Балки системы Деревягина. Стропильные системы.

Балки системы Деревягина образуются сплачиванием по высоте двух или трех брусьев, соединенных между собой деревянными пластинчатыми нагелями. В этих балках соединять брусья по длине нельзя, поэтому длина балок не превышает 6-6, 5 м. Нагели делают из сухой (W=8-10%) дубовой древесины или березы. Гнезда для нагелей следует вырезать с помощью станка. Их размеры должны обеспечивать достаточное защемление нагеля в брусе.

Пластины делают из твердолиственных пород. Условия: пластинчатые нагели устанавливают с шагом не более чем 9 толщин пластинок; при выполнении глухих отверстий толщина стенки не должна быть меньше чем 0, 2b, где b – ширина балки; высота брусьев должна быть не менее 140 мм.

При расчете данной конструкции по 1-й и 2-й группам предельных состояний необходимо учитывать податливость связей. Несущая способность и жесткость балок Деревягина меньше чем балок цельного сечения за счет податливости связей. Балкам при их изготовлении обязательно придают конструктивный строительный подъем, т.е. выгиб сторону, обратную прогибу под нагрузкой. Конструктивный строительный подъем рассчитывают.

Для устранения вредного влияния усушки устраивают продольные вертикальные пропилы глубиной 1/6 высоты бруса.

Балки Деревягина рассчитывают как составную балку на податливых связях. Расчет производится по формулам для элементов цельно сечения с учетом поправочных коэффициентов к геометрическим характеристикам сечения:

где - момент сопротивления и момент инерции, определяемые как для цельного сечения, - коэффициенты, учитывающие изменение момента сопротивления и момента инерции соответственно для составных балок на податливых соединениях. Число связей на половине пролета: , где - полное сдвигающее усилие на участке от опоры до сечения с наибольшим моментом, - минимальное значение несущей способности одного среза нагеля в соединении.

Полученное расчетом количество пластинчатых нагелей следует размещать на соответствующей длине балки при их расстановке с шагом = 9δ _пл. Если пластинки не могут быть размещены на балке, то необходимо увеличить ее ширину. Расчет по нормальным напряжениям:

Стропильные системы:

Стропила можно подразделить на наслонные (рис. 2) и висячие (рис. 3).

Рис. 2 и 3. Наслонные стропила и висячие стропила:

1 - стропильная нога; 2 - ригель; 3 – чердачное перекрытие;

1 - мауэрлат; 2 - стропильная нога; 3 - затяжка; 4 - бабка; 5 - подкос.

Там, где нет промежуточных опор, применяются висячие стропила (их стропильные ноги работают на сжатие и изгиб), там, где есть такие опоры – наслонные (их элементы работают как балки - только на изгиб). Наслонные стропила устраивают в том случае, если расстояние между опорами не превышает 6, 5 м. Конструкция создает значительное горизонтальное распирающее усилие, которое передается стенам. Уменьшить это усилие помогает затяжка (деревянная или металлическая), соединяющая стропильные ноги. Она может располагаться как у основания стропил так и выше.
30 Наслонные и висячие стропила.

Стропила можно подразделить на наслонные (рис. 2) и висячие (рис. 3).

Рис. 2 и 3. Наслонные стропила и висячие стропила:

1 - стропильная нога; 2 - ригель; 3 – чердачное перекрытие;

1 - мауэрлат; 2 - стропильная нога; 3 - затяжка; 4 - бабка; 5 - подкос.

Наслонные стропила устанавливают в домах со средней несущей стеной или столбчатыми промежуточными опорами. Их концы опираются на наружные стены дома, а средняя часть - на внутреннюю стену или опоры. В результате их элементы работают как балки - только на изгиб. При одной и той же ширине дома крыша с наслонными стропилами получается более легкой, чем всякая другая (требует меньше пиломатериалов и, соответственно, денежных затрат). При установке над несколькими пролетами единой кровельной конструкции наслонные и висячие стропильные фермы могут чередоваться. Там, где нет промежуточных опор, применяются висячие стропила, там, где есть, - наслонные. Наслонные стропила устраивают в том случае, если расстояние между опорами не превышает 6, 5 м. Наличие дополнительной опоры позволяет увеличить ширину, перекрываемую наслонными стропилами до 12м, а двух опор— до 15м.

Висячие стропила опираются только на две крайние опоры (например, лишь на стены здания без промежуточных опор). Их стропильные ноги работают на сжатие и изгиб. Кроме того, конструкция создает значительное горизонтальное распирающее усилие, которое передается стенам. Уменьшить это усилие помогает затяжка (деревянная или металлическая), соединяющая стропильные ноги. Она может располагаться как у основания стропил так и выше. Чем выше она находится, тем она мощнее и тем надежнее должно быть ее соединение со стропилами. Висячие стропила устанавливаются обычно в больших пролетах. Нижние концы их опираются на стены, а верхние сходятся в коньке друг с другом. Могут быть простой и более сложной конструкции. Самая простая состоит из двух стропил, упирающихся в горизонтальный брус, называемый затяжкой (рис. 1, Г). В коньке висячие стропила соединяют простым прорезным шипом или вполдерева (рис. 1, Д). Чтобы

стропила не прогибались, в них врубают ригель сковороднем вполдерева. Для прочности детали скрепляют скобами (рис. 1, Е), либо изготавливают клееные балки из досок и фанеры, склеенные синтетическим клеем.