Трехшарнирные деревянные арки на гвоздях с перекрестной стенкой
Конструкция трехшарнирных деревянных арок на гвоздях с перекрестной стенкой состоит из двух жестких сегментов, в которых верхний пояс состоит из нескольких гнутых брусков, соединенных гвоздями, со стыками, расположенными в разбежку. Нижний пояс составлен из досок. Расстояние между поясами также, как в гвоздевых балках, заполняется стенкой из перекрестных досок. Пролеты таких арок принимаются в пределах от 20 до 40 м. Очертание верхнего пояса арки назначается круговое или стрельчатое. Распор таких арок воспринимается затяжкой обычно из профильной стали. Устойчивость верхнего и нижнего сжатых поясов арки обеспечивается устройством поперечных связей и жесткостью конструкции крыши.
Основной частью конструкции опорного узла является стальной башмак с вкладышем. Конструкция замкового шарнира осуществляется с помощью двух стальных планок, закрепленных на кромках двух ветвей поясов пол у арок с помощью шурупов. На том же рисунке показана и другая конструкция замкового шарнира, которая осуществляется с помощью четырех изогнутых стальных планок с приваренными к ним четырьмя неравнобокими уголками. Связь между полуарками обеспечивается деревянными накладками на двух болтах. С целью сохранения древесины во всех местах соприкосновения ее со стальными поверхностями необходимо ставить гидроизоляционные прокладки (например из толя) и применять антисептирование.
При расчете трехшарнирных деревянных арок на гвоздях расчетные усилия приводятся к оси, проходящей через нижний пояс сегментов. При расчете арок учитываются три возможные схемы временной нагрузки.
Благодаря прямолинейному очертанию нижнего пояса сегментов, односторонняя загрузка на одной половине арки вызывает в нижнем поясе другой половины постоянное по всей его длине сжимающие усилие.
В таком случае максимальное сжимающее усилие в верхнем поясе от воздействия изгибающего момента и максимальное растягивающее усилие в нижнем поясе левой полуарки будут равны.
Для увеличения устойчивости нижнего пояса полуарок снизу к нему подшиваются горизонтальные.
Клееные арки состоят из двух криволинейных блоков с деревянными накладками в верхнем узле и со стальной затяжкой в опорных узлах. Сечение клееных блоков арки принимается прямоугольным с отношением сторон (высоты к ширине) не свыше 4. Как в верхней, так и в нижней части сечения клееных блоков устраиваются стыки «на ус» ввиду возможности появления растяжения и в той и в другой части.
Стыки на ус устраиваются в пределах 0,1—0,15 высоты блока. Затяжка арки может быть выполнена из уголков или из круглой стали. Для поддержания затяжки к верхнему узлу арки прикрепляется подвеска.
Расчет арок производится по правилам, установленным для клееных конструкций.
Кроме арок из криволинейных блоков можно применять трехшарнирные системы из клееных балок, однако по затрате древесины они менее выгодны. Пролет таких систем ограничивается пределами 12—18 м.
Монтаж готовых балочных и арочных сплошных деревянных конструкций сводится в основном к двум операциям — к строповке и установке. Строповка начинается с выбора мест захвата конструкций стропами, при этом обязательно учитываются возникающие в конструкции монтажные усилия. Подъем балок из бревен или брусьев, например системы В. С. Деревягина или клееных, учитывая небольшой их вес, может производиться простейшими приспособлениями — передвижной мачтой, копром, краном.
Для устранения возможного выпучивания таких балок из своей плоскости необходимо по длине балки в местах захвата вводить траверсы, при которых верхний пояс балки не будет испытывать сжимающих усилий. Все места захватов стропами следует предохранить от обмятия древесины конструкции путем установки различного вида подкладок.
Монтаж всех арочных и рамных сплошных конструкций, за исключением трехшарнирных арок и рам с дощатой перекрестной или фанерной стенкой, производится теми же приспособлениями, о которых говорилось выше, с применением траверс или распорных брусьев. Монтаж трехшарнирных арок и рам производится при помощи двух мачт на расчалках, копров или подвижных кранов с устройством дополнительных площадок для проведения монтажа замковых шарниров и стыков затяжки.
При проведении монтажных работ следует уделить особое внимание технике безопасности. Наличие даже незначительных на первый взгляд ошибок — в сохранении устойчивости конструкции после установки ее на место до укладки прогонов крыши и поперечных связей, без временного раскрепления растяжками, может привести к большим деформациям со значительными повреждениями, а в отдельных случаях и к обрушению уже установленной конструкции.
Наиболее ответственными операциями при монтаже конструкции являются: подъем и установка подъемных средств — мачт, копров, башен и т. п., закрепление расчалок и мест захвата конструкции, установка и раскрепление конструкции поперечными связями. Во всех указанных случаях категорически запрещается оставлять поднятые конструкции на весу длительное время, а рабочим находиться на самой конструкции или под ней. Полное закрепление установленной конструкции вместе с прогонами и поперечными связями должно быть закончено до освобождения стропов.
Трехшарнирные деревянные арки на гвоздях с перекрестной стенкой