Все знают проверенные и достаточно древние соединения деревянных элементов каркаса здания в узлах посредством старых добрых гвоздей. Поэтому о них мы сегодня говорить и не будем, а поговорим о соединениях на болтах, глухарях или резьбовых шпильках.
Для начала разберемся с терминологией:
- болт – это стальной стержень круглого сечения с нарезанной резьбой и головкой под шестигранный (чаще всего) ключ на одном конце. На второй его конец накручивается гайка;
- глухарь – это тот же болт, но с другим типом нарезки резьбы и ему не нужна гайка, так как он является, фактически большим саморезом, который сплачивает соединяемые дощатые элементы за счет фиксации резьбы в теле дерева;
- резьбовая шпилька – это произвольной длины стальной стержень с нарезанной резьбой и крепеж его осуществляется накручиванием гаек с обеих концов. Шпилька применяется там, где длины стандартных болтов уже не хватает, то есть для большой общей толщины соединяемых элементов.
В каких узлах деревянных конструкций мы можем применять болтовые соединения? Практически в любых. Сегодня мы рассмотрим следующие соединения:
- опорный узел колонны;
- опорный узел балки на колонну;
- опорный узел балки на балку;
- опорный узел стропильной ноги;
- коньковое соединение стропильных ног;
- сплачивание досок или бруса по длине;
- узлы деревянной фермы.
Итак, пойдем по порядку.
Опорный узел колонны.
Деревянные здания часто выполняют, как вы знаете, по старой-старой технологии в виде срубов из бревна или бруса. Но в таких зданиях часто имеются еще колонны: на входе, например, на веранде и т.д. Но сруб дает осадку, а колонны нет, поэтому опирание колонн на цоколь или фундамент должно быть регулируемым для постепенной компенсации проседающего рядом сруба. Тут нас и выручают болтовые соединения опорной части колонны с нижележащими конструкциями.
Опорный узел балки на колонну.
Один из самых распространенных узлов. На болтах этот узел выполняется с врезкой балки на колонну сбоку, если сечение колонны это позволяет, врезкой в середине или вставкой между ветвями колонны, если колонна, к примеру, состоит из 2-х отдельных досок. Также, балку можно стыковать к колонне впритык, без выполнения врезок, если они не допустимы.
Опорный узел балки на балку.
Данный узел имеет два основных типа: опирание балки на балку сверху и опирание балки на балку сбоку. Второй вариант имеет один существенный недостаток – он дает крутящий момент от опирания на опорную балку. Но его все-равно часто применяют, когда нужно экономить высоту здания из тех или иных соображений.
Опорный узел стропильной ноги.
Это самый распространенный узел и, при этом, самый ответственный. Почему? Потому что во многих случаях, если под коньком нет опорной колонны или стены, стропильная нога на опоре передает сдвигающую нагрузку помимо вертикальной. И эту нагрузку нужно компенсировать соответствующим конструктивом узла опирания.
Один из распространенных узлов, воспринимающих сдвиговые усилия - это узел с врезкой опорной части стропильной ноги и фиксация ноги в узле глухарями. Также данный узел можно реализовать без врезки если сдвигающие усилия невелики, но тогда глухари или болты должны быть рассчитаны на сдвигающее усилие.
Также сдвигающее усилие можно уменьшить или убрать совсем посредством устройства затяжки, если геометрия помещений позволяет ее устанавливать.
Коньковое соединение стропильных ног.
Коньковое соединение встык стропильных ног работает на сжатие. Поэтому проблем со сколами в соединении не возникает. Соединяют либо деревянной прокладкой, либо стальной вставкой, что выглядит более технологично и изящно.
Сплачивание досок или бруса по длине.
Как все знают доска или брус у нас выпускается длиной 6м, ну край 7м можно заказать. А часто деревянные конструкции нужны сильно длиннее. Значит нужно применять стыковку. Но так как в большинстве конструктивных элементов присутствует момент изгибающий, то просто на гвоздях сколотить стык проблемно. Поэтому применяют стыковой узел, воспринимающий момент в сечении. Выполняется на 2 или 4 болтах (шпильках). Естественно, этот узел не дает 100% интерпретации цельного сечения, поэтому такие стыки располагают не в местах максимальных моментов к конструкции. То есть место расположения стыка рассчитывается по результатам прочностных расчетов деревянной конструкции.
Узлы деревянной фермы.
Ну и в завершение рассмотрим узелки стропильной деревянной фермы, так как именно в ферме присутствуют все виды внутренних усилий в конструкции: сжатие, растяжение, момент.
Соответственно, вспоминая вышеизложенное, мы можем спокойно в растянутых элементах применять сталь вместо дерева для экономии. Таким образом часто в деревянных фермах заменяют нижний пояс на растянутый стальной элемент либо из сплошных стержней круглого сечения, либо из стальных труб круглого или квадратного сечения. Такой же принцип применяют и к растянутым раскосам или вертикальным элементам.
Подписывайтесь на наш Телеграм-канал: https://t.me/prozru
Смотреть все наши видео по конструкциям ЗДЕСЬ.