В аудируемых проектах часто можно увидеть конструкцию деревянного ростверка, который состоит из брусьев, соединённых между собой врубкой вполдерева. В этой статье я хочу рассказать вам, почему так делать не рекомендуется, и объяснить, как правильно выполнить деревянную обвязку свайного фундамента.
Почему нельзя
Каждый брус можно рассматривать как балку с подрезкой. Рекомендации по проектированию таких балок можно найти в своде правил СП 64.13330.2017 "Деревянные конструкции"
9.18 Подрезка на опоре в растянутой зоне деревянных изгибаемых элементов глубиной a<=0.25h допускается при условии:
где А - опорная реакция от расчётной нагрузки; b и h - ширина и высота поперечного сечения элемента без подрезки
Рассмотрим простую расчётную ситуацию. Брус с подрезками сечением b=150 и h=200 мм длиной "l"=2 м лежит на двух опорах, а сверху на него действует распределённая нагрузка «q». Опоры отвечают брусу силами реакции «А», в брусе возникают поперечные усилия «Q».
Оказывается, подрезку балки можно проводить только в том случае, если брус находится под нагрузкой не более 12 кН на метр.
12 кН/м примерно равны 120 килограммов на метр. В реальности на ростверки даже одноэтажных домов действует нагрузка в 10...15 раз большая!
Условие, прописанное в своде правил, не выполняется, поэтому подрезать балки ростверка нельзя. Но даже если бы это было возможно, форма подрезки должна быть совсем другой, чем та, которую используют проектировщики.
Подрезка допускается глубиной не более четверти высоты сечения, а длина скоса - не менее половины высоты сечения. Такая форма нужна, чтоб не возникало точек концентрации сдвигающих напряжений.
Не только ростверк, но и любую балку необходимо проверять на возможность скалывания вдоль волокон, используя формулу Журавского.
Дмитрий Иванович Журавский — учёный и инженер путей сообщения, основоположник российской научной школы мостостроения, специалист в области строительной механики
В правой части формулы - сопротивление древесины раскалыванию при изгибе. Для режима нагружения "В", условий эксплуатации 3.2 (наружные конструкции в нормальной зоне влажности), древесине хвойных пород II сорта и сроке службы 50 лет Rск=1,426 МПа.
Нагрузку на брус примем наиболее часто встречающуюся для одноэтажных каркасных домов с пролетами не более 4 м, то есть 1,5 тонны на погонный метр. Это приблизительно 0,015 МН/м.
Рассмотрим не подрезанную часть бруса с сечением b=150 и h=200 мм
В не подрезанной части бруса касательные напряжения почти вдвое ниже сопротивления древесины.
А теперь рассмотрим подрезанную часть бруса с h=100 мм
В подрезанной части сечения напряжения превышают сопротивление древесины. Возможно возникновение I предельного состояния конструкции, вплоть до её разрушения!
Разрушение будет начинаться в точке концентрации напряжений, то есть там, где происходит резкая смена размеров поперечного сечения.
Что делать
Ответ прописан в СП 31-105-2002
6.2.1 Каркас перекрытия состоит из прогонов (главные балки), балок перекрытия (второстепенные балки), обвязочных балок (балки, встраиваемые в несущие стены и располагаемые между обвязками каркаса стен или на фундаментной стене)....
6.2.2 Предусматривается применение балок из цельных пиломатериалов и прогонов составного сечения из сбитых гвоздями досок....
Обвязка свай из досок выполняется без подрезок и поэтому не рискует быть расколотой при продольном изгибе.
Читайте также
K-expert Разработка и аудит проектов каркасных домов