивных деталей и коэфициентов, не поддающихся теоре¬
тическому определению.
Результаты произведенных нами сравнительных исследований веса
стропильных ферм разных пролетов при различных строительных
172

высотах для употребительных случаев нагрузки и уклонов кровли
сведены в графике 160, где дана зависимость между весом стропиль¬
ных ферм различных пролетов и строительной высотой. Из этой диа¬
граммы видно, что наивыгоднейшая строительная высота составляет
*/в пролета для фермы пролето л * 15 м и V, для ферм пролетом 25 и 35 м.
Кроме того, из этой же диаграммы видно, что изменение строительной
высоты в ту и другую сторону в пределах от у6 до х/8 пролета влияет
на окончательный вес фермы незначительно (всего на 7,5°/0). Таким
образом, при отсутствии других условий,"определяющих высоту фермы,
надлежит задаваться высотой в указанных выше пределах1.
Очертание нижнего пояса, точно так же, как и верхнего, чаще
всего задается прямолинейным.
Сопряжение нижнего пояса с верхним на опорах может быть осу¬
ществлено либо непосредственно по рис. 154 а, 155 а и т. д. в так назы¬
ваемых острых опорных узлах, либо путем введения на опоре опорной
стойки по рис. 154 б, 155 б и
156 б. Наконец, возможен слу¬
чай перегиба нижнего пояса
и соединение его непосредст¬
венно с верхним по рис. 156 в.
Первый способ, несколь¬
ко уменьшающий количество
стержней в решетке фермы,
имеет некоторые неудо.бства
в конструировании острого
опорного узла. Кроме того,при такой системе возрастают усилия в поя¬
сах, и общий вес ферм при пологих кровлях оказывается большим, чем
для ферм с опорными стойками.
Таким образ м, для стропил с уклоном кровли меньше 25—20°
следует предпочесть очертание с опорными стойками; при больших
углах наклона вполне рациональна схема с непосредственным соеди¬
нением поясов в опорном узле.
Окончательное положение нижнего пояса в середине пролета на¬
ходится на основании вышеуказанных соображений о выборе строи¬
тельной высоты фермы.
Если найденное таким образом положение нижнего пояса при го¬
ризонтальном и прямолинейном его направлении по отношению к конь¬
ковому узлу окажется ниже опорных узлов, необходимо отказаться от
острого опорного узла и применять ферму с норными стойками или по
рис. 156 в. Наоборот, если положение нижнего пояса окажется выше
опорных узлов, что может иметь место при крутой кровле, нижнему по¬
ясу следует придать очертание по рис. 161. В этом случае, во избежание
слишком острых опорных узлов, стр< итель ую вые л у можно увеличить.
После определения строительной высоты и выбора очертания поя¬
сов переходят к выбору типа решетки фермы. Как видно из схем
1 Более подробно этот вопрос освещен в статье проф. Е. С. Балинского и инж.
С. Е, Черного «Выбор наивыгоднейшей высоты и типа решетки металлических стропиль¬
ных ферм», Бюллетень № 2—3 Украинского Института Сооружений.
173

стропильных ферм приведенных выше, для них могут быть применены
различные типы решеток.
На рис. 164 а и 154 б изображена самая употребительная решетка,
называемая треугольной с дополнительными стойками. В этой решетке
стойки вертикальны, а раскосы имеют попеременно различное направ¬
ление, т. е. некоторые из них являются (если считать слева направо)
нисходящими, а другие восходящими к середине пролета.
При больших пролетах и, следовательно, больших панелях (па¬
нелью называется расстояние между смежными узлами верхнего
пояса), во избежание провисания нижнего пояса от собственного веса,
в решетку фермы могут быть введены также стойки для поддержа¬
ния нижнего пояса, как это показано пунктиром на рис. 1546.
Фермы по р1ис. 155 а и 155 б носят название раскосной (английская
ферма). В этой решетке стойки также вертикальны, раскосы же имеют
одно направление нисходящее к середине фермы.
На- рис. 156 а и 156 б изображена так называемая бельгийская
ферма. В ней стойки перпендикулярны к верхнему поясу, раскосы же
имеют одно направление —восходящее к середине фермы.
Наконец, на рис. 157 дана ферма системы «Полонсо» (французская),
р которой стойки направлены перпендикулярно к верхнему поясу,
раскосы же имеют различное направление, образуя систему разнобед¬
ренных треугольников, высотами которых служат стойки. Эта решетка
отличается тем, что в ней стойки испытывают только сжимающие
усилия, раскосы же — только растягивающие.
На рис. 158 изображена так называемая серповидная ферма, имеющая
ломаное очертание поясов и решетку, состоящую только из раскосов.
Исследование экономической стороны типа решетки приводит
к следующим выводам.
Для ферм употребительных пролетов от 15 до 35 м при пологих
кровлях, испытывающих только нагрузки от кровли и вертикальных
сил, самыми легкими и конструктивно удобными, а следовательно,
и наиболее экономичными, являются фермы с треугольной решеткой
(рис. 154) и фермы английские (рис. 155).
Фермы бельгийские (рис. 156) менее экономичны; при прочих рав¬
ных условиях вес их оказывается больше ферм предыдущих типов
приблизительно на 15—20°/0.
Равным образом, фермы системы «Полонсо» оказываются тяжелее
ферм с треугольной и раскосной решеткой. Кроме того, эти фермы,
в виду отсутствия в них вертикальных элементов, представляют зна¬
чительные конструктивные неудобства в отношении прикрепления к ним
вертикальных связей (перпендикулярных к плоскости ферм), что делает
их применимыми только для небольших пролетов до 16 м, не требую¬
щих вертикальных связей.
Таким образом, при проектировании стропильных ферм обычного
типа, несущих нормальные нагрузки, следует решительно применять
только решетки треугольного или раскосного типа, отдавая предпоч¬
тение первой, которая при одинаковом весе с раскосной, имеет меньшее
количество стержней, а следовательно, дешевле в изготовлении,
.174

Бельгийская система вовсе не должна применяться как не эконо¬
мичная и не имеющая никаких преимуществ.
Фермы «Полонсо» могут быть применены, как уже указано выше,
при небольших пролетах и крутой кровле, в 35° и больше.
Для окончательного выявления геометрической схемы фермы,
нужно, кроме определения очертания поясов и выбора типа решетки
согласно сделанных указа¬
ний, задаться также коли¬
чеством панелей.
При этой разбивке ру¬
ководствуются следующи¬
ми соображениями. Во-пер¬
вых, длина всех панелей
должна быть одинакова; это
упрощает конструкцию кровли и фермы и диктуется также эстетически¬
ми соображениями; во-вторых, длина панели должна быть подобрана та¬
ким образом, чтобы углы между элементами фермы (раскосами, стой¬
ками и поясами) были не меньше 25—30°, так как в противном случае
затрудняется конструирование узлов; в-третьих, длина панели должна
быть в пределах от 2 до 3,5 м, так как при больших панелях доски на¬
стила, ввиду расположе¬
ния обрешетин в узлах фер¬
мы, оказываются слишком
толстыми, что значительно
удорожает и утяжеляет
кровлю. Последние два ус¬
ловия при указанных выше
типах решетки не всегда
оказывается возможным
Рис. 1бз.	осуществить. При больших
пролетах строительная вы¬
сота фермы оказывается большой, и при разделении фермы на панели не¬
большой длины раскосы решетки получают слишком большой наклон, и
углы между ними и стойками оказываются меньше допустимых пределов.
В этом случае может быть применена так называемая сложная
или шпренгельная решетка. Сущность"ее заключается в том, что в обыч¬
ную решетку рассмотренных выше типов в каждую панель вводится
по два дополнительных элемента (раскос и стойка), показанных на
рис. 162 пунктиром. Введение этих элементов, не нарушая стати¬
ческой определимости системы и нормальных углов наклона элемен¬
тов, вдвое уменьшает длину панели. Продолжением вертикальной
стойки шпренгеля вниз до нижнего пояса (рис. 163) можно добиться
уменьшения вдвое также панелей нижнего пояса.
После того, как задано расстояние между фермами, выбрана гео¬
метрическая схема, сделана разбивка на панели и произведен расчет
кровли во всем согласно сделанных выше указаний, переходят к сле¬
дующему этапу проектирования стропил, — определению Действую¬
щих на них внешних сил.
Риг. 162.

2) Опр деление внешних сил
Так же, как и при расчете кровли, внешними силами, действую¬
щими на фермы, являются:
собственный вес кровли и ферм со связями,
давление снега,
давление ветра.
Собственный вес слагается из веса кровли и обрешетин, опреде¬
ляемых при расчете кровли, и собственного веса самих стропильных
металлических ферм и связей межу ними. Вес стропильных ферм
и связей не может быть определен точно до полного расчета и констру¬
ирования ферм; поэтому при расчете предварительно задаются ориенти¬
ровочным весом, определяемым(при условии проектирования из стали 3)
иа основании следующей эмпирической формулы (для пролетов до
30 м):
где ^ — вес стропильных ферм со связями (кг), отнесенный к 1 м2
горизонтальной проекции кровли.
/. — пролет фермы (м).
При проектировании из металла пониженного качества (например,
из стали 3 пониженной, с основным допускаемым напряжением
1200 кг/см2) вес ферм, определяемый по приведен ой формуле, дол¬
жен быть увеличен в отношении допускаемых напряжений, принятых
для стали 3 и материала, из которого проектируется перекрытие.
Таким образом, для стали Ъ, пониженной вес ферм должен опреде¬
литься по формуле:
Направление действия сил от собственного веса принимается вер¬
тикальным.
Давление снега определяется согласно ЕНСП (Единых норм стро¬
ительного проектирования) точно так же, как и при расчете кровли
и выражается в килограммах на кв. метр поверхности крыши. На¬
правление действующих сил давления снега принимается вертикальным.
Давление ветра также определяется по формуле, устан вленной
в ЕНСП. Давление это выражается в килограммах на кв. метр поверх¬
ности кровли, но направление его принимается не вертикальным,
а нормальным к поверхности кровли. Давление ветра принимается
положительным (направленным внутрь здания) для ската кровли, под¬
верженного непосредственному действию ветра, и отрицательным (на¬
правленным изнутри здания) для ската, расположенного с подвет¬
ренной стороны.
Нагрузка перечисленными силами считается равномерно распре¬
деленной по всей поверхности крыши.
С целью упрощения расчета и без ущерба для практически необ¬
ходимой точности, можно принять, что нагрузка от собственного веса
^ = (Ь 3) кг/м2,
[67]
[68]
176

ферм и давления кровли распределяется иа узлы верхнего пояса ферм,
пропорционально площади кровли, приходящейся па соответствующий
узел. Например, при вертикальном давлении от снега и ветра равным
Ч кг/м2 и обозначениях на ис. 140, давление на все узлы каждой
промежуточной фермы (кроме крайних узлов, расположенных над
опорами) будет равняться:
для крайних узлов ферм это Давление будет равно:
/2 • Я - Л • I-
Крайние (щипцовые) фермы, очевидно, испытывают вдвое меньшую
нагрузку, однако в целях единообразия конструкции их отдельно не
рассчитывают и проектируют такими же, как и средние фермы.
В некоторых случаях стропильные фермы могут, кроме Обычных
сил, подвергаться действию дополнительных сил, например, нагрузке
от веса потолка и т. п. Нагрузки эти должны быть учтены при расчете.
Под влиянием указанных нагрузок элементы фермы будут испыты¬
вать различные усилия, при чем некоторые элементы могут ока¬
заться в худших условиях работы при одной ко бинации нагрузок, дру¬
гие элементы — при другой. В целях обеспечения прочности конструк¬
ции необходимо предусмотреть для всех стержней такие комбинации
нагрузок которые дают наибольшее усилие. Так как заранее обычно
нельзя предугадать, какая комбинация нагрузок дает наибольшие
усилия в элементах фермы, необходимо провести расчет для всех воз¬
можных комбинаций нагрузок и учесть максимальные значения усилий .
Различные комбинации нагрузок, которые должны быть приняты
во внимание при расчете стропильных ферм, представлены в таб¬
лице 54.
Балинский—12	170.
3 77

Таблица 54
Расчетные комбинации нагрузок для стропильных ферм
Уклон
кровли
№
Комбинация нагрузок
Допускаем.
напряжение
Примечание
Уклон
кровли
1
Давление снега плюс
II
со
о
о
я
меньше
собственный вес . . .
Основное
2
Собственный вес плюс
Если нагрузка
отрицательное давле-
собственного веса
ние ветра при действии
на 1 м2 кровли
его справа
Повышен.
больше отрица¬
3
То же при действии
тельного давления
ветра слева
Повышен.
ветра, эту комби¬
Уклон
кровли
4
Давление снега плюс
нацию разрешает¬
30° <а <45°
собственный вес . . .
Основное
ся в расчет не при¬
нимать
5
Давление снега плюс
собственный вес плюс
давление ветра (поло¬
жительное на один скат
и отрицательное на дру¬
гой) при направлении
ветра справа
Повышен.
6
То же при направле¬
нии ветра слева . . ,
Повышен.
7
8
Собственный вес плюс
давление ветра (поло¬
жительное на один скат
и отрицательн. на дру¬
гой) при направлении
ветра справа
Повышен.
То же при направле¬
нии ветра слева . . .
Повышен.
Уклон
кровли
9
Собственный вес . .
Основное
а = 45° и больше
10
11
Собственный вес плюс
давление ветра (поло¬
жительное на один скат
и отрицательн. на дру¬
гой) при направлении
ветра справа
Повышен.
То же при направле¬
нии ветра слева ....
Повышен.
Примечание 1. В ответственных случаях для ферм больших про¬
летов (ангаров, ж. д. дебаркардеров и т. п.) следует проверить усилия при за¬
грузке снегом одного ската фермы и отсутствии его на другом.
Примечание 2. Для удобства, когда расчет должен вестись по по-
вышенному допускаемому напряжению, рекомендуется принимать за расчет¬
ное усилие 0,825 суммарного усилия от давления снега, ветра и собствен¬
ного веса- Дальнейшие вычисл ения в этом случае ведутся по основному до¬
пускаемому напряжению.
178

Пример. Определить расчетные нагрузки, действующие па
стропильную ферму, имеющую размеры по рис. 164. Расстояние
между фермами 5 м. Высота здания до конька 16 м. Здание располо¬
жено в г. Москве на окраине. Вес кровли с обрешетинами составляет
65 кг/м’, ферма проектируется из стали 3.
Собственный вес стропильных ферм со связями составит (по фор¬
муле (67):
= 16 + 3 = 19 кг/м’ горизонтальной проекции кровли или
19 С08 37°30' = 19 X 0,793 = 15,1 кг/м2 поверхности кровли.
Тогда полный собственный вес перекрытия будет:
65	15,1 = 80,1 кг/м2 поверхности кровли.
Давление снега 'составит:
Рс = 2,00 (1 т 0, 002 X 137) (45° — 37,5) = 19,1 кг/м2.
Положительное давление ветра:
Р* = 0,25 (40 + 0,67 X, 16) = 12,7 кг/м2.
Отрицательное давление ветра:
Р'в = -0,5 (40 + 0,67 X 16) = — 25,4 кг/м8.
Длина панели при пролете 16 м и угле наклона кровли а=37°30'
будет равна:
й -
16
2Х4ХСОВ37°30'
= 2,52 м.
Вертикальное давление на узлы фермы (кроме крайних) от собст¬
венного веса перекрытия будет равно:
81,1 X 2,52 X 5 — 1020 ко.
То же на крайние узлы (опорные):
8_1ДХ,2,5АХ^ = 510 кг_
Вертикальное давление снега на узлы фермы будет:
19,1 X 2,52 X 5 = 240 кг.
То же на крайние:
240 : 2 = 120 кг.
Нормальное к скату положитель1:ое давление ветра на средние узлы
одного ската фермы (кроме опорного и конькового узлов Доставит:
12,7 X 2,52 X 5 = 160 КГ.
То же на опорный и коньковой узлы:
160 : 2 = 80 кг.
17:.’

Нормальное к скату отрицательное давление ветра на средние
узлы другого ската фермы будет:
— 25,4 X 2,52 X 5 = — 320 кг.
То же на опорный и коньковой узлы:
320 : 2 = 160 кг.
Схема совмест ого действия всех определенных выше сил показана
стрелками на рис. 164.
3)	Определение усилий в элементах ферм
После определения действующих га ферму внешних сил переходят
к определению опорных реакций и усилий в элементах фермы.
В тех случаях, когда опорами стропильных ферм служат каменные
или железобетонные стены и т. и., одна из опор, во избежание стати¬
ческой неопределимости и дополнительных напряже ий в элементах
фермы, проектируется подвижной, т. е. один конец фермы должен
иметь возможность свободно перемещаться на опоре. В этом случае
стропильная ферма является системой внешне статически определимой,
а нахождение опорных реакций ее не представляет затруднений.
В практике проектирования металлических каркасных зданий
стропильные фермы опираются большей частью на металлические ко¬
лонны, с которыми соединяются болтами или заклепками, без спе¬
циальных подвижных опор. Однако в этом случае, в виду сравнительно
незначительной жесткости верхушки колонны в направлении дейст¬
вия горизонтальной силы, этой жесткостью можно без большой погреш¬
ности пренебречь и рассматривать стропильную ферму как свободно
опертую. Таким образом, определение опорных реакций в этом случае
производится так же, как и для ферм с одним свободно опертым концом.
Определение усилий в елементах фермы производится в предполо¬
жении, что все стержни ее соединены шарнирно в узлах. В таком случае
ферма представляет собой плоскую стержневую систему, и усилия во
всех ее элементах возникающие под действием внешних сил можно найти
путем разложения этих сил вдоль направления стержней по одному
из спос бов, приводимых в строительной механике.
Для стропильных ферм, обычно подвергающихся действию постоян-
гой нагрузки и притом в сравнительно небольшом числе ко бинаций,
наиболее удобно определять усилия по графическому способу Кремона.
Способ этот детально разработан в строительной механике, и по¬
тому мы его излагать не будем, а дадим только практические указания
о порядке расчета.усилий и нахождения максимальных их значений.
Как сказано выше, определить заранее, какая комбинация нагру¬
зок дает наиб лыпие усилия в данном элементе фермы, не всегда воз¬
можно, поэтому усилия от каждого вида нагрузки находят отдельно,
чтобы иметь возможность алгебраически их сложить и получить их
максимальные значения.
В соответствии с этим следует в.первую очередь определить опор¬
ные реакции и построить диаграммы Кремон’а для каждого вида на¬
180

грузки в отдельности, т. е. найти усилия в стержнях отдельно — от
собственного веса, давления снега и движения ветра слева и справа.
В тех случаях, когда давление ветра в расчет не принимается, опре¬
деление максимальних значений усилий значительно упрощается,
так как наибольшие усилия в этом случае будут соответствовать одно¬
временному действию собственного веса и нагрузки снегом. При сим¬
метричной ферме в этом случае можно также, очевидно, ограничиться
определением усилий для одной половины фермы.
При необходимости учитывать одновременное давление ветра,
снега и нагрузку от собственного веса для удобства нахождения мак¬
симальных (расчет ых) усилий результаты по каждому виду нагрузки
сводятся в таблицу, составляемую по следующей форме:
Форма 1
Группа
стержней
(верхний
пояс, ра¬
скосы и
т. п.)
Наи¬
мено¬
вание
стер¬
жня
(№)
Усилие
от соб¬
ственно¬
го Веса
Усилие
от
нагрузки
снегом
Усилие
от дав¬
ления
ветра
слева
Усилие
от дав¬
ления,
ветра
справа
Расчетн усилия
Примечание
Макси¬
мальные
положи¬
тельные
(растя¬
гиваю¬
щие)
Макси¬
мальные
отри на¬
тельные
(сжима¬
ющие)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
В графах 7 и 8 выписывают максимальные значения нагрузок (со¬
ответственно растягивающие и сжимающие), исходя из возможных ком¬
бинаций нагрузок, приведенных в таблице 54.
Для комбинаций нагрузок, соответствующих повышенному допуска¬
емому напряжению, получепное значение усилия, как уже указывалось
выше,удобнее для дальнейших расчетов привести к основному допускав-
мому напряжению умножением на коэфициент 0,825, равный ——
(отношению основного допускаемого напряжения к повышемг ому).
Если, после этого умножения полученное значение усилия кажется
больше, чем усилие от других возможных нагрузок, соответствующих
основному допускаемому напряжению, его принимают за расчетное
и вписывают в графы 7 или 8, в зависимости от знака.
При определении расчетных усилий усилия в стержнях от отдель¬
ных нагрузок (выписанные в графах 3, 4, 5 и 6) складываются алгебра¬
ически, причем растягивающие считаются положительными, а сжимаю¬
щие — отрицательными.
Нагрузки комбинируются сначала таким образом, чтобы получить
наибольшие значения растягивающих сил,а затем—сжимающих усилий.
Полученные наибольшие значения усилий,выражаемые обычно в тон¬
нах, считаются расчетными, и по ним в дальнейшем вычисляются необ¬
ходимые прочные размеры поперечных сечений элементов и их соеди¬
нений.
181

4)	Подбор сечений элементов ферм
Определение прочных размеров элементов, на основании действую¬
щих в них усилий, носит общее название подбора сечений. Исходя из
требования наиболее экономического использования материала, яв¬
ляющегося основным принципом проектирования, подбор сечений
нужно производить таким образом, чтобы площадь поперечного сече¬
ния элементов и вес их были наименьшими, или, что все равно, чтобы
материал был максимально использован, т. е. без оставления излиш¬
них запасов прочности. Правила подбора сечений и их наивыгоднейшая
форма для стержневых систем, в которых элементы работают на осевые
т. е. продольные силы, действующие вдоль осей стержней, резко раз¬
деляется на два случая, именно: на подбор сечения растянутых и сжа¬
тых стержней.
Подбор сечения растянутых элементов производится только по
условию прочности, т. е. сечение должно быть подобрано так, чтобы
растягивающее напряжение, возникающее в стержне под действием
расчетного усилия, не превосходило допускаемого. Таким образом пло¬
щадь поперечного сечения растянутого элемента находится по формуле:
Р
Н —
Р_
(и) ’
(69)
где Рп — площадь поперечного сечения нетто, т. е. с учетом пол¬
ного ослабления сечения заклепочными отверстиями (в свар¬
ных соединениях такое ослабление отсутствует);
Р — расчетное усилие,
(и) —допускаемое напряжение (основное либо повышенное, в за¬
висимости от вида нагрузки, при которой определено расчет¬
ное усилие).
В виду того, что прочные размеры растянутых элементов зависят.
только от площади поперечного сечения, форма этого сечения роли
не играет, и, следовательно, выбор профиля материала определяется
только конструктивными соображениями, (удобства прикрепления
и т. и.). Эти соображения будут изложены отдельно для каждой
группы элементов ферм.
Сжатые элементы, как известно из теории сопротивления мате¬
риалов, кроме условия прочности (аналогично прочности растянутых
элементов), должны удовлетворять условию устойчивости, т. е. должна
быть обеспечена устойчивость стержня под влиянием так называемого
продольного изгиба. Эта устойчивость, как известно, зависит от отно¬
шения длины стержня к наименьшему радиусу инерции поперечного
сечения или от так называемой гибкости стержня, обозначаемой обычно
греческой буквой X; таким образом:.
где / — свободная длина сжатого стержня,
г — радиус инерции сечения.
182

Влияние продольного изгиба дри подборе сечений сжатых элемен¬
тов учитывается понижением допускаемого напряжения, путем умно¬
жения его на коэфициент <р, меньший единицы, определяемый в зави¬
симости от гибкости стержня.
Зависимость между гибкостью и коэфициентом уменьшения до¬
пускаемого напряжения на продольный изгиб установлена в ЕНСП.
Ниже мы приводим интерполированную таблицу № 55 этих значений
для стали 3 при гибкости от 1 до 200.
Таблица 55
Коэфициент <р уменьшения основного напряжения при продольном изгибе
1
г
<Р
/
1
г
<Р
| 1
1 г
о
1
г
. 7
1
г
?
1
г
ср
1
0,999
35
0,915
69
0,746
103
0,551
137
0,369
171
0,269
2
0,999
36
0,910
70
0,741
104
0,545
138
0,364
172
0,266
3
9,998
37
0,9"6
71
0,736
105
0,539
139
0,369
173
0,264
4
0,997
38
0,9 1
72
0,729
106
0,534
140
0,365
174
0,251
5
0,996
39
0,897
73
0,723
107
0,528
141
0,35"
175
0,249
6
0,995
40
0,893
74
0,717
108
0,523
142
0,346
176
0,246
7
0,994
41
0,888
75
0,712
1(9
0,517
143
0,342
177
0,244
8
0,993
42
0,884
76
0,7С6
110
0,511
144
0,338
178
0,242
9
0,992
43
0,879
77
0,7 Ю
111
0,5 "5
145
0,334
179
0,239
10
0,99'
44
0,875
78
0,694
112
0,499
146
0,33"
180
0,236
11
0.989
45
0,871
79
0,688
113
0,493
147
0,326
181
0,234
12
0,987
46
0,866
80
0,683
114
0,487
148
0,322
182
0,232
13
0,986
47
0,862
81
0,677
115
0,482
149
0,319
183
0,230
14
0,984
48
0,857
82
0,672
116
0,476
153
0,316
184
0,228
15
0,982
49
0,852
83
0,666
117
0,473
151
0,313
185
0,226
16
0,98'
50
0,848
84
0,66"
118
0,464
Ю2
0.3Ю
186
0,223
17
0,978
51
0,844
85
0,666
119
0,458
153
0,307
187
0,221
18
0,976
52
0,839
86
0,649
120
0,453
154
0,303
188
0,218
19
0.973
53
0,834
87
0,643
121
0,447
155
0.3,01
189
0,216
20
0,97°
54
0,829
88
0,637
122
0,442
156
0,298
190
0,214
21
0.967
55
0,824
89
0,631
123
0,437
157
0,296
191
0,212
22
0,964
56
0,819
93
0,626
124
0,432:
158
0,292
192
0,2' 9
23
0,961
57
0,814
91
0,620
125
0,426
159
0,29"
193
0,207
24
0,967
58
0,8Г9
, 92
0,614
126
0,421
163
0,287
194
0,206
25
0,964
59
0,8Л3
93
0,608
127
0,416
161
0,284
195
0,202
26
0,95"
63
0,798
94
0,603
128
0,411
162
0,282
196
0,200
27
0,947
61
0,792.
95
0,597
129
0,41 о
163
0,279
197
0,198
28
0,943
62
0,787
96
0,691
130
0,401
164
0,277
198
0,196
29
0,939
63
0,78"
97
0,686
131
0,396
165
0,274
199
0,193
30
0,936
64
0,775
98
0,679
132
0,392
166
0,271
200
0,191
31
0,931
65
0,769
99
0,673
133
0,387
167
0,269
32
0,927
66
0,763
100
0,668
134
0,382
168
0,266
33
0,923
67
0,757
101
0,662
135
0,378
169
0,264
34
0,919
68
0,752
102
0,667
136
0,373
170 ,
0,261
В соответствии с изложенным, при подборе сечений сжатых стерж¬
ней должны быть соблюдены два условия: вопервых, условие проч¬
ности, определяемое уравнением:
183

п =	(и),	[70]
г* 11
где п — напряжение на сжатие,
Р — сжимающая сила,
Ра — площадь поперечного сечения нетто (с вычетом заклепочных
отверстий);
(и) —допускаемое напряжение;
во-вторых, условие устойчивости, определяемое уравнением:
или, что все равно, уравнением:
й =	[71]
Я б <?
где, при прочих указанных выше обозначениях:
Я,Г— площадь поперечного сечения
брутто (без учета ослабления заклепки),
<р — коэфициент уменьшения допускаемого напряжения при про¬
дольном изгибе.
Практически при расчете элементов стропильных ферм первую
проверку сжатых стержней (на прочность) почти никогда не прихо¬
дится производить, так как коэфициент <р (в виду значительной гиб¬
кости стержней) бывает обычно меньше 0,80, в то время, как сечение
нетто, ослабленное заклепками, никогда не бывает меньше 0,85 или
0,80 от полного сечения.
Следует иметь в виду, что как для растянутых, так и особенно
для сжатых стержней, надлежит избегать чрезмерно большой гибкости,
даже в тех случаях, когда указанные выше условия устойчивости
и прочности будут удовлетворены, так как гибкие стержни легко под¬
вергаются вибрации при сотрясениях сооружения и повреждениям
при монтаже., Вследствие этого гибкость стержней ограничивается
следующими пределами:
для рабочих сжатых стержней поясов ферм	 120
»	»	»	» решетки ферм	 150
■»	»	»	» работающих на случай¬
ную нагрузку	200
» нерабочих стержней	 250
» растянутых стержней не подверженных действию
вибрационной нагрузки	500
тоже при наличии вибрационной нагрузки	200
Как видно ив изложенного, подбор сечений сжатых стержней,
в отличие от растянутых, зависит не только от потребной площади,
но и от формы поперечного сечения, так как с этой формой связан
радиус.инерции.
184

Таким образом, чем больше радиус инерции, тем меньше гибкость
стержня и, следовательно, больше окончательное допускаемое напря¬
жение, что в свою очередь ведет к уменьшению площади поперечного
сечения стержня, а следовательно, и его веса. Таким образом, при под¬
боре сечений сжатых стержней следует стремиться выбрать сечение
с возможно большим радиусом инерции.
.Кроме теоретических соображений о наивыгоднейшей форме се¬
чений, должны быть приняты во внимание также соображения кон¬
структивные: удобство узловых соединений, удобства изготовления,
монтажа и т. п. Эти последние соображения несколько различны для
клепаных, и сварных конструкций, а также для отдельных видов стерж¬
ней (раскосов, поясов и т. п.).
Ниже мы даем наиболее выгодные сечения для различных видов
стержней клепаных и.сварных конструкций.
а) Верхний пояс
Верхний пояс стропильных ферм при клепаных конструкциях
может иметь сеч ние по рис. 165.
Все указанные сечения состоят из симметрично расположенных
относительно вертикальной.	.
оси профилей, причем меж¬
ду этими профилями остав¬
лен зазор для пропуска фа¬
сонных листов (косынок),
служащих' для соединения
элементов в узлах фермы.
Наиболее употребительно
сечение из двух равнобо¬
ких уголков. Сечение по
рис. 165 б из неравнобоких
уголков имеет преимущество
перед сечением по рис. 165 а
в том отношении, что ради¬
усы инерции сечения отно¬
сительно горизонтальной и вертикальной осей приблизительно равны.
Равенство это выгодно для сжатых элементов, так как материал сече¬
ния оказывается одинаково использованным при возможном изгибе
от продольных сжимающих сил как в одной, так и в другой плоскости.
Такого явления не наблюдается при сечении из равнобоких угол¬
ков. В самом деле, рассматривая сечение по рис. 165а при работе его
на продольный изгиб (сжатии), мы увидим, что стержень этот выгнется
под влиянием продольного изгиба в том направлении, в котором со¬
противление изгибу будет наименьшим, т. е. в вертикальной плос¬
кости, так как момент инерции, а следовательно, и радиус инерции
относительно горизонтальной оси будут наименьшим. Таким образом,
хотя момент инерции такого сечения относительно вертикальной оси
значительно больше, чем относительно горизонтальной, эта прочность
не будет использована, так как возможен продольный изгиб относи¬
185
-тГ-Т
тг
Рцс. 165.

тельно горизонтальной оси, радиус инерции относительно которой
меньше. Для большей ясности проиллюстрируем это положение циф¬
ровым примером.
Момент инерции сечения из двух равнобоких уголков размером
100 х 100 х 10, расположенных по рис. 165 а, относительно гори¬
зонтальной оси, проходящей через центр тяжести сечения (по табли¬
цам сортамента), равен:
/ = 2 X 176,3 = 352,6 см4;
радиус инерции относительно горизонтальной оси (минимальный)
будет:
где Р — площадь поперечного сечения двух уголков,
или
352,6
2 X 19,17
= 3,04 СМ.
При свободной длине сжатого стержня, равной, допустим, 350 см,
гибкость стержня составит:
X
350
3,04
115
и коэфициент <р уменьшения допускаемого напряжения по таблице 55
равен 0,482.
Тогда, при основном допускаемом напряжении (и), равном 1 400,
на основании формулы (71), можем написать:
Р
0,482 X 2 X 19,17
<1400,
откуда максимальное сжимающее усилие, которое может воспринять
принятое сечение, будет:
Р = —0,482 X 2 X 19,17 X 1 400 = — 25 800 кг.
Проектируя этот же стержень из двух неравнобоких уголков раз¬
мером 120 х 80 X 10, расположенных по рис. 1656 и приблизительно
равных по площади, уголкам размера 100 х 100 х 10, получим зна¬
чение момента инерции относительно горизонтальной оси:
]х = 2 X 275,6 X 551,2 см4.
Момент инерции относительно вертикальной оси, при зазоре между
уголками, равном 10 мм, найдется из следующих соображений.
Как известно, момент инерции относительно любой оси, не совпа¬
дающей с центром тяжести сечения, равен моменту инерции сечения
относительно оси, параллельной и проходящей через центр тяжести,
186

плюс площадь сечения, помноженная на квадрат расстояния от центра
тяжести до оси, относительно которой определяется момент инерции.
Таким образом, изображая наше сечение в большом масштабе на
рис. 166,—будем иметь момент инерции всего сечения относительно
вертикальной оси уг ух равным:
/гы/, = 2 [/у у +( *о+ "2)	-р]'■>
/= 2 [98,2 + (1,96 + 0,б)2 19,13] = 2 [98,2 + 114.8];
Л,у, = 426 см4.
Тогда наименьший радиус инерции всего сечения:
г
426
2 X 19,13
-- 3,18
и гибкость стержня:
1
350
3,18
110.
Соответствующий этой гибкости
коэфициент уменьшения допускае¬
мого напряжения <р = 0,511, и, сле¬
довательно, максимальное допус¬
каемое усилие', которое может вос¬
принять стержень, будет:
Р = —0,511 X 2 X 19,13 X 1400
= — 27 800 кг
Рис. 166—Сечение из Двух 120 х 80 X
X Ю; момент инерции одного уголка
относительно оси уу равен 7уу=98,2 < м2;
.Х0= 1,95 см 8=1,') см; площадь одного
уголка Р = 19,13 см2.
вместо 25 800 кг при сечении из двух равнобоких уголков той же
площади.
Таким образом, применение неравнобоких уголков может дать для
разобранного случая около:
27 8000 — 25 800
25 800
®°/о	'
восьми процентов экономии в весе металла.
Мы обращаем внимание, что применение неравнобоких уголков
в подобных случаях может дать только некоторую и притом незначи¬
тельную экономию металла; что же касается экономии в стоимости,
то она не будет достигнута, так как стоимость тонны нефавнобоких
уголков принятого в примере размера на 11°/0 больше стоимости рав¬
нобокого железа. Таким образом в этом случае при применении не¬
равнобокого железа конструкция даже несколько вздорожает.
Вследствие изложенного замена сечений из равнобоких уголков
для сжатых стержней сечениями из неравнобоких уголков, располо¬
женных по рис. 165 б, не может быть рекомендован.
' 187

Сечение пояса по рис. 165 в применяется некоторыми конструк¬
торами в специальных случаях, когда свободная длина сжатого пояса,
при возможном продольном изгибе, различна в разных плоскостях.
Такой случай работы стержней верхнего пояса стропильных ферм
показан на рис. 167.
Для обеспечения устойчивости во избежание опрокидывания и для
предотвращения деформации верхних сжатых поясов от продольного
изгиба стропильные фермы соединяются между собой так называемыми
связями. На рис. 167 даны в аксонометрической проекции две стро¬
пильные фермы, верхние пояса которых соединены крестовыми свя¬
зями, расположенными в плоскости кровли. Связи эти обеспечивают
неподвижность в плоскости ската узлов ферм, обозначенных буквою а;
неподвижность же узлов, обозначенных буквою в, в плоскости
ската, очевидно, не обеспечена. Таким образом, стержни верхнего
пояса под влиянием продольного изгиба могут выгнуться в плос¬
кости ската на каждом участке а—а, и, следовательно, их свободная
длина, при определении гибкости в этой плоскости, должна быть при¬
нята равной / (рис. 167).
В вертикальной плоскости, стержни верхнего пояса могут вы¬
гнуться под влиянием продольного, изгиба лишь на участках а—в,
и, следовательно, свободная длина при определений гибкости в вер¬
тикальной плоскости должна быть принята равной /, = — ■ .
Л
В приведенном случае для равномерного сопротивления стержней
верхнего пояса продольному изгибу, как в плоскости ската, так и в вер¬
тикальной плоскости, надо подобрать их сечения таким образом, чтобы
момент инерции относительно вертикальной оси был значительно боль¬
ше (приблизительно в 4 раза) момента инерции относительно
горизонтальной.
К сожалению, сортамент неравнобокого углового железа по ОСТ’у
таков, что расположение уголков по рис. 165 в дает слишком большой
188

момент инерции относительно вертикальной оси и слишком малый
относительно горизонтальной. Таким образом, сечение получает слиш¬
ком большой запас прочности при изгибе в плоскости ската и, наобо¬
рот, оказывается слабым для изгиба в вертикальной плоскости.
Проверим изложенное на цифровом примере.
Требуется подобрать сечение верхнего пояса стропильной фермы
с расположением связей по рис. 167 при длине панели 1г = 2,20 м
и максимальной сжимающей силе 30 т.
Основное допускаемое напряжение 1400 кг/см2.
Рассмотрим два варианта сечения:
Первый вариант два равнобоких уголка размером 100 х 100 х
X 10 с зазором 10 мм (рис. 165 а).
Радиус инерции сечения относительно горизонтальной оси по пре¬
дыдущему равен:
гг = 3,04 см.
Момент инерции относительно вертикальной оси будет:
Ув — 2 [176,3 + (2,82 + 0,5)2 19,17] = 774 см4
и радиус инерции:
г,
У
774
2 X 19,17
= 4,5 СМ.
Таким образом, гибкость в вертикальной плоскости:
V,
А
Гг
То же в плоскости ската:
220
з^м
72.
Соответствующий большей гибкости (98) коэфициент ® = 0,579;
следовательно, максимальное допускаемое усилие на сжатие для пер¬
вого варианта сечения будет:
Л = — 0,579 X 2 X 19,17 X 1400 = — 31 000 кг,
что больше действующей силы, равной 30 000 кг.
Второй вариант два неравнобоких уголка размером 120 х 80 х 10
с зазором 10 мм (рис. 165 в).
Момент инерции относительно горизонтальной оси равен:
/8 = 2 X 98,2 = 196,4 см4;
радиус инерции относительно горизонтальной оси:
Гг
196,4
2 X 19,13
2,27
189

Свободная длина, при изгибе в вертикальной плоскости, должна быть
принята равной одной панели или 1г = 2,20 м; таким образом, гиб¬
кость:
Хв
220
2,27
97;
соответствующее ? = 0,585, что дает максимальное допускаемое уси¬
лие на сжатие:
Р2 = — 0,585 X 2 X 19,13 X 1 400 = — 31 400 кг,
т. е. почти такое же, как и для первого варианта, где максимальное
допускаемое усилие было равно 31 000 кг.
Проверяя сечение на првдольный изгиб в плоскости ската, будем
иметь: момент инерции относительно вертикальной оси:
Ув = 2 [275,6 + (3,92 + 0,5)2 19,13] = 1 300 см4;
радиус инерции:
Г в
	1 ?00
2 X 19,13
5,84;
свободная длина при продольном изгибе в плоскости ската равна
2 /х = 4,40 м; таким образом, гибкость равна:
1,=УЦ- = 75
5,84
и соответствующие у = 0,712, что дает максимальное допускаемое
усилие в этом случае:
Р3 = — 0,712 X 2 X 19,13 X 1 400 = — 38 200 кг.
Таким образом, сеченние пояса по второму варианту имеет слишком
большой запас прочности при продольном изгибе в плоскости ската
и прочность, равную прочности сечения из равнобоковых уголков, при
изгибе в вертикальной плоскости. Применение при этих условиях
неравнобоких уголков явно невыгодно, в виду их более высокой сто¬
имости.
Резюмируя, приходим к выводу,что применение неравнобоких угол¬
ков для верхнего пояса стропильных ферм при ОСТ’овском сортаменте
не оправдывается экономическими соображениями, и, следовательно,
надо решительно отдать предпочтение сечению из двух равнобоких
уголков с расположением по рис. 165 а. Разумеется, выводы эти спра¬
ведливы лишь постольку, поскольку стоимость неравнобокого железа
выше равнобокого.
В -тех случаях, когда усилия в поясе настолько велики, что по¬
добрать сечение из уголков не представляется возможным, переходят
к сечению из двух швеллеров по рис. 165 г или из двух уголков и вер¬
тикального листа по рис. 165 д. Подбор таких сечений ничем не от¬
личается от подбора сечений, состоящих из двух уголков.
19)

Величина вертикального зазора между уголками элементов ферм
зависит от усилий в стержнях. Чем больше эти усилия, тем больше
должна быть толщина косынок, служащих узловыми соединениями,
а следовательно, должен быть увеличен зазор, оставляемый для этих
косынок. Для клепаных стропильных ферм можно руководствоваться
следующей толщиной косынок в зависимости от пролета.
Толщина
косынок (мм)
при пролете	до 15	м	 8
» пролете	от 16	до	22	м 	 10
» пролете	от 23	до	32	м 	  12
» пролете от 33 м и выше 	! 		 14
б)	Нижний пояс
Нижний пояс клепаных ферм в большинстве случаев растянут,
и вследствие этого форма его сечения, с точки зрения прочности, роли
не играет — необходимо только придать ему надлежащую площадь
Рис. 168.
поперечного сечения. Несмотря на это, из конструктивных соображе¬
ний удобства узловых соединений, а также во избежание провисания
пояса под влиянием собственного веса, 'нижний растянутый пояс
ферм пр ектируется также из так называемых жестких профилей (угло¬
вого железа, швеллеров и т. п.). Пользование для этих сечений гибкими
стержнями, из круглого или полосового железа, применявшимися
иногда в старых конструкциях, не может быть рекомендовано.
Самым распространенным является сечение нижнего пояса по
рис. 168-а из двух равнобоких уголков.
В случае больших усилий может быть применено сечение по
рис. 168 в, или по рис. 168 с; это последнее сечение ничем не от¬
личается от аналогичного сечения из швеллеров, применяемых для
верхнего пояса.
В виду того, что нижний пояс работает обычно только на растяже¬
ние, подбор его сечения производится определением необходимой пло¬
щади нетто по формуле (69).
Прибавив к полученной таким образом площади неттоЮ—15°/0
на ослабление заклепками, выбирают по таблицам сортамента подхо¬
дящий профиль, после чего проверяют действительное напряжение
в сечении, точно учтя ослабление заклепками. Полученное напряжение
не должно превосходить допускаемого.
191

в) Ослабление заклепками
Ослабление заклепками учитывается по количеству заклепок,
приходящихся в одном поперечном сечении профиля.
Например, в угловом железе с однорядным расположением закле¬
пок, т. е. до размера 100 х 100 (рис. 169 а), водном поперечном сече¬
нии находится одно отверстие, так как отверстия в обеих полках
уголков располагаются в шахматном порядке, т. е. не приходится одно
против другого. Разумеется, в этом случае при конструировании
надлежит следить, чтобы отверстия в обеих полках не располага¬
лись в одном поперечном сечении.
50'50<6	1_420>а0'12	Щ0*80'40
О)
/ т
! I
• I Н
/+* 1
+ +
Рис. 169.
Примечание. На нижней проекции
показаны уголки с развернутыми пол¬
ками.
Для уголков размерами 120 х 120 и больше, имеющих двухряд¬
ное расположение заклепок, по рис. 169 в, необходимо принимать ослаб¬
ление двумя отверстиями, так как в одном поперечном сечении распо¬
ложены две заклепки.
Для неравнобоких уголков принимается ослабление одной или
двумя заклепками, смотря по тому, как расположены отверстия в пол¬
ках уголка. При расположении заклепок по рис. 169 в и с—ослабление
двумя отверстиями; при расстановке по рис. 169 й—одним. Последнее
расположение принимается в случае большого шага заклепок в широ¬
кой полке (больше 200 мм, считая по каждой риске.)
Следует иметь в виду, что при растяжении стержня разрушение
может произойти не только по сечению, перпендикулярному к продоль¬
ной оси, в котором расположено одно отверстие (сечение т—п на
192

рис. 169а), но и по ломаному сечению (например рд), в котором име¬
ются два отверстия. При малом шаге заклепок и большой ширине по¬
лок уголков может оказаться ,что площадь нетто по ломаному сечению
(ослабленному двумя заклепками) меньше, чем площадь по перпендику¬
лярному сечению, ослабленному одной заклепкой.
Исследование этого вопроса приводит к выводу, что для всех слу¬
чаев размещения заклепок, кроме однорядного расположения по
рис. 169 а, при употребительной величине шага заклепок, можно
принимать ослабление, исходя из количества заклепок, расположен¬
ных в нормальном сечении. Для уголков с одним рядом заклепок
и расположением их в обеих полках по рис. 169 а, более опасен разрыв
по ломаному сечению. Ослабление в этом случае принимается в пол¬
тора раза больше ослабления одной заклепкой.
Пр и м е р. Требуется подобрать сечение нижнего пояса стро¬
пильной фермы.
Максимальное усилье 42,0 т. Допускаемое напряжение 1400 кг/см2.
В уголках возможно шахматное расположение заклепок в обеих
полках.
Потребная площадь сечения нетто равна:
42 000
1400
= 20 см2;
Увеличивая на 15°/0, получаем потребную, площадь брутто:
30 X 1,15 = 34,5 см2.
Принимаем сечение из двух равнобоких уголков размером 90 X
X 90 X Ю, имеющих площадь поперечного сечения брутто:
Ро = 17,13 X 2 = 34,26 СМ2;
при диаметре отверстий для заклепок 20 мм площадь сечения нетто
будет:
Рп = 34,26 — 2 X 1,0 X 2 X 1,5 = 28,26 см2, что недостаточно.
Задаемся окончательно ближайшим большим по сортаменту раз¬
мером уголков 100 X 100 X 10.
Площадь этого сечения нетто равна:
Рн = 2 X 19,17 — 2 X 10 X 2 X 1,5 = 32,34
и напряжение:
42 000
п =		 = 1 300 <1400 кг/см2.
32,34
При подборе сечений, ослабленных заклепочными отверстиями,
выгоднее выбирать уголки с меньшей толщиной полок, так как ослаб¬
ление их отверстиями меньше, чем ослабление уголков с большой тол¬
щиной полок.
Балпнскип13—140•
195

г) Раскосы и стойки
Раскосы и стойки клепаных ферм являются элементами растяну¬
тыми или сжатыми, в зависимости от типа решетки или расположения
нагрузки. Растянутые элементы решетки подбираются точно так же
как и растянутый нижний пояс. Наиболее употребительным сечением
растянутых уголков и стоек является сечение из двух уголков
рис. 168 а или •— для очень сильных элементов —из швеллеров по
рис. 168 в. Некоторые конструкторы применяют сечение по рис. 168 г,
имеющее перед сечением 168 а некоторое преимущество в отношении
равномерности распределения напряжения по всему сечению, так
как оно симметрично относительно продольной оси, проходящей через
центр тяжести.
Для сжатых раскосов и стоек применяют сечение либо по рис. 168 а,
либо более выгодное крестовое сечение по рис. 168 д. Крестовое се¬
чение имеет значительно больший радиус инерции, чем тавровое
сечение из двух уголков и, следовательно, хорошо сопротивляется
продольному изгибу. К недостаткам его относятся: более сложное
соединение между собою обоих уголков, требующих постановки сое¬
динительных планок в обоих взаимно перпендикулярных зазорах,
и большие размеры узловых планок в виду большой ширины
стержня.
В связи с этим при длине элементов до 2—2,6 для сжатых стержней
рациональнее применять тавровое сечение из двух уголков; при боль¬
шей длине необходимо переходить на крестовое сечение.
Подбор сечений сжатых элементов решетки производится анало¬
гично подбору сечений сжатых поясов по методу последовательных
приближений, т. е. задаваясь подходящим профилем и проверяя воз¬
никающие в нем напряжения.
За свободную длину сжатых стержней решетки фермы при опре¬
делении гибкости принимают расстояние между геометрическими цент¬
рами узлов. Для облегчения подбора сжатых стержней таврового
и крестового сечения мы приводим-номограммы 170 и 171, составленные
для допускаемого напряжения 1400 кг/см2 и коэфициента уменьшения
9, установленного в ЕНСП.
По оси абсцисс этих номограмм отложены расчетные усилия, по
оси ординат — свободная длина сжатого стержня. Пользование номо¬
граммами чрезвычайно просто.
Допустим, требуется подобрать сжатый стержень крестового сече¬
ния, при сжимающей силе 50 т. и свободной длине 3,5 м.
Для решения задачи на номограмме 171 необходимо найти пересе¬
чение ординаты, соответствующей усилию в 50 000 кг, с абсциссой
соответствующей свободной длине 350 см. Ближайшая кривая, распо¬
ложен ая вправо или вверх от этой точки, показывает потребный раз¬
мер уголков. Для приведенного примера требуются уголки размером
130 X 130 X Ю.
В случае, если бы мы применили для этого стержня тавровое сече¬
ние, необходимый размер уголков определился бы по номограмме 170.
194

В этом случае надо принять два уголка размером 130 х 130 X 12»
т. е. на 20°/0 тяжелее, чем при крестовом сечении.
Приведенный пример наглядно показывает преимущества кресто¬
вого сечения для сжатых элементов.
Для удобства пользования расчетными данными при подборе сече¬
ния, а также его результатами, удобнее всего все данные подбора се¬
чений помещать в таблице по форме 2.
Подбор сечений, работающих на осевое усилие
Форма 2
Йаименойан. стержней |
Расчет, усилие + и — |
Схема сечения |
Состав сечения |
Площадь сеч. брутто |
Расчетн.
длина
Радиусы
инерций
Гибкость
Величина или пло¬
щадь ослабл. заклеп.
^ о
Я о
1Т
3 3
Напряже¬
ние
Диаметр отверстий для
заклепок
Допуск, усилие на од¬
ну заклепку или коэ-
фициент площади
Число заклепок в при¬
креплении или стыке
1х
1у
Гх
Гу
\х
\у
Расчетное
Допускаемое
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Примечание 1. Графы 6—11 заполняются только ири расчете сжа¬
тых стержней.
Примечание 2. В сварных конструкциях в ^рафе 17 указывается
допускаемое усилие на 1 п. см шва (флангового или лобового), в графе 18—
—общая длина, потребная для прикрепления (отдельно лобовых и флангов.).
Примечание 3. Графы 17 и 18 заполняются при конструировании
в зависимости от рода работы заклепок (на смятие и перерезывание).
5)	Сечения, работающие одновременно на поперечный изгиб и осе¬
вое усилие
При подборе сечений элементов стропильных ферм мы рассмот¬
рели случаи работы стержней только на осевые силы. В практике
встречаются случаи, когда, кроме осевых усилий, возникающих в эле¬
ментах ферм, как следствие работы всей стержневой системы, на неко¬
торые стержни действуют местные силы в направлении, перпендику¬
лярном к оси стержня. В этом случае эти элементы, кроме продольных
(осевых) сил, подвергаются, очевидно, поперечному изгибу. Такое яв¬
ление наблюдается, например, в случае расположения обрешетин не
только над узлами фермы, но и в пролете верх} его пояса между узлами.
Аналогичный случай может быть при подвеске потолка к нижнему
поясу фермы и при креплении подвесок не только в узлах, но и в про¬
межутках между ними.
Подбор сечений элементов, подверженных поперечному изгибу,
производится таким образом, чтобы суммарное напряжение в наибо¬
лее напряженных волокнах (фибрах) поперечного сечения стержня от
действия осевых и изгибающих сил не превосходило допускаемого.
195

Таким образом, если рассматривать сечение верхнего пояса по
рис. 172 и принять обозначения:
N — осевая сжимающая сила,
Рн — площадь сечения нетто,
М — изгибающий момент от поперечной силы Рг.
V/ — момент сопротивления сечения относительно оси хх для сжа¬
того волокна а, т. е. IV =	,
^■о
то возникающее в сечении напряжение
п
Р,1
М_
IV
[72]
должно быть меньше V/ допускаемого или равно ему.
Кроме того, сечение должно
быть проверено на устойчивость
но формуле:
п —
N
М // ч
[73]
где Р,, — площадь сечения брутто,
<Р — коэфидиент уменьшения
допускаемого напряжения на про¬
дольный изгиб, определяемый в
зависимости от гибкости стержня
согласно предыдущего,
(и) — основное допускаемое напряжение.
В случае растянутого стержня и действия поперечной силы па
рис. 172, наиболее напряженное волокно будет, очевидно, в точке в,
и в этом случае момент сопротивления изгибу в формуле (72), оче¬
видно, должен быть пшгаят равным-
И/1 =
/~
2
М'
1
Подбор сечения производится по способу последовательного при¬
ближения с проверкой действующего напряжения по формулам (72)
и (73) для сжатых стержней и формуле (72) для растянутых.
6)	Конструирование стропильных ферм
Следуя намеченному порядку проектирования конструкций, после
расчета их и подбора сечений переходят к конструированию, т. е.
к вычерчиванию всех элементов фермы или к составлению так назы¬
ваемых рабочих чертежей.
Основной задачей конструктора при разработке рабочих чертежей
должно быть достижение возможной простоты и дешевизны изготов¬
ления конструкций при соблюдении, разумеется, условий прочности
196

Номограмма
для подбора сечений сжатЬ/х стержней состабленнб/х из двух разнобоких уголков, располож ннЬзх табром (~\Т) при
основном допускаемом напр&жении 3№00 кг/ *. Коэфициэнт именЬшения (и>) основного напряжения по интер*
™ полированной таблице ЕНСП
Рис. 170.
Балинский—170 (к стр. 194)

Номограмма
для подбора сечений сжатых стержней составленных из д&ух раьнобоких иголкой расположенных крестом р\-), при осно&нонг
допускаемом напряжении 6 ^00кг/см2. Коэфициэнт уменнш ения ((р) основного напряжения по интерполированной таблице ЕНСН
Усилия [кг)
Рис. 171.
На шпокий—170 (к стр. 195)

и экономии материала. Последнее условие при конструировании особой
роли не играет, так как основной вес конструкции предопределяется
выбором схемы и подбором сечений.
В соответствии с изложенным основной предпосылкой правильного
конструирования является знание технологического процесса изго¬
товления и монтажа конструкций, так-как только при этом условии
могут быть избегнуты ошибки в проектировании узлов и элементов,
которые неизбежны если проектировщик не представляет себе, как
именно и в какой последовательности будут изготовляться конструк¬
ции. Именно поэтому мы посвятили этому вопросу первую часть на¬
стоящего труда.
Перед тем, как приступить к вычерчиванию какой либо конструк¬
ции, необходимо ясно представить себе и разработать в уме или на бу¬
маге в виде эскизов тип конструкции и способы соединения отдельных
элементов (узлы). Основные особенности выбираемого способа кон¬
струирования должны быть разработаны даже до подбора сечений,
так как при этой части работы должны быть учтены особенности, свя¬
занные с будущей конструкцией узлов (оставление зазоров между эле¬
ментами, входящими в состав сечения и т. п.).
Самым употребительным и наиболее рациональным способом узло¬
вых соединений в клепаных стропильных фермах являются узлы с фа¬
сонными вставками (называемые чаще косынками, гусетами и т. и.),
которые зажимаются между элементами стержней. К этим косынкам
приклепываются элементы решетки фермы и пояса.
а) Порядок вычерчивания и правила
конструирования узлов
Последовательный ход вычерчивания сквозной фермы принимается
следующий. В первую очередь вычерчивается в масштабе 1/10, 1 20
или 740 геометрическая схема фермы. Длины всех элементов этой
схемы, т. е. расстояния между геометрическими центрами всех узлов,
или, что все равно, теоретические длины раскосов, стоек и поясов,
должны быть вычислены с точностью до 1 мм (независимо от длины эле¬
ментов). Поэтому пользоваться для этой работы логарифмической ли¬
нейкой не допускается, и все длины должны быть определены или ал¬
гебраически, путем решения прямоугольных треугольников, или три¬
гонометрически, по соответствующим таблицам.
При расчете геометрических длин и вычерчивании схемы следует
принять во внимание так называемый строительный подъем фермы.
Дело в том, что после сборки ферм под влиянием действующей на них
нагрузки произойдет некоторый прогиб. Если нижнему поясу при
изготовлении ферм будет придано строго прямолинейное очертание,
то образовавшийся после нагрузки прогиб производит неприятное
для глаза впечатление провисания фермы. Во избежание этого ниж¬
нему поясу (а в случаях ферм с прямолинейными верхними поясами,
также и верхнему) придают ломаное очертание, с незначительным
подъемом к середине фермы. Величина этого подъема для среднего
узла обычно принимается равной одной пятисотой пролета. Подъем
197

нижнего пояса достигается соответствующим укорочением стоек
и раскосов.
После вычерчивания схем переходят к нанесению поясов и решетки
фермы. При этой работе элементы располагаются по отношению к вы¬
черченной геометрической схеме таким образом, чтобы оси схемы
совпадали либо с центром тяжести поперечных сечений элементов
фермы, либо с риской заклепок. Теоретически первый способ правиль¬
нее, так как равнодействующая передаваемых элементами усилий (при
равномерности распределения напряжений по всему сечению) совпа¬
дает с осью, проходящей через центр тяжести, и, следовательно,
в узлах все усилия, предаваемые стержнями, будут пересекаться в одной
точке.
1Ъонетришная ось пояса
Однако второй способ значительно упрощает конструирование
и изготовление конструкций (в части разметки), не создавая при этом
ощутительных практически перенапряжений. Поэтому для стропиль¬
ных ферм обычных пролетов при составе сечений из одних уголков
следует придерживаться второго способа, т. е. располагать элементы
так, чтобы с геометрическими осями схемы совпадала риска заклепок.
Если сечение состоит из уголков, имеющих двухрядное располо¬
жение заклепок, с геометрической осью схемы должна совпадать пер¬
вая (ближайшая к обушку угольника) риска заклепок.
После нанесения контура элементов по этому способу узлы фермы
принимают вид по рис. 173.
После этого переходят к размещению заклепок. Для этой цели
в первую очередь намечают линии обреза элементов решетки, т. е. линии
а—а и в—в (рис. 174).
В большинстве случаев эти линии наносят перпендикулярно к оси
стержня как можно ближе к краю смежного элемента, оставляя,
однако, между концом обрезаемого стержня и смежным элементом
зазор в- 3—5 мм (в масштабе 0,1—0,3—0,5 мм).
Косые срезы по чертежу 175 а могут быть допущены только при
очень острых углах между стержнями — меньше 25° и в особо тес-
198

ных узлах (опорных узлах и т. п.). Косой срез по рис. 175 в вовсе не¬
допустим, так как осуществление его на ножницах обычного типа
невозможно. После нанесения линий обреза на каждом стержне наме¬
чают первую заклепку, отступя (в соответствующем масштабе) от линии
обреза на расстояние, равное двойному диаметру заклепки, округлен¬
ному до 5 мм, т. е. 25 мм для заклепок диаметром 19,5; 35 м для за¬
клепок диаметром 16,5; 40 мм для заклепок диаметром 19 мм и т. д.
Остальные заклепки, в количестве необходимом для прикрепления
стержня, рассчитываемые по максимальному усилию, размещаются
вдоль но риске уголка (совпадающей в нашем случае с геометрической
осью) с шагом, равным 3,5 диаметра, так¬
же округленным до 5 мм. Таким образом,
надлежит принимать минимальный шаг
заклепок следующий:
Диаметр
заклепок (мм)
11.5.	. .
13.5.	. .
16.5.	. .
19.0.	. .
22.0.	. .
25,0. . .
Шаг
(мм)
. 40
. 50
. 60
. 70
. 80
. 90
© ®
V
Ну
Рис. 175—(а) (б).
В случае двухрядного расположения зак¬
лепок следует назначать шаг по таблице 40.
После определения положения последней заклепки легко найти
очертание косынки, исходя из соображения, что расстояние от центра,
последней заклепки до края косынки должно быть не меньше 13,/4 или
2 диаметров заклепки. Для этой цели из центра последней заклепки
описывают окружность радиусом, равным 13/4 диаметра заклепки, и на¬
носят края косынки так, чтобы они были касательными к этой окруж¬
ности (рис. 174). Края с—с и с/—6. косынки проектируют обычно пер¬
пендикулярно к оси пояса. Заклепки для прикрепления косынки
к поясу размещаются так, чтобы крайние заклепки отстояли прибли¬
зительно на/ 2 диаметра от краев косынки, а промежуточные были раз¬
биты с равными шагами. Все эти расстояния для простоты разметки же¬
лательно округлять до 5 мм. В результате описанного порядка работы
узел принимает вид по рис. 174.
При установлении очертания косынок надлежит по возможности
придавать им форму прямоугольника или четырехугольника с двумя
смежными прямыми углами. Косынки такой формы, по сравнению с ко¬
сынками многоугольной и неправильной формы, позволяют сэконо¬
мить материал, уменьшая количество обрезков и затраты на резку.
Кроме того, упрощается разметка и подметка. В связи с изложенным
для получения правильной формы косынок можно отступать в одном’
из элементов, примыкающих к узлу от указанного выше минимального
шага заклепок, в сторону увеличения.
На рисунке 176 а показано неправильное очертание косынки много¬
угольной формы. На рис. 176 б тот же узел запроектирован правильно:.
199

косынка имеет форму прямоугольника, в связи с чем шаг заклепок
в одном из раскосов и в поясе увеличен.
На рисунке 177 приведен второй пример выбора очертания косы¬
нок. Решение по рис. 177 в (с двумя прямыми смежными углами)
Рис. 177—(а) (Ь) (с).
правильнее очертания по рис. 177
а, так как позволяет при
раскройке железа полно¬
стью избежать обрезков
(рис. 177 с).
Количество заклепок в
узлах, необходимое для при¬
крепления стержней к ко¬
сынкам, определяется по
максимальным усилиям в
стержнях согласно спосо¬
бов, изложенных в главе о
заклепочных соединениях.
Количество заклепок
для прикрепления косын¬
ки к элементам поясов дол¬
жно быть рассчитано таким образом, чтобы они могли воспринять
равнодействующую К усилий в примыкающих к узлу стержнях
решетки фермы. Для узлов фермы, не подверженных действию внеш¬
ней силы (рис. 178), эта равнодействующая, очевидно, будет равна
200

разности усилий в примыкающих к узлу панелях пояса, т. е.	^ —
—52. Количество заклепок, прикрепляющих косынку к поясу, должно
быть рассчитано по этой силе. При паличии внешней силы — Р, дей¬
ствующей на узел (рис. 179), на заклепки, прикрепляющие косынку
к поясу, будет, очевидно, передаваться сила Р, равная равнодейству¬
ющей внешней силы и разности усилий в смежных панелях пояса,
или,, что все равно, равнодействующей усилий, примыкающих к узлу
элементов решетки. Величину равно ействующей (/?) в этом случае
легче всего найти графически: построением многоугольника сил по
рис. 179 в.
Мы рассмотрели выше способ размещения заклепок в элементах
решетки, состоящих из двух уголков, расположенных тавром. В слу¬
чаях прикрепления стержней крестового сечения заклепки в обоих
уголках непременно располагаются на одном перпендикуляре к оси стер¬
жня ( ис. 180 а). Расположение заклепок в шахмат (по рис. 180 Ь)
неправильно, так как значительно усложняет разметку косынки
и уголков стержней.
В случае малых острых углов между элементами может быть до¬
пущено расположение заклепок по рис. 180 с, где заклепки в одном
уголке сдвинуты по отношению к другому на целый шаг.
20}

Л -Н)0’/00>)0
№00 >100'10
Рис. 181.
При конструировании узлов с Примыкающими к ним стержнями
большого сечения (100 х 100 и больше, швеллер № 20 и т. п.) ко¬
личество заклепок, необходимое для прикрепления, настолько велико,
что расположение всех этих заклепок под-ряд в одной полке вызвало бы
значительное увеличение размера косынок. О другой стороны, приле¬
гающая к косынке полка уголка, несомненно, будет перенапряжена
у места расположения крайней заклепки, так как вторая полка (пер¬
пендикулярная к косынке) непосредственно ничем не прикреплена. Для
устранения этих недостатков применяют прикрепления при помощи
так называемых коротышей (корот¬
ких уголков того же размера, что
и уголки прикрепляемого стержня).
Конструкция такого прикрепления
дана на рис. 181. Необходимое для
прикрепления количество заклепок
располагается на самом уголке и на
прилегающей к косынке полке ко¬
ротыша, при чем большую часть за-
клепок (около 2/3 расчетного) не¬
обходимо разместить на основном
уголке. Количество заклепок, при¬
крепляющих коротыш к основному уголку, плюс заклепки, прикреп¬
ляющие основной уголок непосредственно к косынке, должно быть не
меньше расчетного числа заклепок, необходимого для прикрепления
стержня. Кроме того, к основному уголку коротыш должен быть при¬
клепан таким же (или большим) количес;вом заклепок, как к косынке.
В соответствии с изложенным основные правила при конструировании
узловых соединений сводятся к следующему:
Во-первых, узлы нужны центрировать, т. е. геометрические оси
всех примыкающих к узлу стержней должны пересекаться в одной
точке, называемой геометрическим центром узла. Отступление от этого
правила допускается лишь для неработающих при действии основных
сил стержней (например, нулевых стержней, служащих лишь для
уменьшения свободной длины сжатых элементов и т. и.).
Во-вторых, в целях центрально# передачи усилий узловой косынке,
желательно симметричное расположение заклепок в прикреплений
стержня по отношению к его геометрической оси.
В-третьих, размеры косынки следует по возможности уменьшить,
без нарушения, однако, геометрически простой формы косынки.
В-четвертых, надлежит стремиться к простейшей для разметки
разбивке заклепок в узле.
б)	Конструкция стержней в промежутках
между узлами
В громадном большинстве случаев стержни клепаных стропиль¬
ных ферм состоят из двух уголков или швеллеров с просветом между
ними, оставляемым для узловых косынок. Связью между этими эле¬
ментами в узлах служат косынки; на протяжении же между узлами
202

соединение достигается устройством прокладок или соединительных
планок. Для растянутых элементов достаточна постановка прокладок
с одной заклепкой по рис. 182.
л 50х5о*е
с/
суцо/ч&тр заклепки
Рис. 182.
Расстояние между этими прокладками назначается из конструк¬
тивных соображений в зависимости от,профиля уголка. Чем крупнее
уголок, тем больше может быть расстояние между прокладками.
Для выбора этого расстояния можно руководствоваться следующими
данными:
Размер уголков	Расстояние
от 45 X 45 до 65 X 65 От 800 до 1000
» 75 X 75 » 90 X 90	»	1200	»	1500
» 100 X 100 » 150 X 150 » 1800 » 2500
Для уголков с двухрядным расположением закл пок, вместо про¬
кладки с одной заклепкой, лучше применять двухдырные прокладки
по рис. 183 б.
л 65*65* /о
4 4
*
!ы 4;
ТГ	п
гг 1 Л- /го х/го ж го
I 1 I -г '
Лй|1
. 1- -
$5с*
- -1.-1
1
-	~
в*
Рис. 183—(а), (б).
(5)
Для сжатых элементов, в целях обеспечения работы всего сечения
как целого (в виду опасности продольного изгиба), соединительные
прокладки проектируются на две заклепки по рис. 183 а и 183 б.
Для крестового сечения применяют соединение (по рис. 184, с распо¬
ложением смежных планок во взаимно перпендикулярных плоскостях.
Расстояние между этими прокладками должно быть определено
таким образом, чтобы обеспечить устойчивость отдельных элементов
стержня и сопротивление их'продольному изгибу. Очевидно, эта устой¬
чивость будет достигнута, если расстояние между прокладками будет
203

задано таким образом, чтобы гибкость каждого отдельного элемента
сечения, в пределах указанного расстояния, была меньше гибкости
всего стержня, т. е. должно иметь место неравенство:
г
где 1г — расстояние между соединительными прокладками,
гг — наименьший радиус инерции одного из элементов сечения,
/ — свободная расчетная длина всего стержня,
г — наименьший радиус инерции всего сечения.
Рис. 184.
В виду возможности случайных местных изгибов отдельных эле¬
ментов, входящих в состав сечения, значительна) понижающих их проч¬
ность, обыкновенно задаются в запас прочности меньшим значением
к
именно:
к
С* 0,65
г
[74]
Из формулы (74) видно, что расстояние между планками прямо про-
т
порционально свободной длине элемента. Отношение-^-, как показы¬
вают произведенные расчеты, почти постоянно, независимо от размера
элементов. Исходя из этих соображений составлена приведенная ниже
таблица 56 расстояний /, между соединительными планками для сжа¬
тых составных стержней при свободной длине стержня, равной 1 м.
Таблица 56
Расстояния между планками
2 равнобоких уголка
тавром
НП
расстояние
«1
принимать
= 400 мм
2 » »
крестом
-1!
Г »
'г
»
я
•я
о
ю
со
II
2 неравнококих »
тавром
—II—
Ч
»
= 500 мм
2 » »
»
“И”
! »
I1
*
= 300 мм
2 швеллера
=11=
»
ч
»
= 375 мм
При большей или меньшей свободной длине стержня расстояние
1г пропорционально увеличивается или уменьшается.
274

в)	С тыки элементов ферм
В главе о сортаменте употребляемых в строительстве профилей
и в таблицах этого сортамента мы указали нормальные и максималь¬
ные длины отдельных профилей. Этими размерами должна быть огра¬
ничена при конструировании длина отдельных элементов. В случае
большей длины необходимо устраивать стыки.
Кроме соображений о максимальной длине элементов, вытекающих
из условий прокатки материалов, при расположении стыков должна
быть принята во внимание возможность перевозки конструкций от
места изготовления к месту монтажа, т. е. стыки должны быть разме¬
щены таким образом, чтобы ферма могла быть разобрана на части, не
превышающие по своим размерам железнодорожные габариты.
В связи с этим максимальные, поперечные размеры элементов не
должны превышать 3,5 м, при длине не свыше 17 м.
В некоторых случаях стыки поясов могут иметь место также в виду
изменения профилей, входящих в состав сечения элементов.
Однако изменять сечение имеет смысл только в фермах больших
пролетов (свыше 25 м), для меньших пролетов изменения сечения
I оясов (в зависимости от максимальных усилий) нецелесообразна,
так как возможная нез ачительная экономия материала пояса свя¬
зана с удорожанием, вызываемым устройством дополнительного стыка.
Конструкция стыков должна быть запроектирована таким образом,
чтобы была обеспечена равнопрочность соединения стыкуемому эле¬
менту.
Эти соображения требуют, во-первых, чтобы вместе стыка элемен¬
тов стержня сечение было восполнено другим элементом (стыковой
накладкой косынкой и т. и.), по своей площади не меньвг м, чем пло¬
щадь поперечного сечения стыкуемого элемента; во-вторых, чтобы
количество заклепок, приклепывающих стыковую накладку к стыкуе¬
мому элементу, соответствовало максимальному усилию, которое стер¬
жень может воспринять.
Типичный стык пояса при сечении из двух уголков и расположе¬
нии стыка в панели пояса между узлами показан на рис. 185.
В стропильных фермах удобнее всего располагать стык в узлах
фермы, пользуясь узловой косынкой одновременно как прокладкой
и стыковой накладкой.

В этом случае следует только иметь в виду, что косынка в месте
стыка элементов пояса испытывает также
напряжение от усилия, передаваемое ей
примыкающими к узлу стержнями ре¬
шетки фермы.
Таким образом, если рассматривать
стык пояса в узле по рис. 186 а, то пло¬
щадь сечения косынки по линии а — Ь
плюс площадь сечения горизонтальной
накладки должнщ быть достаточны для
воспринятия усилия, передаваемого по¬
ясом, плюс проекция усилия раскоса на
направление пояса. Количество заклепок
в стыке (в приведенном примере 4 двух¬
срезных и 6 односрезных) должно быть
достаточным для передачи усилия пояса.
Проверим прочность приведенного на
рис. 186 а стыка в узле на числовом
примере.
Пример. Растягивающее усилие
в примыкающем к узлу элементе
нижнего пояса I равно 40 т. Растя¬
гивающее усилие в раскосе II рав¬
но 17 т.
Угол между раскосом II и поясом I:
а = 40°.
Размеры элементов и конструкция
стыка даны на рис. 186, материал —
сталь 3. Заклепки диаметром 17,0 мм.
Толщина косынки 10 мм.
Проверить прочность стыка.
Площадь сечения косынки по линии
аб (очевидно, наиболее опасному сече¬
нию) равна:
29 X 1,0 — 3 X 1,7 X 1,0 = 23,9 см2;
площддь сечения горизонтальной на¬
кладки (перекрывающей стык горизон¬
тальных полок уголков пояса) равна:
20X1,0-2X2,0X1= 16 см2.
Суммарная площадь косынки и на¬
кладки в опасном сечении равна 23,9 +
16 = 39,9 см2.
Усилие, передающееся на это сече¬
ние, равно, очевйдно:
40° = 40 + 17 X 0,766 = 53 т;
306

напряжение в нем:
53 О
й = —= 1330 < 1 400 КГ/см2.
оУ, У
Сопротивление заклепок в стыке составит:
2 О2
4 X 2,0 X 1,0 X 2800 + 6Х —X 1 100 =» 22 400 + 20720 =*
4
*■ 43 120 кг,
т. е. больше действующего усилия, равного 40 000 кг.
(В этом подсчете 2 800 — допускаемое напряжение на смятие, а 1 100—
допускаемое напряжение на срезывание заклепок).
Полученное выше напряжение на разрыв косынки хотя и меньше
допускаемого, однако слишком велико, так как, несомненно, напря¬
жение в данном случае не будет равномерно распределено по площади
сечения аб — косынки, и в нижней ее части, где приклепаны уголки
пояса, безусловно будет иметь место перенапряжение.
В соответствии с этим желательно изменить конструкцию стыка,
перекрыв стык поясных уголков стыковыми накладками по рис. 187,
использовав косынку как прокладку.
В этом случае сечение поясных уголков будет полностью воспол¬
нено стыковыми уголками, отпадет надобность в горизонтальной на¬
кладке, а сечение косынки по линии аб будет испытывать только на¬
пряжение от усилия в раскосе II, т. е. напряжение в косынке будет
равно:
17 СОВ 40°
23,9
544 кг/СМ2.
Таким образом, стыку уголков пояса в узле по второму варианту
следует отдать предпочтение перед первым вариантом, так как в пер¬
вом случае происходит перенапряжение материала косынки.
207

Стык по первому варианту может быть принят в тех случаях,
когда суммарное напряжение в опасном сечении косынки не превышает
75% допускаемого; в противном случае желательно переходить
к стыку по второму варианту.
В случае невозможности по конструктивным соображениям пере¬
крытия стыка поясных уголков накладкой возможна передача всего
усилия через косынку; однако в этом случае наибольшие напряжения
в ней должны быть определены более точно.
Рассмотрим определение этих напряжений для узла по рис. 186а,
но без нижней стыковой накладки. Наиболее опасным, как уже ука¬
зано выше, является сечение косынки по линии аб (ослаблени ое тремя
заклепками). Рассекая мысленно косынку по этому сечению и заменяя
действие стержней, при ыкающих к отсеченной (левой) части косынки,
соответствующими силами, будем иметь схему действия по рис. 186 б.
Силы I и II могут быть в свою очередь заменены двумя силами
Р и ф см. рис. 186в), из которых одна (Р) действует перпендикулярно
сечению и вызывает в нем нормальные напряжения, другая (0)—парал¬
лельно и вызывает срезывающие напряжения. Сила Р приложена эк¬
сцентрично по отношению к сечению аб косынки и вызывает относи¬
тельно его центра тяжести момент, равный М = Рх2. Момент сопро¬
тивления сечения аб косынки может быть принят равным:
где к высота косынки,
§ ее толщина
0,85 — коэфициент, учитывающий ослабление заклепками.
То; да наибольшее напряжение (нормальное) будет, очевидно, равно:
п
М
V/
Кроме того, в сечении действует срезывающее напряжение от силы
О, предполагаемое распределяющимся равномерно по всей площади
сечения и, следовательно, равное:
НЬ х 0,85'
Наибольшее напряжение в точке Ь будет равно:
^мах = У/ Я2 Р.
Это напряжение не должно превосходить основного допускаемого
напряжения на растяжение, в противном случае размеры косынки
(толщина либо ширина) должны быть увеличен^!.
г)	Опорныеузлы
Некоторые особенности в конструировании имеют опорные узлы
стропильных ферм. Назначение опорных узлов — передать всю на-
2С8

грузку, воспринимаемую фермами, на опоры, т. е. на стены здания
или на металлические колонны.
В первом случае между опорными узлами фермы и кладкой стены
вводятся обычно для передачи давления па большую площадь допол¬
нительные литые элементы, называемые опорными частями. Лишь для
ферм небольших пролетов, до 12 м, можно ограничиться вместо опор¬
ных частей некоторым развитием опорных узлов.
Во втором случае, т. е. при опирании ферм на металлические ко¬
лонны, специальных литых опорных частей обычно не делают и огра¬
ничиваются утолщенными железными подкладками.
Не входя сейчас в рассмотрение конструкций и расчета опорных
частей, которые даются нам ниже в главе о подкрановых балках,
остановимся 1 а ос¬
нов ых особе ,1 ос¬
тях ко струирования
опотных узлов ферм.
Прежде всего для пра¬
вильной работы опор¬
ного узла необходи¬
мо, так же, как и для
промежуточных уз¬
лов, — центрировать
все силы, т. е. нужно,
чтобы геометрические
оси всех пересекаю¬
щихся в опорном узле
стержней и опорная
реакция пересекались
в одной точке. Вто¬
рым условием яв-
яется такая конструк¬
ция узла, которая обе¬
спечила бы возможность передачи давления от опорного листа к ко¬
сынке узла. В остальном необходимо соблюдение условий, изложен¬
ных на стр. 202.
На рис. 188 представлена конструкция простейшего опорного
узла стропильной фермы небольшого пролета. Узел центрирован
относительно точки О пересечения осей пояса, раскоса и вертикаль¬
ной опорной реакции. Передача давления на стену осуществляется
непосредственно опорным листом С, приклепанным двумя уголками
А к косынке опорного узла. Для передачи опорного давления косынке
необходимо, чтобы сопротивление трех заклепок, соединяющих опор¬
ные уголки А с косынкой, было больше или равно опорной реакции.
Непосредственная передача давления от опорного листа на кромку
косынки невозможна, в виду зазора, который обычно бывает между
краем косынки и опорным листом. Только в исключительных
случаях, при очень больших опорных давлениях, когда раз¬
мещение достаточного количества заклепок, прикрепляющих опор-
Балинский—14
Рис. 188.
-170.
209

ные уголки к фасонному листу, представляет значительные конструк¬
тивные затруднения, допустима передача давления также через кромку
фасонного листа. В этом случае кромка должна быть прострогана
и плотно пригнана к опорному листу, равным образом толщина опор¬
ного листа должна быть принята при этом достаточно большой, чтобы
обеспечить равномерность передачи давления на опорную часть.
Изображенная на рис. 188 конструкция опоры фермы имеет боль¬
шой недостаток, заключающийся в том, что при деформации (прогибе)
фермы не обеспечена центральная передача опорной реакции в точку
О. В самом деле, при прогибе фермы опорный узел повернется на не¬
который угол в направлении, ука¬
занном стрелкой. Вследствие этого
опорное давление уже не будет рав¬
номерно распределено по всей по¬
верхности опорного листа и, стало
быть, равнодействующая его (опор¬
ная реакция) сместится и не прой¬
дет через точку О, что вызовет до¬
полнительный изгибающий момент
в опорном узле и неравномерность
в распределении давления на клад¬
ку стены.
Во избежание изложенного, для
ферм пролетом свыше 12 м, необ¬
ходимо применять такие опоры, ко¬
торые обеспечили бы центральную
передачу давления независимо от
деформации фермы.
Такая конструкция опорного узла показана на рис. 189.
Опорная часть, имеющая в этом случае выпуклую цилиндрическую
поверхность, обеспечивает передачу давления в геометрический центр
опорного узла.
При конструировании опорных узлов и опорных частей в фермах,
опирающихся на стены, необходимо предусмотреть возможность сво¬
бодного перемещения одного из концов фермы (подвижность опоры).
Возможность такого перемещения необходима в виду того, что при на¬
грузке фермы элементы ее, под влиянием действующих в них усилий,
деформируются; следовательно, во избежание изменения расчетных
усилий в них, необходимо обеспечить свободное перемещение одного
из концов ферм. Кроме того, в случае закрепления обеих опор в эле¬
ментах фермы возникнут напряжения при изменении температуры,
вызывающем, как известно, изменение длины элементов, которому
будет препятствовать закрепление опор. Закрепление это, кроме до¬
полнительных усилий в элементах, вызовет также горизонтальные
силы, действующие на кладку стен в местах прикрепления опор, что
повлечет за собой расстраивание кладки верхней части стены. По ука¬
занным причинам, опирающиеся на стены фермы пролетом свыше 12 м
проектируются непременно с подвижной опорой. Самой простой кон¬
210

струкцией такого типа является скользящая опора по рис. 189; в ней толь¬
ко должен отсутствовать палец Д, применяемый в неподвижной опоре.
Употребление скользящих опор для ферм, опирающихся на стены, допус¬
кается при условии, если опорная реакция не превышает 15 т; при боль¬
ших давлениях; в виду значительного трения, нужно пользоваться опо¬
рами на катках, обеспечи¬
вающих свободное переме¬
щение опорного узла.
Мы рассмотрели типич¬
ные опорные узлы для ферм,
опирающихся на стены. В
тех случаях, когда стро¬
пильные фер' ы являются
частью металлического кар¬
касного здания, конструк¬
ция опорных узлов может
иметь вид,аналогичный рас¬
смотрен ому выше, т. е по рис. 188 и 189,в случае опирания ферм
на верхнюю часть колонны, либо опорный узел как таковой отсутствует
и ферма приклепывается непосредственно к соответствующей части
колонны или подстропильной фермы.
На рис. 190 и 191 показана конструкция прикрепления стропиль¬
ной фермы к металлическим колон¬
нам, состоящим из швеллеров.
В первом случае косынка узла
пропущена между швеллерами й
склепана непосредственно с ними.
Во втором случае колонна имеет труб¬
чатое сечение. Узловая косынка стро¬
пильной фермы приклепывается при
помощи коротких уголков к планке
а, соединяющей швеллера колонны.
На рис. 192 представлена кон¬
струкция прикрепления стропил к
подстропильной ферме. В'этом случае
узловая косынка стропил зажата меж¬
ду вертикальными уголками а стойки
подстропильной фермы.
В случаях опирания стропильных ферм на металлические колонны
или подстропильные; фермы, применение подвижных (скользящих
или катучих) опор в громадном большинстве случаев не требуется.
Металлические колонны, при большой их высоте, достаточно гибки для
того, чтобы не препятствовать сравнительно незначительным гори¬
зонтальным перемещениям концов ферм, прикрепленных к верхушкам
колонн. По этой же причине прикрепление стропильных ферм к колон¬
нам указанной выше конструкции, с достаточной для практической
цели точностью, можно рассматривать как шарнирное, подобно тому,
как это допускается при расчете всех клепаных стержневых систем.
211

7) Правила вычерчивания и расстановки размеров для клепаных
ферм
После того как произведен расчет фермы и подобраны сечения всех
элементов, приступают к вычерчивапию фермы (составлению рабо¬
чего чертежа). Каждый рабочий чертеж любой сквозной конструкции
должен заключать в себе следующие элементы:
а)	геометрическую схему конструкции (ферм, связей и т. п.),
б)	чертеж самой конструкции с указанием всех размеров, необхо¬
димых для изготовления на заводе,
в)	спецификацию всех частей, относящихся к этой конструкции,
изображенных на чертеже.
Геометрическая схема представляет собою вычерченную в одну
линию конструкцию по теоретическим осям элементов. Масштаб
геометрической схемы обычно принимают равным 1/юо или 1/200.
На схеме против всех элементов надписывают теоретическую длину их
с точностью до 1 мм. При наличии строительного подъема величина
его также показывается на схеме. Чертеж геометрической схемы стро¬
пильной фермы показан на рис. 193.
Чертгж самой конструкции делается или обычным способом, т. е.
все элементы чертежа изображаются в одном каком-либо масштабе,
либо применяют два различных масштаба: один, меньший, обычно
от ^20 Д° 1/бо Для теоретических осей элементов (так называемой
сетки), второй — больший, обычно 1/,0. Для разработки узловых сое¬
динений. Последний способ имеет то большое преимущество, что чер-
т еж получается компактный при достаточно крупном масштабе узловых
соединений и элементов.
Получающееся при этом искажение расстояний между узлами роли
не играет, так как на чертеже выставляются все размеры, которыми
и должен руководствоваться разметчик при изготовлении конструкции.
Первый способ может быть применен для сквозных конструкций
небольших размеров, до 8 м; при больших размерах изображаемой
на чертеже части конструкции, предпочтителен второй способ.
После вычерчивания а тки, нанесения очертания всех элементов
и конструирования узлов, согласно сделанных выше указаний, при¬
ступают к расстановке размеров. В правильно вычерченной конструк¬
212

ции размеры должны быть поставлены таким образом, чтобы макси¬
мально упростить работу разметчика при изготовлении конструкций
и тем самым уменьшить вероятность ошибок. Исходя из этого положе¬
ния, в узловых соединениях должны быть поставлены размеры между
всеми аклепками и расстояние от геометрического центра узла до
ближайшей заклепки по каждому элементу.
Такая расстановка размеров позволяет разметчику разметить все
дыры на косынке без всяких вычислений. Для этой пел и на железе
наносятся геометрические оси всех элементов, а затем от точки их
пересечения откладываются расстояния до центров дыр, указанные
на чертеже. Расстановка размеров в узлах стропильной фермы пока¬
зана на рис. 194.
Точно также, чтобы облегчить разметчику нанесение на косынке
направлений осей элементов, в каждом просвете фермы изображают
в маленьком масштабе треугольник со сторонами, параллельными гео¬
метрическим осям элементов, и вдоль каждой стороны надписывают
теоретическую длину соответствующего элемента в миллиметрах.
Что касается остальных размеров косынки, то на чертеже большей
частью показывают только наибольшие габаритные размеры, необхо¬
димые для исчисления потребного материала. Расстояние от крайних
заклепок до краев косынки на каждом узле обычно не показывают,
во избежание затем ения чертежа. Расстояние это устанавливается
в зависимости от диаметра заклепочного отверстия и указывается в при¬
мечании к чертежу.
Расстановка размеров на элементах стержней фермы производится
таким образом, чтобы были показаны расстояния между всеми закле¬
почными отверстиями вдоль стержня и расстояние от одной заклепки
до конца элемента.
Этот последний размер, точно так же, как и расстояние от крайних
отверстий до краев косынок, обычно также не ставится на каждом
элементе, а указывается в общем примечании, где ставится в зависи¬
мость от размера заклепок.
На элементах поясов ферм, кроме расстояний между всеми закле¬
почными отверстиями, в каждом узле показывается также расстояние
от геометрического центра его до' ближайшей заклепки.
Кроме того, на всех элементах должны быту1 показаны расстояния
рисок заклепок, а если элементы центрированы не по рискам, а по
линиям центров тяжести сечений, то положение этих осей.
Размеры между заклепками, расположенными в полках уголков,
перпендикулярных к плоскости чертежа, обычно на чертеже фасада
не показываются, а проставляются на той проекции конструкции,
где они совпадают с плоскостью чертежа. Например, расстояния между
заклепками в горизонтальных полках поясных уголков фермы про¬
ставляются на чертеже связей фермы и т. д. Следует иметь в виду, что
расположение этих заклепок должно быть строго увязано с заклепками
в вертикальной полке уголков, во избежание совпадения в одном по¬
перечном сечении элемента. В некоторых случаях расстояние до-осей
защепок в перпендикулярных к чертежу полках может быть показано
213

а
214
Ряс. 194. Кузнечный цех. Стропильная ферма тип «А»; масштаб сетки: 1/40, масштаб узлов: 1/го.
Примечание 1. В уголках 76 X 76 X 8 ж больше	Примечание 2. Расстояния от крайних заклепок
•отверстия Диаметром 20 мм для заклепок диаметром 19 мм;	до концов уголков (где эти расстояния не показаны)
в уголках 66x66x8 и меньше отверстия диаметром 17 для	принимать: при отверстиях диаметром 2 3 мм—36 мм, ди-
заклепок диаметром 16,6.	аметром 17 мм—30 мм.

также на чертеже фасада фермы, например, закйешш соединительных
планок в крестовых сечениях.
Кроме перечисленных размеров, на чертеже должны быть обя¬
зательно обозначены на видных местах основные размеры конструк¬
ции, как то: пролет, строительный подъем, высота на опоре и в конь¬
ковом узле (считая по геометрическим осям), уклон кровли и т. п.
Размеры профилей, принятых в конструкции, указываются у каж¬
дого стержня рядом с номером (позицией) даного элемента. Здесь же
для ясности конструкции схематически изображается расположение
элементов, входящих в состав сечения, и их длина.
Рис. 195.
Размеры заклепок (диаметр) обычно показываются условными обо¬
значениями, или в примечании отмечается, какие заклепки, в каких
элементах ставятся. На чертеже должно быть указано также, какие
диаметры отверстий принимаются для каждого диаметра заклепок.
Примерный чертеж, части фермы и расстановка всех этих размеров
даны на рис. 194. Спецификация всех частей, входящих в состав кон¬
струкции, изображеннойначертеже, выписывается либо непосредственно
па нем, либо на отдельных листах, прилагаемых к проекту. Для про¬
изводства целесообразнее первый способ.
В спецификацию включаются все без исключения части, входящие
в состав конструкции, т. е. отдельные элементы, ‘входящие в состав
сечения, косынки, соединительные планки, прокладки шайбы и т. п.,
а также заклепки и болты, необходимые для склепки конструкции.
При составлении спецификации, каждой отдельной детали присваи¬
вается номер (позиция), проставляемый на чертеже. Одинаковыми
номерами могут быть обозначены только совершенно одинаковые де¬
тали, изготовляемые по одному шаблону.
Одним номером обозначаются также детали, имеющие одинаковые
размеры, но парные, например: уголок на рис. 195 равен всеми своими
размерами уголку по рис. 196, но вместе с тем один из них является
зеркальным изображением другого, и, очевидно, они не могут заме¬
нить друг друга. Такие парные элементы очень часто встречаются
в металлических конструкциях; они обозначаются одним номером, но
в спецификации, в графе примечаний, непременно отмечается сколько
из них правых, т. е. изображенных на чертеже, и сколько парных
к ним, или левых.
215

Элементы одинакового размера и длины, но имеющие какие-либо
другие отличия, например, в расположении отверстий или их диаметре,
следует непременно обозначать различными номерами. В специфика¬
ции должны быть указаны: номер детали, основные размеры, т. е.
профиль и длина штуки, а для косынок, планок и листов:— наиболь¬
шие габаритные размеры и толщина, затем количество штук для одной
фермы, общий вес (т. ё. вес всех одинаковых деталей, стоящих под
одпим номером для одной фермы) и материал (марка стали). Если не¬
которые элементы конструкции выгибаются, в спецификации должны
быть даны длины их до изгиба.
Размеры, указываемые в спецификации, должны быть определены
и выписаны с точностью со I м для того, чтобы заготовка материала
(нарезка)* могла производиться на основании данных спецификаций
без всякой последующей переработки.
В некоторых случаях количество штук в спецификации дается не
для одной конструкции, а для целого комплекта, например, для свя¬
зей металлических обрешетин и т. и. Об этом должно быть сделано
указание на чертеже. Общий вес деталей по спецификации должен
быть непременно подытожен, и, если спецификация дается на одну
ферму или одну какую-либо конструкцию, то па этом же чертеже
должны быть сделаны указания, сколько таких конструкций должно
быть изготовлено и каков их общий вес. Ниже мы приводим пример¬
ную спецификацию, составленную для части фермы по рис. 194.
3. Электросварные стропильные формы
Мы рассмотрели основные данные о расчете и конструировании
металлических клепаных стропильных ферм. Электросварные фермы
в отношении определения действующих на них внешних сил, допускае¬
мых напряжений и усилий в элементах ничем не отличаются от кле¬
паных.
Равпым образом при выборе геометрического очертания электро-
сварных ферм и типа решетки надлежит руководствоваться теми же
соображениями, что и для клепаных ферм.
Единственное допол ительное условие, которое должно быть
учтено при выборе типа решетки сварной фермы, заключается в том,
216

К рис. 194-
Спецификация составлена на одну ферму
Изготовить 32 фермы общим весом
№
пози¬
ций
Наименование элемента и
размера
Кол. шт.
Мате¬
риал
Обший
вес
(кг)
Примечание
1
8"Х 8 X10=9931
4
Сталь 3
473,0
2 прав., 2 левых
2
75 х 75 х 8=9 77 >
4
и
352.»
2 * 2 „
3
75х 7 X 8 = 1824
4
65,6
2 * 2 *
4
65 х 65 X 8 = 1282
4
■ •
39.5
2 „ 2 „
б
65х ббх 8=2 3 9
2
п
35 6
1 прав., 1 левый
6
65 х 65 X 8=2 429
2
V
37 4
1 у* 1 **
7
5 х 5 х 6=2 483
4
У*
44.3
2 прав., 2 левых
8 -
65х 65 X 8=2 71
4
»
64.0
2 „ , „
9
1 < XI * XI = 3^5
4
19,0
2 » „ »
10
100 х 1°* X Т = 2 0
4
п
12,°
2 „ „ „
11
12 X 81x1 = 171
1
УУ
25,6
12
Косынка 2 ) х28 х11
2
п
88
13
„ 4 X х; 9 х 10
п
24,5
14
640x25 Х10
2
*
25,1
и т. дальше
Итого вес металла . .
Заклеп. с норм. гол. 19x6
18
Сталь 3
31,5
„ „ . „ 19x5
7 •
п
1 ,6
„ . . . 16,5x52
52
55
. » » » 16,5x45
80
У)
7,7
Болты 3/4х6)
4
»»
1,35
и т. дальше
Итого вес заклепок и болтов ...
что в случае проектирования узлов без применения узловых косынок,
желателен такой тип решетки, при котором в узлах пересекалось бы.
не больше двух элементов (кроме пояса). При пересечении трех эле¬
ментов, например, двух раскосов и стойки, устройство узла без помощи
косынок или дополнительных вставок почти невозможно.
В соответствии с этими соображениями для электросварных ферм
без косынок следует отдать предпочтение раскосной решетке перед
треугольной.
Существенное различие в проектировании сварных ферм 1 асту-
пает с момента подбора сечения. В этой части электросварные кон¬
струкции имеют значительные преимущества перед клепаными, обу¬
славливаемые простотой соединения отдельных элементов, входящих
в состав сечения поясов сварных ферм.
Для сжатых поясов стропильных ферм могут быть применены се-
черия по рис. 197.
Первые три сече ия й, Ь и с — такие же, как и для клепаных кон¬
струкций и требуют для узловых соединений применения косынок.
Сечения й и е представляют собой трубчатые сечения из двух уголков.
Они значительно выгоднее в смысле увеличения радиуса инерции
и, следовательно, хорошо сопротивляются продольному изгибу. При-
217

менешве сечения по типу Л вместо типа а, при обычных соотношениях
между длиной панели пояса и размерами уголков, может дать около
20—25°/о экономии металла. Сечение по типу й предпочтительнее
перед сечением е, так как, с одной стороны, не требует в узлах косынок
(при малых усилиях в решетке), с другой — конструктивнее, так как
позволяет удобно уложить обрешетины и прикрепить косынки связей,
чего нельзя сказать о сечении по типу е. Основным недостатком этих
сечений является трубчатая закрытая форма, не позволяющая произ¬
водить окраску внутри сечения при ремонте. Предварительная по¬
краска, до сварки обеих частей сечения, также не дает вполне удовле¬
творительных результатов, так как при сварке, в виду нагрева металла,
краска разрушается.
В силу этих соображений применение трубчатых сечений может
быть допущено только в сооружениях, не подвергающихся действию
атмосферных влияний и сыростии, или вредных для металла газов.
Сечение по типу / из двух уголков, поставленных в виде буквы П,
свободно от указанного выше недостатка закрытых сечений, обладая
при этом, в случае применения неравнобоких уголков, большим ра¬
диусом инерции как относительно вертикальной, так и горизонталь¬
ной оси. Кроме того, это сечение обладает большим преимуществом:
в смысле удобства прикрепления решетки к поясам без посредства ко¬
сынок. Проектируя одни раскосы входящими внутрь коробки се¬
чения, а другие, наоборот, охватывающими его, получим достаточную
длину шва для приварки элементов решетки к поясу. Единственным
недостатком этого сечения являются некоторые неудобства при • про¬
варке внутренних швов в местах прикрепления решетки. Для устра¬
нения этих затруднений необходимо применять уголки таких профи¬
лей, при которых расстояние а между вертикальными полками угол¬
ков было бы не меньше 100 мм и не меньше высоты сечения. В силу
указанных соображений П-образное сечение следует решительно ре¬
комендовать для ферм средних и больших пролетов (25 м и больше).
Следующим видом являются тавровые сечения по типу ? и Л,
проектируемые из прокатных профилей для малых сечений и состав¬
218

ные из листов при больших пролетах. Соотношение допускаемой,
с точки зрения устойчивости, минимальной толщины листов, входящих
в состав этого сечения, и его размерами еще точно не установлено, но
надо полагать, что такой профиль может иметь большие преимущества
для ферм больших пролетов.
Сечение из тавровых прокатных больших профилей по типу у
в настоящее время еще не прокатывается в нашем Союзе; поэтому
для их изготовления пользуются двутавровыми балками, которые
разрезаются вдоль по шейке на две части.
Резка может быть произведена либо автогеном либо на специаль¬
ных пресс-ножницах. Тавровое сечение, изготовленное из двутав¬
ров, имеет малую ширину горизонтальных полок, и потому малый
радиус инерции относителен вертикальной оси. Этот недостаток может
быть устранен комбинированием таврового сечения из двутавра с ли¬
стом по типу /. Применяя листы различной ширины, можно получить
любое ^соотношение между радиусом инерции относительно верти¬
кальной-и горизонтальной осей.
При больших усилиях и элементах поясов и большой длине панелей,
когда П-образное сечение недостаточно, применяется так- называемое
двустенчатое сечение по типу к из равнобоких или неравнобоких угол¬
ков или швелеров. Такие сечения отличаются очень большим радиусом
инерции относительно вертикальной оси и, следовательно, позволяют
располагать связи не в каждом узле. Кроме того, они имеют большое
преимущество при монтаже в том отношении, что ферма обладает боль¬
шой жесткостью и не деформируется при подъеме. К недостаткам двух-
стенчаТых сечений следует отнести некоторые неудобства при приварке
элементов решетки внутри сечения, во избежание которых при выборе
размеров надлежит руководствоваться указаниями, данными для
П-образного сечения. Кроме того, двустенчатые сечения требуют
устройства соединительных планок и диафрагм, обеспечивающих
надежное соединение обеих частей сечения и работу его как целого; эти
планки и диафрагмы несколько увеличивают общий вес конструкции.
Для растянутых поясов сварных ферм применяют такие же сече¬
ния, как и для сжатых поясов, по рис. 197, но перевернутые на 180°.
Так как величина радиуса инерции сечения для растянутых элемен¬
тов не играет роли, при выборе сечения нижнего пояса руководст¬
вуются лишь конструктивными соображениями и удобством прикреп¬
ления элементов решетки.
При выборе сечения растянутых раскосов и стоек, так же как
и в клепаных фермах, форма сечения роли не играет; потому в этом
случае руководствуются лишь конструктивными соображениями, стре¬
мясь по возможности уменьшить количество соединительных планок
и швов и упростить конструкцию узлов.
Исходя из последнего соображения и в случае, если пояса имеют
сечения (рис. 197) типа а, Ъ, с, е, к и /, растянутые элементы
проектируются или таврового сечения из двух равнобоких уголков
с прозором между ними для пропуска косынки, либо трубчатого се¬
чения по типу е. Последнее сечение, есди металлу не угрожает ржав-
219

леиие, предпочтительнее первого, так как упрощается соединение
элемептов. Соедипеиие эго достигается сжатием сечения па протяже¬
нии между узлами фермы до положения по рис. 198 и сваркой через
некоторые промежутки по ребрам а.
В случае, если пояса имеют вид <1, /, и к (рис. 197) — растянутые
элементы проектируют таким образом, чтобы либо охватить пояс
обеими ветвями сечения, либо войти внутрь между вертикальпыми
стенками поясов.
В первом случае сечение растянутых элементов имеет- вид по
рис. 199 типа а и. г; во втором — тип с и <1. Обе ветви сечения
должны быть соедине ы между собой планками.
Сжатые элементы решетки должны подбираться таким образом,
чтобы радиус иперции сечения был возможно большим. Разумеется,
так же как и в растянутых элементах, должны быть учтепы соображе¬
ния надлежащей конструктивности узловых соединений.В соответствии
с этим для сжатых элементов выбирают сечение по типу Ь, & и е
(рис. 19.) при двустенчатых сечениях поясов либо трубчатое сечение
по рис. 1971 при тавровых поясах с узловыми косынками. В послед¬
нем случае может быть применено также обычное крестовое сечение,
если нежелательно применение закрытых трубчатых сечений. Кре¬
стовое сечение имеет несколько больший радуис инерции, нежели
трубчатое сечение из уголков того же профиля.
Расчет при подборе сечений сварных ферм в принципе ничем не
отличается от расчета при подборе сечений клепаных ферм. Разница
заключается лишь в том, что в сварных конструкциях отсутствует
ослабление заклепочными отверстиями, и. следовательно, расчет как
для растянутых, так и для сжатых элементов ведется по площади
сечения брутто. Таким образом, необходимая площадь сечения растя¬
нутых элементов брутто определяется по формуле (69), а для сжатых
элементов действующее напряжение проверяется по формуле (71),
229
Рис. 198.
Ри\ 199.
1)	Подбор сечений сварных ферм

2)	Подбор составных (дву;те тчатых) сечений
Некоторые особенности представляет собой расчет сжатых состав¬
ных или двустенчатых сечений в тех случаях, когда обе части сечения
отстоят на большом расстоянии друг от друга и соединены не непо¬
средственно, а при помощи планок или решетки, как, например, для
сечений тица к на рис. 197 или типа рис. 199.
В этом случае при сжатии элементов продольными силами разру¬
шение от продольного изгиба наступает при меньшей нагрузке, чем
если бы сечение было дельным (при тех же радиусах инерции). Объяс¬
няется это тем, что планки или решетки, соединяющие обе половины
сечения и отстоящие на некотором расстоянии друг от друга, не могут,
очевидно, обеспечить полную слитность сечения и, следовательно, ра¬
боту его как целого. Очевидно также,
что чем больше расстоянние между
соединительными планками и чем гиб¬
че каждая ветвь сечения, тем менее,
устойчив будет весь элемент при
сопротивлении продольному изгибу.
Исследование этого вопроса привело
к установлению для расчета состав¬
ных стержней понятия приведенной
гибкости. Приведения гибкость эле¬
мента, т. е. та гибкость, по кото¬
рой должен подбираться коэфициент ср
уменьшения допускаемого напряжения
на сжатие для составного сечения, очевидно, должна быть больше гиб¬
кости этого элемента, рассматриваемого как элемент с целым абсолютно
жестким сечением. Приведенная гибкость выводится в зависимости от
гибкости всего стержнями отдельных его ветвей на участке между
смежными „соединительными планками.
Разумеется, увеличение гибкости составного сечения имеет место
лишь при продольном изгибе его в плоскости соединительных планок.
9>
9 ,У/
1-1
. м
V гК
	_
к
А у
4
430
У
1
РИЗ,
и
. 200 а
1
Г~
1,7
Ч*
221

При изгибе в плоскости, перпендикулярной к ним, сечение рассматри¬
вается как цельное. Таким образом, при расчете составного сечения
на продольный изгиб действующее напряжение проверяется в двух
случаях:
1)	при продольном изгибе стержня в плоскости, перпендикуляр¬
ной плоскости соединительных планок;
2)	при продольном изгибе в плоскости соединительных планок.
В первом случае коэфициент о определяется по гибкости X =
где I — свободная длина всего стержня, а гх — радиус инерции всего
сечения относительно оси хх, параллельной плоскости соединительных
планок (рис. 200).
Во втором случае коефициент <? определяется по приведенной гиб¬
кости:
X = /V+1?,	[75]
где:
До —	гибкость всего стержня, рассматриваемого как стержень
гу
с абсолютно жестко связанным (цельным) сечением; таким образом /
в этом случае—свободная длина всего стержня в плоскости изгиба,
а Гу.— радиус инерции всего сечения относительно оси уу—перпен¬
дикулярной плоскости соединительных планок;
Хх = — — гибкость одной ветви стержня в пределах расстояния
ГУ1
между соединительными планками.
Таким образом /3 — свободная длина ветви, равная расстоянию
между смежными планками (или центрами крайних заклепок планок,
если они приклепаны), а гУ1 — радиус инерции сечения одной ветви
относительно оси, проходящей через его центр тяжести и перпендику¬
лярной плоскости соединительных планок.
Расстояние Хх между смежными планками выбирается таким обра¬
зом, чтобы гибкость одной ветви Хх была значительно меньше гибкости
Х0 всего стержня и во всяком случае меньше, чем 0,8 Х0, т. е. должно
быть:
Ч < 0,8Х0.	[76]
Для обеспечения надлежащей связи между обеими ветвями стержня
соединительные планки должны быть достаточно прочными. Точный
расчет усилий, которые будут восприниматься планками при возмож¬
ном продольном изгибе, настолько сложен, что производить вычисле¬
ния для каждого стержня в практической работе не представляется
возможным. На основании приближенных расчетов, подтвержденных
практическими данными, соединительные планки (или решетка, если
вместо планок ветви соединены решеткой) рассчитываются на попе¬
речную силу, принимаемую равной по величине 1,5°/0 от расчетного
сжимающего усилия стержня и направленной перпендикулярно его
оси
222

При наличии действительной поперечной силы (например, при
местном поперечном изгибе), превышающей по величине 1,5°/0 от расчет¬
ного сжимающего усилия, планки или решетка рассчитываются только
по действительной поперечной силе, без учета условной попе¬
речной силы от продольного изгиба.
По найденной поперечной силе Я расчет планок производится сле¬
дующим образом: планка проверяется на срез под влиянием силы 7,
принимаемой равной при обозначениях рис. 200.
[77]
и на изгиб под влиянием момента М, действующего в плоскости
планки и равного:
[78]
На эти же усилия рассчитываются швы (или заклепки), прикреп¬
ляющие планки к ветвям сечения, согласно способов, изложенных
в главе о расчете заклепочных и сварных соединений.
Следует иметь в виду, что указанные в формулах (77) и (78) зна¬
чения срезывающей силы и момента относятся к тому случаю, когда
соединительные нланки или решетки расположены в двух параллель¬
ных плоскостях.
В случае расположения планок в одной плоскости значения 7
и М должны быть удвоены.
При способе приварки и обозначениях по рис. 200 напряжение
в шве определяется (на основании формулы (43) выражением:
«-/(г.)’+(!)’•
где : IV„ — момент сопротивления шва относительно оси, перпендику¬
лярной к плоскости планки; со —рабочая площадь на длине А;
таким образом:
IV
у
0,7 8 А1*>
0) = 0,7 8 Нх
и окончательно:
или
"-/[дщ?Т+1м^гГ
1	_ /Гб му
0,7 8 А2]/ [а/ +:Г2<0)’
[79]
где (и) — допускаемое напряжение для ^сварного шва на растя¬
жение.
223

При подстановке В эту формулу значения А, следует учесть непро¬
вар но концам шва, принимаемый, как указано выше, равным 1,5 8.
Таким образом А, = к — 1.5
Проваркой планки по всему контуру примыкания ее к ветви стер¬
жня можно избежать непровара по концам.
Так как допускаемое напряжение металла шва всегда меньше
допускаемого напряжения материала планки, то при приварке пла¬
нок по рис. 200, проверка прочности их на изгиб и срезывание, оче¬
видно, не нужна.
Пример. Подобрать сечение верхнего пояса стропильной фермы
при длине панели 4 м и расположении скатных связей через узел.
Расчетная сжимающая сила 65 т. Основное допускаемое напря¬
жение 1400 кг/см2.
Задаемся сечением из двух неравнобоких уголков, размерами
150 х 100 х 16, расположенных по рис. 220 а, с расстоянием между
ними в свету равным 150 мм.
Расстояние между планками /, принимаем 1,25 м.
Проверяя на продольный изгиб в плоскости, перпендикулярной
плоскости соединительных планок, получим свободную длину стержня
равной длине панели, т. е. / = 4 м. Радиус инерции относительно оси
хх будет:
и гибкость:
1
400
4,72
При дальнейшей проверке нашего сечения на продольный изгиб
в плоскости, параллельной планкам, за свободную длину всег&стержня
надлежит принять двойную длину панели, т. е. 8 м, так как связи
расположены через узел.
Приведенная гибкость в этом случае определится по формуле (75).
Момент инерции всего сечения относительно оси уу будет:
/„ = 2 [294,9 + 37,62 (7,5 + 2,57)2] = 8 270 СМ4
и радиус инерции относительно той же оси:
-/*
8 230
= 10,4 см;
в ~ V 2 X 37,оИ
^аким образом гибкость всего стержня:
1° ~~ 10,4 “ 77’
Радиус инерции одной ветви сечения относительно оси у1у1 будет:
’У1
224

и гибкость ветви стержня при расстоянии между планками /-,= 1,25 и
тогда приведенная гибкость:
Х„ = У77* + 45а = 89.
Таким образом, приведенная гибкость стержня при изгибе в плоскости,
параллельной соединительным планкам, оказывается больше, чем гиб¬
кость при изгибе в плоскости перпендикулярной и, следовательно,
по ней (по большей гибкости) надлежит проверять сечение.
Гибкости 89 соответствует коэфициент <р = 0,63, и , следовательно,
напряжение в сечении:
65 000
= 1 390 < 1 400.
2 X 37,62 X 0,63
Условная поперечная сила будет равна:
<2 = 0,015 X 65 = 0,975 т;
тогда срезывающая планку сила по формуле (77):
0,975 X 125
Т =
2(15 + 2 X 2,57)
момент в плоскости планки по формуле (78):
975 X 125
— 3,03 т.
М = ~
— 30 500 кг/см или 30,5 т/см.
Принимая планку шириной 210 мм при толщине 10 мм, будем иметь
полезную длину шва кх с учетом непровара равной 210—1. 5 х 10 =
= 195 мм и напряжение в шве по формуле (79):
п =
0,7 X 1 X 19
1 />6 X 30,51*
,оУ [	19,5	]
+ З.ОЗ2;
9860
0,7 X Т9~5
= 723 < 900.
Таким образом, принятые размеры сечения и соединительных пла-
ок у довлетворяют условиям прочности.
3)	Способы соединений элементов, входящих в состав сечения
при сварной конструк ни.
Мы рассмотрели способ соединения ветвей двустенчатого состав¬
ного сечения путем применения соединительных планок, воспринимаю¬
щих поперечную силу, возникающую при продольном изгибе стержня.
Для обеспечения устойчивости всего сечения, во избежание возможной
Балинский—15—170.
225

г
деформации его при сжатии по рис. 201, кроме планок, в двустенчатых
сечениях необходима постановка так называемых диафрагм, т. е. пла¬
нок, перпендикулярных продольной оси стержня. Для диафрагм
применяют листовое железо толщиной 8 или 10 мм. Расстояние между
диафрагмами может быть принято вдвое больше, чем между план¬
ками (рис. 202).
В случае сильных сечений из швеллеров и небольшой гибкости
«тержня, требующих малого расстояния между планками, соединение
ветвей стержня может быть осуществлено при по¬
мощи решетки из углового железа, привариваемой
к швеллерам по рис.- 203.
При определении приведенной гибкости такого
сечения, за свободную длину ветви принимают
расстояние /, между смежными распорками. Расчет
распорок и диагоналей решетки ведется по услов¬
ной поперечной силе <2, равной 1,5°/0 расчетного
сжимающего усилия. Таким образом, распорка и
прикрепление ее к швеллеру в виду наличия реше¬
ток в двух плоскостях, должна быть рассчитана на сжимающую силу,
.	<о
равную 0,2, а диагональ на силу——:	, тде:
2 8'п а
а — угол между диагональю и осью стержня.
Диафрагма
Рис. 202.
Диафрагма
По этим силам подбирают прочные размеры решетки, элементы
которой считаются работающими как на растяжение, так и на сжатие.
За свободную длину элементов решетки принимают расстояние между
центрами прикрепления, т. е. для распорок длину /2, а для диагона¬
лей /3 (рис. 203). При определении радиуса инерции элементов решетки
226

принимают минимальные значения момента инерции уголка по табли¬
цам сортамента, т. е. момент инерции относительно оси у0 у0 (см. таб¬
лицы 6 и 7).
В случае конструкции сечения по типу а, Ь и с (рис. 197) соединение
обеих ветвей сечения достигается применением прокладок по рис. 204.
Расстояние между этими прокладками принимается различным, в за¬
висимости от размеров уголков и работы элемента на сжатие или ра¬
стяжение. При определении этого расстояния следует руководство¬
ваться соображениями, изложенными на стр. 203 и 2 '4 для клепаных
конструкций. Размер прокладок надлежит принимать по ширине рав¬
ным ширине полки уголка; по длине прокладка долдсна быть больше
ширины полки на 10—15 мм (с каждой стороны), т. е. всего ьа 20—
30 мм, чтобы была возможна приварка.
4. □	□
Рцс. 205.
В сечениях по рис. 197 типа Л, е, / соединение элементов достигается
непосредственной их сваркой прерывистым швом. При назначении рас¬
стояния между отдельными участками шва руководствуются теми же
соображениями, что и в предыдущем случае. Таким образом, для растя¬
нутых стержней расстояние 1г между участками сварки (рис. 205)
назначается таким же, как и для растянутых клепаных стержней, со¬
гласно указаний на стр. 203—204. Длину шва а следует принимать рав¬
ным 80 мм для уголков до размера 65 х 65 включительно и 100 мм
для уголков большего размера.
Для сжатых стержней при выборе расстояния 1Х надлежит, очевидно,
руководствоваться соображениями, изложенными для клепаных кон¬
струкций на стр. 203—204. В соответствии с этим, можно установить
следующие значения расстояния 1Х между участками шва при длине
стержня равным 1 м:
Таблица 57
Расстояние между участками шва
2 равнобоких уголка |	|: расстояние 1Х принимать=350 мм
2 неравнобоких	»	I	I-.	»	7,	»	=400 мм
2 равнобоких	»	|	|:	»	г,	»	=400 мм
2 неравнобоких	»	|	—|:	»	1г	»	=400 мм
227

При большей свободной длине стержня расстояние /х пропорцио¬
нально увеличивается. Длина шва должна быть принята такою,
чтобы она была достаточна для сопротивления срезывающей силе Т,
рассчитываемой как следствие возникновения условной поперечной
силы <2 при продольном изгибе стержня, согласно указаний, данных
для составных двустенчатых стержней. Произведенные расчеты пока¬
зывают, что для употребительных в практике длин и размеров сечений
уголков необходимая длина сварного шва, при указанных выше рас¬
стояниях между участками сварки, изменяется для разных профилей
сравнительно незначительно. В соответствии с этим можно принять
длину шва равной 100 мм для трубчатых сечений из двух уголков
и 130 мм для П-образных сечений. Толщина шва должна соответство¬
вать толщине полки уголка.
Сечения по рис. 199 типа си «/соединяются при помощи коротких
планок по рис. 206. Длина шва к в прикреплении этих планок прове¬
ряется по правилам для составных стержней.
Ширина планок принимается такой, чтобы планка находила на
полку уголка или швеллера на величину, равную половине ширины
полки.
4)	Конструкция узлов сварных ферм и обозначение швов
При конструировании узлов электросварных ферм, в первую
очередь, должно быть соблюдено правильное центрирование узлов,
т. е. геометрические оси элементов должны пересекаться в одной точке
(теоретическом центре узла). Центрирование стержней сварных ферм
в отличие от клепаных производится не по линиям рисок заклепок
(так как заклепки в сварных фермах отсутствуют), а по линиям цент¬
ров тяжести сечений.
Вторым условием при конструировании узла должна быть про¬
стора конструкции и удобство сварки. Это обстоятельство требует такой
конструкции и такого расположения швов, при которых ко всем соеди¬
нениям можно было бы подойти электродом с наклоном его не большим
45°. Кроме того, все швы должны быть расположены в одной или нес¬
кольких параллельных плоскостях. Последнее требование вызывается
тем соображением, что надлежащее качество шва легко осуществляется
лишь при горизонтальной варке. Вертикальные швы привариваются
значительно труднее, и качество их обычно ниже горизонталь¬
ных. При расположении же всех швов узла в одной или нескольких
параллельных плоскостях проврака может быть осуществлена гори¬
зонтальной варкой при двух положениях фермы, сначала на одной
228

Условные обозначения сварных швов по способу проф. Вологдина
А. Местоположение шва
1.	Линия шва указывается острием с грелки
2.	Длина шва (в случае необходимости)
ограничиваетя волнистыми линиями *
3.	Пересекающиеся швы обозначаются од¬
ной стрелкой в точке пересечения
4.	Лицевые швы (видимые) имеют индекс
усиления (см. раздел Г), пересекающий
стержень стрелки
5.	Тыловые швы (невидимые) имеют ин¬
декс усиления на конце стержня стрелки
Б. Сплошные и прерывистые швы
6.	Сплошной шов обозначается стрелкой с
целым стержнем
7.	Прерывистый шов обозначается стрел¬
кой с разрывом на стержне
8.	Степень прерывистости указывается «ин-
дексом прерывности», в котором чис¬
литель—длина наварки в мм, а знаме¬
натель-пропуск
9.	Шахматный шов указывается стрелками
по 45° к линии шва
10.	Парный шов указывается стрелками,
нормальными к линии шва
В. Обработка кромок
Обработка кромок указывается «индек¬
сами обработки» на стержне стрелки
11.	Кромки прямоугольные (без обработки)
12.	Одна кромка скошена
13- Обе кромки скошены
14.	Тоже—с неполным скосом
5
ГУ~~
Ц	1
V..
(	1
1
/?/■
///
1
( 	\
50.
I
У \
1
1-Пггп	ши	пгп_|
	1
Г
■ ■■■"■»
'/Ж ш ШЖ
/ /
Шкш
X X
IX X
Рис. 207.
♦Примечание. Иногда размеры шва обозначаются двумя цыфрами над стрелкой,
причем первой цыфрой обозначают длину шва, второй—толщину.
229

15.	X*—образный шов
16.	Тоже не полный
17.	Т—образное соединение без скоса
18.	Тоже—с односторонним скосом
19.	Тоже--двусторонним скосом
20. Стык с прямоугольными или скошен¬
ными кромками, с проваркой на накладке
Г. Характер швов
Характер швов обоз начается «индек¬
сами усиления^), которые наносятся на
стержнях стрелок соответственно поло¬
жению шва (см. п. 4 и 5)
21.	Шов нормальный
22.	Шов усиленный
23.	Шов облегченный
24.	Шов двусторонний нормальный
X
шш.
X
X
/ X
X
\лРСЛ/1Р^НО
/
X
ШШЖ
/■ ^
/
ШШШ: Ц
/*
25.	Шов комбинированный
Д. Особые случаи
26.	Электрозаклейки обозначены кружком
на стержне стрелки с индексом, указы¬
вающим в числителе — диаметр дыры
в мм, в знаменателе—шаг в мм
27.	Сплошная наварка обозначается чертой
рядом со стержнем стрелки с указа¬
нием толщины навариваемого слоя в мм
230
Рис. 207.

стороне, затем на другой. Таким образом, вертикальные и потолочные
швы (особенно при применении аппаратов переменного тока) могут
быть допущены только для варки неответственных швов (в прикреп¬
лении косынок, связей, диафрагм и т. и.).
Наконец, третьим условием при конструировании узлов является
возможная экономия материала и работы, т. е. уменьшение размеров
косынок и длины швов до размеров, обуславливаемых требованием
расчета, без оставления излишних запасов прочности.
Ниже мы приводим примеры конструкции узлов для различных
видов сечений поясов и раскосов. В этих примерах, а также в дальней¬
ших чертежах, касающихся электросварных конструкций, приняты
два способа обозначения швов; предложенные проф. Вологдиным, све¬
денные в таблицу на рис. 207, либо заливка сварных швов тол‘тыми
линиями. Последний спочоб нагляднее и часто применяется при
проектировании.
В алектросварных конструкциях сквозных ферм следует различать
два типа узловых соединений: узлы с косынками и узлы с непосредст¬
венным прикреплением элементов друг к другу. Узлы первого типа
применяются при соединении стержней, имеющих сечения по рис. 197
тип а, Ь, с и е, а также в случаях, когда при непосредтвенном при¬
креплении на хватает длины шва по расчету.
На рис. 208 и 209 мы приводим типичный узел с узловой косынкой,
цричем для уяснения условного способа обозначения швов на рис.'208
обозначение швов дано заливкой их жирными линиями, на рис. 209
показан тот же узел с условными обозначениями по способу проф.
Вологдина. Последний способ лучше в том отношеии, что, помимо
231

длины шва, показаны также его характер (нормальный, усиленный
или облегченный) и расположение (тыловой, идевой), но он менее
нагляден чем первый.
Конструкция узла ясна из чертежа. Следует обратить внимание,
что косынка, для возможности проварки по кромке а (рис. 208) должна
быть запроектирована таким образом, чтобы верхняя кромка ее была
утоплена по отношению к поверхности уголков на глубину, равную
3/4 толщины косынки. При проставлении размеров обязательно пока¬
зывать расстояния от геометрического центра узла до концов элемев-
Рис. 2С9.
тов решетки, а также от центра до краев косынки по направлению оси
пояса. Расстояние осей, относительно которых центрируются элементы,
должны быть показаны по отношению к обушку уголков, как это
делалось для риски заклепок в клепаных конструкциях (размер 23 мм
на рис. 208).
Размеры косынки при конструировании узла диктуются длиною
швов, служащих для приварки элементов решетки. Длина их опреде¬
ляется по расчетному усилию прикрепляемого элемента и правилам,
изложенным в главе об электросварных соединениях. Усилие, дейст¬
вующее на швы, прикрепляющие косынку к поясным уголкам, нахо¬
дится так же, как для клепаных конструкций.
На рис. 210 дан узел второго типа, спроектированный без
применения косынок. Как видно из чертежа, узел чрезвычайно
прост.
Осуществление такой конструкции возможно только при приме¬
нении двустенчатых сечений по рис. 197 типа / и к.
232

На рис. 211 представлен опорный узел сварной фермы. Конструк¬
ция его ясна из чертежа. Обращают на себя внимание простота при¬
крепления ребер жесткости а и диафрагмы Ь, возможные только при
сварке.
Чертежи сварных ферм, так же как клепаных, должны быть снаб¬
жены достаточным количеством размеров, чтобы по ним можно было
изготовлять все детали. Равным образом все различные части должны
иметь свой номер по спецификации, которая прилагается или изобра¬
жается на каждом листе чертёжей. В спецификации должно быть ука¬
зано также общее количество погонных метров сварного шва, прихо¬
дящееся на проектируемую конструкцию, и его средняя толщина.
Эти данные необходимы для определения потребного количества
электродов.
В качестве примера чертежа сварной.фермы, на рис. 212 изображена
конструкция части сварной фермы, аналогичной по размерам клепа¬
ной ферме, приведенной на рис. 194,
В проекте этой фермы надлежит обратить внимание на следующие
наиболее характерные для электросварных ферм особенности конструк¬
ции: опорные вертикальные листы (поз. 3 и 4) привариваются непо¬
средственно к узловым косынкам без уголков,; аналогичным способом
прикреплены диафрагмы в верхнем поясе (поз. 8). Верхний пояс имеет
П-образное сечение из двух неравнобоких уголков, сваренных непо¬
233:

средственно узкими полками (прерывистым швом с интерваллами
в 600 мм). Нижний пояс имеет также П-образное сечение, но перевер¬
нутое и с просветом в 50 мм между узкими полками, так как расстоя¬
ние между наружными гранями вертикальных (щироких) полок должпо
соответствовать ширине верхнего пояса, т. е. 130 мм (во избежание за¬
труднений в конструкции решетки).
Для простоты узловых соединений, запроектированных без косы¬
нок, ферма имеет раскосную систему решетки. В целях удобства при¬
варки раскосы, примыкающие под острым углом к поясу, спроектиро¬
ваны из двух уголков, охватывающих пояс снаружи. Введение их
внутрь пояса (закрытого сверху) затруднило бы приварку их изнутри,
со стороны входящего острого угла. Косынка в опорном узле не доведена
своей верхней кромкой на 10 мм до верхней грани поясного уголка
с целью образования удобного для наложения шва входящего угла
(см. деталь в левом верхнем углу рис. 212). Косынка (поз. 15)
во втором узле нижнего пояса является прокладкой и сдвинута по от¬
ношению к поясному уголку на 10 мм кверху, с целью образования
указанных выше входящих углов, необходимых для наложения швов
вдоль прокладки снаружи и изнутри. Сжатые элементы (стойки) соеди¬
нены парными планками, (поз. 6 и 7) для обеспечения устойчивости
всего сечения; растянутые элементы (раскосы и нижний пояс) соеди¬
нены ординарными планками.
Все сечения запроектированы из неравнобоких уголков, дающих
для двустенчатых сечений значительно более выгодное распределение
материала, чем равнобокое железо.
234

ЗидпоЯ’Я
235
Рис. 212. К уздечный цех; стропильная ферма тин «Л»; масштаб сетки—1/го»	масштаб узлов— 1/ю*

4. Связи между фермами
Связи между фермами по своему расположению могут быть разде¬
лены на две основных группы: на скатные связи, расположенные в плос¬
кости ската и верхнего пояса ферм, и вертикальные или поперечные,
располагаемые перпендикулярно к плоскости ферм.
Назначение скатных связей — обеспечивать устойчивость узлов
верхнего сжатого пояса от выпучивания из плоскости ферм под влия¬
нием, продольного изгиба. В соответствии с этим требованием связи
должны быть расположены или во всех узлах фермы, если за свобод¬
ную длину верхнего пояса при подборе сечения принималась длина
одной панели, либо через узел (рис. 167) при свободной длине, при¬
нятой равной двойной длине панели.
При проектировании предпочтительнее второй случай,так как длина
панели обычно составляет от 2,0 до 3,5 м, а расстояние между фер¬
мами соответственно от 4 до 6 м, и, следовательно, расположение свя¬
зей через узел дает' угол наклона диагоналей связей к поясам около
45°, что имеет большие конструктивные преимущества. Кроме того,
при расположении связей через узел значительно уменьшается сум¬
марная длина элементов, а следовательно, и вес. При расположении
связей через узел в ферме желательно четное число панелей.
Усилия в элементах связей не поддаются расчету. Размеры элемен¬
тов их принимаются на основании конструктивных соображений и до¬
статочной жесткости во избежание прогиба от собственного веса.
Схема решетки связей чаще всего применяется по рис. 213, т. е.
пояса стропильных ферм соединяются в узлах двумя пересекающимися
диагоналями. Распорками (или стойками фермы связей) служат обычно
обрешетины, располагаемые в узлах и показанные на рис. 213 пунк¬
тиром. Обрешетины могут работать как элементы связей только в том
слууае, если они прикреплены болтами к фермам'и не имеют в про¬
лете между фермами стыков (шарнирных). Основным преимуществом,
крестовых связей по рис. 213 является то обстоятельство, что при
любой деформации фермы (в одну или другую сторону из плоскости ее)
одна из диагоналей работает на растяжение, что позволяет проектиро¬
вать их обычно из одного уголка.

В некоторых случаях, при металлических сквозных обрешетинах
и большом расстоянии между фермами, могут быть применены связи
по схеме рис. 214 (так называемая полураскосная решетка). Эта
схема имеет то преимущество,, что длина элементов здесь вдвое меньше,
чем в предыдущей схеме. С другой стороны, одна из диагоналей решетки
в этой схеме работает на растяжение, другая на сжатие, вследствие
чего для диагоналей необходимо применять жесткое сечение, котррое
могло бы хорошо сопротивляться продольному изгибу.
Сечение диагоналей крестовых связей обычно принимается из од¬
ного равнобокого уголка.
Размер его подбирается таким образом, чтобы гибкость диагонали
была не больше 250.
Рис. 214.
При определении этой гибкости за свободную длину при пересе¬
кающихся диагоналях принимают половину полной длины диагонали
(т. е. расстояние от точки пересечения оси диагонали и оси фермы до
пересечения осей диагоналей); за радиус инерции принимают наимень¬
ший радиус инерции одного уголка.
Для диагоналей полураскосных связей принимают обычно кресто¬
вое сечение из двух уголков, выбирая размер их таким образом, чтобы
гибкость стержней не превышала 150.
В плане скатные связи располагаются обычно таким образом, чтобы
связать фермы попарно, т. е. через пролет.
При металлических обрешетинах, обеспечивающих надежное сое¬
динение между собой ряда параллельно стоящих ферм, связи могут
быть расположены реже: через два, три и даже четыре пролета. Кроме
скатных связей, как уже указано выше, фермы соединяются между лю¬
бой также вертикальными, или поперечными, связями. Назначение
этих связей — препятствовать опрокидыванию ферм, чему скатные
связи, при малом уклоне кровли и наличии опорных стоек у стропиль¬
ных ферм, сопротивляются плохо. Кроме того, вертикальные связи
имеют большое значение при монтаже конструкции, обеспечивая
устойчивость ферм до постановки скатных связей и обрешетин.

Вертикальные связи применяются для ферм пролетом 16 м и больше
и располагаются обычно в пролете фермы в двух параллельных вер¬
тикальных плоскостях (перпендикулярных плоскости ферм), разби¬
вающих пролет приблизительно на три равные части. Вертикальные
связи располагаются обычно в тех же пролетах, где имеются скатные
связи. В случае расположения скатных связей через несколько про¬
летов вертикальные связи надлежит расположить так, чтобы они сое¬
диняли фермы попарно.
Схемы расположения с атных и вертикальных связей для двух
случаев — деревянных и металлических обрешетин — даны на рис. 215
и 216.
Рис. 216.
На рис. 215 изображено попарное расположение связей при дере¬
вянных обрешетинах; на рис. 216—при металлических обрешетинах
скатные связи расположены в трех местах, вертикальные (показан¬
ные на схеме двумя линиями) соединяют попарно каждые две фермы.
При применении уравновешенных обрешетин системы Гербера связи
надлежит располагать в тех пролетах, где обрешетины не имеют
шарнирных 'стыков.
Схемы решетки вертикальных связей приведены на рис. 217.
Выбор типа решетки зависит от соотношения высоты -вертикаль¬
ной связи и расстояния между фермами.
В зависимости от этого соотношения схема решетки должна быть
выбрана таким образом, чтобы углы между элементами связей не были
меньше 30°. Кроме того, выбор типа решетки зависит от расстояния
между фермами; если это расстояние больше 4 м, желательна конструк¬
238

ция по типу с или 4 (рис. 217) во избежание провисания верхней:
распорки.
Даигонали скатных связей прикрепляются к фермам при помощи
косынок, приклепываемых или привариваемых к верхнему поясу
в узлах ферм. Эти косынки могут быть расположены либо поверх
уголков ферм по рис. 218 а, либо под полкой уголка по рис. 218 в. Пер¬
вая конструкция, при которой косынки служат также планкой, сое¬
диняющей уголки, предпочтительней с точки зрения прочности, вто¬
рая конструкция несколько уменьшает размеры и вес косынки.
При тавровом сечении поясов оси диагоналей связей при констру¬
ировании прикрепления их поясу обычно центрируются на геометри¬
ческий центр узла, т. е. пересекаются на оси фермы, как это показано*
на' рис. 218.
239

При сварных фермах, с двустенчатыми широкими поясами, цен¬
трирование связей на ось фермы может вызвать слишком большие
размеры косынок и,' следовательно, громоздкую конструкцию узла.
Так, как связи являются нерабочими элементами и усилия в них
сравнительно невелики, разрешается центрировать их не на ось
(Зерхний пож
'фермы, а, например, на ось центра тяжести или риску одного из угол¬
ков пояса (рис. 219).
Пересечение диагоналей связей обычно проектируется по рис. 220 а
т. е. один уголок протягивается без стыка, втррой же имеет стык, пе¬
рекрываемый планкой. В целях равнопрочности стыка необходимо
подобрать планку такой ширины и толщины, чтобы площадь попереч¬
ного сечения ее была не меньше площади сечения уголка. В тех слу¬
чаях, когда обрешетины не препятствуют расположению одного из
уголков связей ребром кверху, можно осуществить пересечение диаго¬
налей по рис. 220 в, т. е. расположить один уголок полкой вниз,
другой полкой вверх.
Прикрепление уголков скатных связей к фермам, а также между
собой в местах пересечения, осуществляется обычно не заклепками,
а болтами. Прикрепление их на заклепках обошлось бы значительно
240

дороже болтовых соединений, так как приспособления (рештование),
необходимые для клепки на большой высоте, в несколько раз удоро¬
жают стоимость клепки. Прикрепление узловых косынок к фермам
осуществляется заклепками или приваркой их до подъемки ферм.
Нельзя рекомендовать в сварных конструкциях приварку диагоналей
связей к фермам или косынкам вместо соединения на болтах, тад как
при отсутствии отверстий для болтов, точно фиксирующих геометри¬
ческую схему всей системы в плане, весьма трудно добиться при мон¬
таже правильного положения ферм и связей.
Рис. 221 и 222.
Вертикальные поперечные связи располагаются всетда в плоскости
одной из стоек стропильных ферм. Сечения элементов-этих связей
проектируются из уголков, причем диагонали имеют обычно сечение
из одного уголка, а верхняя распорка из двух уголков, поставленных
тавром с просветом для пропуска узловых косынок. Размеры уголков,
так же как для скатных связей, подбирают по конструктивным сообра¬
жениям, исходя из гибкости, причем для диагоналей эта гибкость не
должна превышать 250, а для верхней распорки 150.
Конструкция двух узлов связей по схеме рис. 217 с дана на рис. 221
и 222.
Прикрепление вертикальных связей к фермам, также, как и скат¬
ных срязей, осуществляется на болтах. Расстановка размеров при про¬
ектировании скатных и вертикальных связей производится по тем же
правилам, что и для элементов ферм.
При проектировании стропильных ферм и связей следует ограни¬
чить минимальный профиль для углового железа размером 50 х 50 х
X 6, так как меньший размер, помимо затруднений с размещением
заклепок, легко Повреждается при перевозке.
Для швеллеров и двутавров, часто применяемых в сварных фермах,
минимальным размером следует считать № 10, желательно № 12
(меньшие размеры значительно дороже и неудобны в конструктивном
отношении). Наконец, для листового материала за наименьшую тол¬
щину принимается 6 мм.
При подборе сечений следует стремиться также к возможному одно¬
образию профилей, избегая применения в одной стропильной ферме
1>а линский— 16 - 170
241

больше 5—6 различных профилен. Последнее особенно важно для за¬
клепок. Мы уже отмечали выше, что разнообразие диаметров
отверстий в одном элементе значительно усложняет изготовление кон¬
струкции. Исходя из этих соображений, не следует допускать при
проектировании ферм больше двух диаметров заклепок. Обычно легко
эбойтись для ферм средних пролетов размерами отверстий в 17 и 20 мм,
дозволяющих при диаметре 17 мм применить минимальный размер
уголка 50 х 50, а при диаметре в 20 мм удовлетворить условиям проч-
дости при прикреплении элементов с обычно встречающимися в фермах
усилиями.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 				 3
I.	Общие сведения о металлах, применяемых для конструкций
1.	Причины применения металла в строительстве	 5
2. Основные свойства металлов, применяемых в строительстве	 6
3. Типы прокатных профилей 	'	 10
II.	Общие понятия о металлических конструкциях	29
III.	Изготовление конструкций
1.	'Разгрузка, сортировка и укладка металла на складе	 38
2.	Правка металла		 . .	 39
3.	Разметка и наметка (подметка) 			 41
4.	Резка железа 	 46
5.	Проколка и просверливание дыр		 50
6.	Правка после проколки дыр и резки. 		 55
7.	Сборка на болтах отдельных элементов конструкции.	 55
8.	Рассверловка заклепочных отверстий	 57
9.	Клепка собранных конструкций	 60
10.	Разборка склепанных конструкций	 64
И. Окраска конструкций 	   65
12. Сварка металлических конструкций 				 65
IV.	Допускаемые напряжения и нормы нагрузок
1.	Допускаемые напряжения. 		е . . 		 70
2.	Нормы нагрузок	 78
V.	Способы соединения между собой элементов метал, конструкций
1- Заклепочные соединения 	 86
а)	Размеры заклепок 	 86
б)	Расчет заклепочных соединений при действии продольных сил	 90
в)	Размещение заклепок 			 98
г)	Расчет заклепочных соединений при действии изгибающего момента. .	103
д)	Расчет заклепочных соединений при совместном действии моментатггго-
перечной силы		 . . 		 108
е)	Расчет заклепок на «отрыв головок». 		 109
2.	Болтовые соединения	   110
а)	Случаи применения болтовых соединений . . . . .	110
б)	Размеры болтов	<.	111
в)	Расчет болтовых соединений	 114
3.	Электросварные соединения	-		 .	116
а)	Допускаемые напряжения для электрссварных соединений	 117
б)	Соединения в стык		 119
в)	Соединения в нахлестку 	 121
г)	Соединения накладками 		 126
д)	Т — образные соединения 	 128
е)	Пробочные соединения (электрозаклепки) 		 133
243

VI. Элементы, входящие в состав каркасных металлических зданий 1
VII. Перекрытие
1.	Кровля	 13а
1)	Расчет деревянного настила*	 11.0
2)	Расчет кровли из волнистого железа. *	 1с у
3)	Обрешетины 	   К	;
а)	Расчет обрешетин 	 15'".
б)	Расчет оттяжек 	    10.V
в)	Конструкция обрешетин и оттяжек	* . .		 16 ;
2.	Стропильные фермы (клепаные)		 1С »
1)	Выбор типа конструкций	    Р-
2)	Определегше внешних сил	 IV-
3)	Определение усилий в элементах ферм	 Р
4)	Подбор сечений элементов ферм	  1е
а)	верхний пояс 	  1Ь
б)	нижний пояс . . . 		.	10 :
в)	ослабление заклепками 	  19.
в) раскосы и стойки 		 19
5)	Сечения, работающие одновременно на поперечный изгиб и осевое уси¬
лие 	  19'';
6)	Конструирование стропильных ферй 	 19Г
а)	Порядок вычерчивания и правила конструирования узлов	 19
б)	Конструкция стержней-в промежутках между узлами''	20.
в)	Стыки элементов ферм	;	 200
г)	Опорные узлы 	   200
7)	Правила вычерчивания и расстановки размеров для клепаных ферм. . .	212
3.	Электросварные стропильные фермы	 21с
1)	Подбор сечений сварных ферм	 221
2)	Подбор составных (двустенчатых) сечений	. .	221
3)	Способы соединений элементов, входящих в состав сечения при сварной
конструкции 	     22-'
4)	Конструкция узлов сварных ферм и обозначение швов	 22-
4.	Связи между фермами 	 231
Киев. отд. ГНТИУ. Сдано в набор 18/VII 1933 г. Подписано к печати 30'ХИ 1933 г.
Формат бумаги 1/16 62x94 см. Вес метр стопы 35 кг. На печат. листе 45.000 знаков-