Треугольные фермы
Треугольные фермы на лобовых врубках являются одним из старых типов деревянных конструкций построечного изготовления, тем не менее они до сих пор находят применение в строительстве. Для того чтобы обеспечить работу раскосов только на сжатие, в треугольных фермах на лобовых врубках принимают раскосную решетку с нисходящими раскосами. Верхний и нижний пояса, а также сжатые раскосы треугольных ферм на лобовых врубках обычно выполняются из брусьев (рис. 6.1.) или из бревен (рис. 6.2.), а растянутые стойки - из круглой стали. Пояса и раскосы брусчатых ферм на лобовых врубках выполняют из брусьев одной и той же ширины поперечного сечения, а высоту сечения элементов определяют соответствующим расчетом. Ниже на схемах сквозных конструкций деревянные элементы показаны двумя линиями, а металлические – одной.
Рис. 1 Общий вид и схема фермы на врубках
Рис. 2 Опорный узел А на врубке фермы из брусьев
Рис. 3 Сильно нагруженный опорный узел А на натяжных хомутах
Рис. 4 Коньковый узел Б с деревянными накладками
Рис. 5 Промежуточный узел нижнего пояса В
Рис. 6 Центральный узел нижнего пояса Г
Рис. 7 Опорный узел фермы из бревен
Рис. 8 Промежуточный узел верхнего пояса
Рис. 9 Центральный узел нижнего пояса с парными деревянными накладками
Стыки верхнего пояса ферм осуществляют лобовым упором и перекрывают парными накладками на болтах. Нижние пояса ферм пролетом до 12 метров имеют один стык в середине фермы, перекрытый парными накладками на болтах, а у ферм пролетом свыше 12 м устраивают либо такие же раздельные стыки в местах перелома нижнего пояса для образования строительного подъема, либо устраивают раздвинутый стык (с накладками большей длины). При выполнении стыков болты следует располагать в два ряда. При создании верхнего и нижнего поясов бревенчатых треугольных ферм на лобовых врубках бревна располагают так, чтобы их комли были обращены к опорным узлам. Комли бревен для раскосов обращают в сторону верхнего пояса.
Соединение верхнего пояса с нижним в опорном узле ферм выполняют на лобовой врубке. Опорные узлы современных треугольных ферм на лобовых врубках осуществляют лобовым упором на металлических натяжных хомутах или тяжах, передающих усилие от вкладыша, в который упирается верхний пояс, на накладки, соединенные с нижним поясом нагелями из круглой стали и болтов. Подобное решение полностью исключает работу на сдвиг со скалыванием древесины нижнего пояса в опорном узле фермы.
В современных треугольных фермах нагрузку от чердачного перекрытия прикладывают только к узлам нижнего пояса, а не распределяют по его панелям, как это делалось прежде. Если при этом нижние пояса выполняют не из древесины, а из профильной стали, то надежность ферм существенно повышается. Раскосы ферм обычно соединяют с поясами на лобовых врубках одним зубом и дополнительно крепят болтами или скобами. Исключение составляет средний узел нижнего пояса ферм, где сходятся два раскоса. Данные раскосы либо вводят в промежуток между парными накладками растянутого стыка нижнего пояса и крепят к ним болтами, либо упирают в специально предназначенную для этой цели бобышку со скошенными торцами. Для того чтобы снизить напряжения в ослабленных врубками сечениях поясов ферм из брусьев, центрирование в опорных промежутках производят по центру ослабленного сечения пояса.
Узлы ферм из бревен центрируют по осям поясов, так как ослабление бревна врубкой приводит лишь к незначительному смещению оси ослабленного сечения по отношению к оси бревна.
Расчет ферм на лобовых врубках аналогичен расчету ферм других видов. Отличие состоит лишь в расчете узлов на лобовых врубках.