Строительные конструкции

Однако если бы мы просто положили брусья друг на друга, то при изгибе каждый из них работал бы самостоятельно, скользя друг по другу соприкасающимися плоскостями, и мы не вправе рассматривать такой брус, как одно целое. А чтобы приобрести это право, мы должны брусья скрепить так, чтобы возможность такого скольжения была устранена. Это делается одним из нижеописанных способов.

Составной брус со шпонками (рис. 3.21) устраивается следующим образом. В каждом из сплачиваемых брусьев делаются прямоугольные выемки, которые после складывания брусьев образуют прямоугольные отверстия. В такое отверстие загоняется шпонка - обрезок бруса из твердого дерева (дуб, бук, граб). Сообразно толщине брусьев глубина врезки шпанки в каждый из них делается от 2,5 до, 3,5 см, а сама ширина шпонки делается не менее чем в 4 раза шире глубины ее врезки. Чтобы шпонки имели достаточное сопротивление на срез, поперек волокна, и сами по себе были достаточно массивны, обычно им дают ширину около 15--18 см. Промежуток между шпонками делается раза в 4 больше ширины шпонки, так как на этом промежутке брусья составной балки работают на скалывание вдоль волокон, а сопротивление сосны скалыванию вдоль волокон раза в 4 меньше, чем сопротивление дуба скалыванию поперек волокон.

Так как при передаче усилий одним брусом другому получается пара сил, стремящаяся повернуть шпонку, то на промежутках между шпонками брусья во избежание их расхождения стягиваются болтами. Точные размеры отдельных частей таких соединений определяются в каждом ответственном случае расчетом.

Рис. 3.21. Составной брус со шпонками.

Составной брус с прокладками (рис. 3.22). Если имеется потребность еще более увеличить высоту составного бруса, то он делается с прокладками. Разница по сравнению с предыдущим соединением получается та, что прокладка делается из того же леса, что и брусья, и располагается волокнами не поперек бруса, как шпонка, а вдоль него, врезаясь в каждый из сплачиваемых брусьев. По сторонам прокладки обязательна постановка болтов, так как усилие, стремящееся своротить прокладку, здесь будет еще больше, чем при шпоночном соединении.

Рис. 3.22. Составной брус с прокладками.

Составной брус о зубе, т. е. с прямыми или косыми зубьями в сплачиваемых брусьях (рис. 3.23 и 3.24), получается таким образом. При прямом зубе глубина врубки делается от 0,2 до 0,1 от общей высоты составного бруса, а длина в 1,5 --2 раза больше высоты, опять-таки учитывая разницу в сопротивлении дерева смятию вдоль волокон и скалыванию. Болты ставятся через зуб, но притом так, чтобы крайние к концам уступы обязательно имели болты.

Рис. 3.23. Составной брус с прямым зубом.

Рис. 3.24. Составной брус с косым зубом: а) косой зуб со шпонками.

Если не преследуется цель получения мощных балок, то сплачивание брусьев делается врубками, подобными некоторым из описанных при сплачивании досок, например впритык, что не требует пояснений; в шпунт (рис. 3.25). Это соединение применяется при устройстве ограждающих стенок (шпунтовые сваи), плотных днищ в гидротехнических сооружениях и т. п. Шпунт и соответствующий ему гребень бывает прямоугольный и треугольный. Детали их расчерчивания видны из чертежа.

При рубке срубов жилых и холодных построек из круглых бревен соединение последних делается посредством выборки полукруглого паза с добавлением через 2 м для устойчивости шипов, отчего и рубка называется в паз на вставные шипы (рис. 3.26). Детали рубки и расчерчивание видены из чертежа. Иногда пазу дают не закругленную форму, а вид двугранного угла, сообразно чему подсетывают и верх нижележащего бревна. Это упрощает выделку паза и плотную его проконопатку.

Рис. 3.25. Сплачивание брусьев в шпунт: а) с прямоугольным шпунтом; б) с треугольным шпунтом; в) расчерчивание.

Рис. 3.26. Рубка из бревен на вставные шипы: 1) паз закругленный; 2) паз углом

Вязка. Сопряжение частей под углом может быть при расположении обеих соединяющих частей или в вертикальной плоскости (например, стойка и лежень), или в горизонтальной (например, бревна венца). Бывают врубки, применимые и в том, и в другом случае. Кроме того, при вязке приходится различать случаи: а) когда бревна или брусья соединяются концами; б) когда один упирается в середину другого или же в) происходит перекрещивание частей.

При встрече бревен или брусьев своими концами, как, например, при вязке верхних концов стропильных ног, или углов срубов, или углов оконных и дверных колод, применяются следующие способы соединения:

1) вязка в полдерева (рис. 3.27) - простейшее соединение, применяемое иногда при вязке обвязок, укладываемых на непрерывный фундамент. Для противодействия сдвиганию одного из брусьев применяется так называемый потайной шип, выделываемый на одном из брусьев, а на другом для него оставляется гнездо;

2) вязка в полулапу (рис. 3.28) - более надежна против раздвигания брусьев, если они прижаты сверху, например угловой стойкой.

Рис. 3.27. Соединение в полдерева с потайным шипом.

Рис. 3.28. Соединение в полулапу.

Для расчерчивания в полулапу делят высоту бруса на 8 частей и откладывают по одной диагонали по 4/8 толщины, а по другой в одном углу ?, а в другом ? толщины бруса.

Прорезной шип одиночный (рис. 3.29) и двойной (рис. 3.30) представляет собой более обеспеченную против разъединения в стороны врубку. Против разъединения в продольном направлении это соединение усиливается болтом, или скобою (при вязке стропил), или деревянными нагелями (при вязке оконных и дверных колод).

Рис. 3.29. Прорезной шип одиночный (проушины).

Рис. 3.30. Двойной прорезной шип. Рис. 3.31. Прорезная лапа.

Прорезная лапа (рис. 3.31) отличается от прорезного шипа тем, что боковые плоскости выступающей части наклонны. Благодаря этому шип нельзя выдернуть в сторону, а от продольного движения его удерживают болтом или нагелем. Таким образом целесообразно насадить, например, перекладину колоды на косяки: лапа не позволит косякам разойтись, а перекладина вверх не может сдвинуться.

При рубке срубов мы имеем в углах тоже случай вязки. Эта вязка делается различными способами: или «с остатком», когда концы бревен выступают за поверхность стены, или без остатка, когда таких выступов не делают. Рубка «с остатком» делается в обло, вприсек и шведская.

Рубка в обло (рис. 3.32) получается посредством выборки полукруглой впадины в каждом из бревен, причем эта выемка называется иногда чашкой, должна быть выделена в нижней части бревна, так как в противном случае, т. е. если она будет обращена кверху, в ней будет застаиваться вода, что поведет к загниванию угла.

Рис. 3.32. Рубка в обло.

Рубка вприсек (рис. 3.33) отличается тем, что в чашке оставляется одна четверть невынутой, благодаря чему получается выступ наподобие потайного шипа. Для этого шипа или присека в другом бревне делается сверху соответствующая выемка. Наличие выступа обеспечивает угол от сквозного продувания и препятствует сдвиганию венцов. Общий вид рубки «с остатком» изображен на рис. 3.34.

Рис. 3.33. Рубка вприсек.

Рис. 3.34. Перспективный вид рубки с остатком (в обло и вприсек).

Шведская рубка (рис. 3.35) отличается от рубки в обло тем, что концы бревен для красоты обделываются в виде шестигранников и в них выделываются соответствующие впадины.

Рис. 3.35. Шведская рубка.

Рубка в лапу (рис. 3.36), или рубка «без остатка», дает благодаря клинообразному очертанию концов бревен такое соединение, когда каждый конец плотно зажат своими соседями сверху и снизу.

Рис. 3.36. Рубка в лапу.

Вторая группа врубок вязки - это случаи, когда конец одного бревна или бруса присоединяется к другому не в конце, а на некоторой промежуточной точке последнего. Сюда принадлежат следующие способы.

Врубка шипом (рис. 3.37) - квадратным или продолговатым; последняя врубка называется врубкой гребнем, и ею соединяются между собой, например, насадка мостового быка со сваей. Из чертежа видно, что заплечики сваи скашиваются, чтобы в них не застаивалась вода. При устройстве гнезда для шипа глубину гнезда дают несколько большую, чем высота шипа, чтобы насадка не висела на шипе, а покоилась на всей площади стойки или сваи. Если гнездо делается в нижнем брусе (обвязке), на который опирается шипом стойка, то гнездо делают сквозное или просверливают по его продолжению небольшое отверстие, чтобы в гнезде не застаивалась вода.

Одна из весьма распространенных врубок - это врубка зубом, когда, конец одного бревна или бруса упирается в другое бревно или брус, с силой прижимаясь к нему. Так, например, подкос упирается в сваю, в балку, стропильная нога упирается в затяжку и т. п. В зависимости от величины острого угла между встречающимися частями устраивается зуб одинарный или двойной.

Рис. 3.37. Врубка шипом: а) квадратным; б) продолговатым.

Зуб одинарный (рис. 3.38). Глубина трубки от ? до ?/6 толщины бруса, но не меньше 4 см. При расчерчивании врубки, тупой угол аов делится пополам, и зарубка для упирающейся части делается по равноделящей об. Если линию упора об направить под прямым углом к линии ао, откалывания части вертикального бруса. Для обеспечения врубки против боковых ударов делается зуб с шипом (рис. 3.39). Шип делается шириною в ? ширины бруса, а глубина ему дается та же, что и глубина врубки зуба, т. е. от ? до ?/6 толщины, и, таким образом, к концу бруса шип сходит на нет.

Рис. 3.38. Врубка одинарным шипом. Рис. 3.39. Врубка стропильных ног в бабку зубом с шипом.

При встрече бревен или брусьев под малым углом (меньше 35°) делается зуб не одинарный, а двойной (рис. 3.40).

Рис. 3.40. Двойной зуб с шипом.

Конец упирающегося бруса опиливается также по равноделящей. Глубина врубки у конца бруса делается в ?/6 толщины, а для среднего уступа в ? - ?/5 толщины. Это делается с той целью, чтобы скалывающие усилия в конце затяжки приходились от обоих уступов зуба по разным плоскостям древесины затяжки.

Необходимость устройства двойного зуба при малых углах наклона объясняется тем, что в этом случае, разложив силу, идущую вдоль упирающегося бруса (ноги или подкоса), на две: одну - идущую вдоль другого бруса, а другую - перпендикулярную к нему, мы получим первую составляющую очень большую, и, следовательно, желательно и распределить ее по площади не одного уступа, а двух.

Если зуб упирается близко от конца другого бруса (рис. 3.39, 3.40), то во избежание скалывания конца врубка должна быть удалена от него сообразно величине этой продольной составляющей, что легко определить расчетом.

Иногда, не выпуская свободный конец затяжки, делают вариант этой врубки наподобие изображенного на рис. 3.41, однако его рекомендовать нельзя, так как плоскость а - б, по которой может произойти скалывание затяжки, здесь слишком мала.

Рис. 3.41. Вариант врубки зубом. Рис. 3.42. Врубка подкоса в стропильную ногу и правила забивки скоб.

Описанные врубки обеспечиваются от расстройства скобами, хомутами или болтами. При разбивке скоб надо соблюдать следующие правила (рис. 3.42): 1) скоба должна быть направлена под прямым углом к линии, делящей внутренний угол пополам; 2) скоба должна проходить через пересечение внутренних граней соединяемых брусьев (точку а) и 3) скоба должна быть такой длины, чтобы при соблюдении первых двух условий концы ее пришлись против средних линий осей соединяемых брусьев. При применении болтов они проходят посредине толщины брусьев в том направлении, как указано для скоб.

При постановке хомута (рис. 3.43) он сдвигается ближе к концу врубки, причем хомут с ногой составляет угол около 90°.

Рис. 3.43. Врубка стропильной ноги в затяжку (одинарным зубом с хомутом).

Врубка сковороднем (рис. 3.44 и 3.45) - конец упирающегося бруса обделывается в виде ласточкина хвоста, причем ширина узкой части составляет от 1/2 до ? всей ширины бруса. Эта врубка, называемая иногда ласточкиным хвостом, противодействует усилиям, выдергивающим упирающийся брус.

Рис. 3.44 и 3.45. Врубка сковороднем.

Врубка полусковороднем (рис. 3.46) - выемка в упирающемся брусе делается только с одной стороны.

Рис. 3.46. Врубка полусковороднем. Рис. 3.47. Врубка в полдерева.

Третья группа врубок вязки - это случаи, когда соединяемые части взаимно перекрещиваются. Иногда при этом по конструктивным условиям требуется, чтобы оба бруса лежали в одной плоскости, или же возможно, что один из них будет лежать выше другого.

Для первого случая применяется врубка в полдерева (рис. 3.47), когда в каждом из брусьев делается вырубка, равная половине его толщины.

Третья группа врубок вязки - это случаи, когда соединяемые части взаимно перекрещиваются. Иногда при этом по конструктивным условиям требуется, чтобы оба бруса лежали в одной плоскости, или же возможно, что один из них будет лежать выше другого.

Для первого случая применяется врубка в полдерева (рис. 3.47), когда в каждом из брусьев делается вырубка, равная половине его толщины.

Если глубина врубки в каждом из брусьев будет равна ? его толщины, такая врубка называется «в четверть дерева». Если хотят возможно меньше ослабить нижний брус, но в то же время устранить возможность движения по нему верхнего бруса, то делают накладку с прирубом (рис. 3.48).

Так, например, можно соединить между собою насадку и переводины как при прямоугольном, так и при круглом их сечении (рис. 3.48-ІІ).

Перечисленные выше врубки являются теми основными элементами плотничных соединений, путем различных комбинаций и некоторых видоизменений которых можно сконструировать врубки для всяких более или менее сложных случаев строительной практики.

Рис. 3.48. Накладка с прирубом.

Литература

1. «ГОСТ 5272-68: Коррозия металлов. Термины.»

2. ISO 8501-1

3. Комплекс практических мер по антикоррозионной защите металла (пескоструй , грунтование, покрытие)// завод Теплоинтех

4. «Руководство для подготовки инспекторов по визуальному и измерительному контролю качества окрасочных работ» -- Екатеринбург: ООО «ИД «Оригами», 2009--202 с., ISBN 978-5-9901098-1-5

5. (Июнь 2008) «ИЗ ИСТОРИИ КОРРОЗИИ». журнал "Очистка. Окраска" № 4 (15): 48. Проверено 2010-10-03.

6. СНБ 5.05.01-2000 Деревянные конструкции

7. Т.Н. Цай, М.К. Бородич, А.П. Мандриков. Строительные конструкции. - М., 1984г. том 1

8. В.И. Сетков, Е.П.Сербин. Строительные конструкции. - М., 2005г.

9. Т.М. Пецольд, В.В.Тур. Железобетонные конструкции. БГТУ.,2003г.

10. Т.Н. Цай, М.К. Бородич, А.П. Мандриков. Строительные конструкции. - М., 1984г. том 2

11. В. И. Радивановский. Строительное искусство, 1917.

12. Кирштейн. Строительное искусство.

13. В. Акимов. Технология дерева. 1930.

14. В. Г. Ягодин. Деревянные соединения. 1929.

15. Н. Песоцкий. Плотничное дело. 1926.

16. Н. Песоцкий. Столярное ремесло. 1928.

17. Гвотеши. Деревянные строительные конструкции. 1926.

18. Ваксон. Современные деревянные конструкции в инженерных сооружениях. 1926.

19. В. Курдюмов. Деревянные сопряжения. 1900.

20. В. И. Стаценко. Части зданий. 1930.

21. Комото. Технические условия и нормы проектирования в возведения деревянных сооружений. 1929.

22. Свод производственных строительных норм. Плотничные работы - І и II вып.

Размещено на Allbest.ru