С. А. Шустиков - Деревянные конструкции
С. А. ШУСТИКОВ
ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
ПРАКТИЧЕСКИЙ КУРС
ДЛЯ СТУДЕНТОВ-ГИДРОТЕХНИКОВ
Комитетом по высшему техническому образованию при ЦИК СССР допущено к изданию в
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО СТРОИТЕЛЬНОЙ ИНДУСТРИИ И СУДОСТРОЕНИЯ
ГОССТР0ЙИЗДАТ
ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА
В ленинградском Гидротехническом институте изучение курсов строительной механики, строительных работ и материалов предшествует по учебному плану прохождению курса деревянных конструкций. Поэтому в предлагаемой книге отмечены лишь особенности расчета деревянных конструкций и вкратце изложены физико-механические свойства дерева. Учитывая характер гидротехнических сооружений, здесь большое внимание уделено системам из круглого леса. В то. же время в этой книге не нашли отражения некоторые из современных конструкций, тесно связанные с проектированием частей зданий, так как курса гражданской архитектуры нет в учебном плане института. Основным материалом книги является проектировка 1928 —
В дополнении к курсу автор считает целесообразным привести новые методы расчета деревянных оболочек, которые в последнее время находят широкое применение в различных областях строительства. С этой целью в конце книги помещены статьи: Н. А. Кандыбаи и С. В. Крутецкого „Пример расчета башни градирни с учетом колец жесткости" и Л. С. Гильм а на „Приближенный метод расчета цилиндрических сводов—оболочек".
В составлении и подборе примеров расчета по основной части курса принимали участие инженеры Г. А. Архангельский и Б. П. Ярустовский.
Кроме этих лиц книга обязана своим выходом в свет той действенной помощи, которая была оказана автору дирекцией института и кафедрой инженерных сооружений, за что автор приносит свою искреннюю благодарность.
С. Шустиков
ВВЕДЕНИЕ.
Современное значение деревянных конструкций.
Широкое применение дерева в инженерных сооружениях, несмотря на то, что оно является древнейшим строительным материалом, до последнего времени было ограничено тем, что не было достаточно надежных конструкций узловых соединений, работающих на растяжение. Мировая война, вызвавшая кризис железа в воюющих странах, особенно в Германии, послужила причиной, побудившей техническую мысль обратиться к разрешению этой проблемы. Поэтому не случайно именно Германия дала нам почти все новейшие современные деревянные конструкции, В последнее десятилетие системы деревянных конструкций получили широкое распространение во всех областях строительства, включая и гидротехнику.
Результатом этого явилось планомерное вытеснение металла и железобетона в тех областях строительства, где до сих пор эти материалы были господствующими.
Достаточно указать на перекрытие зала в Дрездене пролетом
Новейшие конструкции узлов образуются посредством трех типов соединительных элементов — вкладышей, шайб и нагелей. Из вкладышей самых разнообразных форм наибольшее распространение получила кольцевая разрезная шпонка фермы Карл Тухшерер в Бреславле. В последние годы отмечен ряд недостатков в этом типе соединений, но по экономичности, по расходу железа на 1 т воспринимаемого усилия кольцевая шпонка до сих пор стоит на первом месте. Шайбы применяются всевозможных форм, они могут воспринять меньше усилия, чем кольцевые шпонки, но проще в работе. Для своего изготовления они требуют часто специальных сортов стали. Нагеля в современных системах чаще всего применяются в форме трубок и гвоздей. Гвоздевые соединения подвергнуты тщательному анализу и изучены нашим Институтом сооружений.
Деревянные конструкции в общем не тяжелее металлических. Действительно допускаемое напряжение для железа 1300 кг/см2, для дерева 100 кг/см2, т. е. в 13 раз меньше, но удельный вес железа 7,8, дерева 0,6, т. е. также в 13 раз меньше. Допускаемое напряжение на сжатие в железобетоне 50 кг\см2 в дереве — 100 кг/см2, т. е. в два раза больше, удельный вес железобетона 2,4, т. е. в 4 раза больше дерева. Следовательно, в среднем деревянные конструкции в 8 раз легче железобетонных. Отсюда вытекает, что дерево экономически выгодно применять в тех случаях, когда напряжения от собственного веса играют главную роль, т. е. под легкую нагрузку для перекрытия средних и больших пролетов.
Железо также не огнестойко, как и дерево, но не так огнеопасно, а потому область дорогих построек с перекрытием больших пролетов может быть предоставлена металлическим конструкциям, а пролеты средней величины, в особенности в области стропильных перекрытий, должны быть предпочтительно перекрываемы деревом, конечно при достаточной обеспеченности от возгорания.
Для защиты от огня дерево покрывается теперь или особым веществом, которое под действием огня выделяет газы и нейтрализует огонь, или же тонким слоем огнеупорного материала в форме краски.
Мы знаем, что дерево необычайно долго сохраняется в воде и в сухом воздухе. По-видимому, колебания влажности производят наибольшие разрушения в древесине. Для защиты от гниения дерево консервируют. Вопрос сводится теперь к упрощению и удешевлению способов консервации. Много достижений есть в настоящее время и в этой области.
Огромным преимуществом конструкций из дерева по сравнению с другими материалами является их разборность. Простота работы, удобство сборки, дешевизна и широкая распространенность древесных пород, нужных для строительства, делают этот материал незаменимым для постройки, всякого рода временных и вспомогательных сооружений. Удобства, которые дает дерево при необходимости разобрать конструкцию и приспособить ее к изменившимся условиям нагрузки или эксплуатации, при условии хорошей сопротивляемости дерева воздействию химических реагентов, делают дерево часто незаменимым материалом при постройке многих постоянных сооружений.
Успехи клеевой промышленности последнего времени позволяют придавать элементам деревянных конструкций любую рациональную форму и делают этот материал необычайно гибким, позволяя приготовлять из дерева все те конструктивные формы, которые с успехом применяются и в области металлических конструкций и в области железобетона.
...