Своды. Часть 1

Оболочки в виде сводов, имеющие цилиндрическую поверхность и опирающиеся по сторонам, параллельным образующим, по характеру напряженного состояния не относятся к пространственным конструкциям, поскольку усилия в них возникают лишь в плоскости поперечного сечения свода (усилия в продольном направлении отсутствуют). Это приводит, с одной стороны, к увеличению расхода материала (по сравнению с аналогичной цилиндрической оболочкой, опирающейся на торцовые диафрагмы), но с другой стороны, в значительной мере упрощает конструкцию узлов сопряжения в продольном направлении (в своде эти узлы не несущие) и облегчает условия монтажа (каждый сборный сводчатый элемент на внешнюю нагрузку может работать самостоятельно). Поэтому, несмотря на некоторый перерасход материала, своды в различном конструктивном исполнении нашли применение в зданиях различного назначения (торговые и выставочные павильоны, бассейны, школьные здания и жилые дома, теплицы, автовокзалы и др.).

Деревянные своды в большинстве случаев решаются как сетчатые.

Сетчатый свод состоит из ребер-косяков длиной на две ячейки, уложенных по направлениям пересекающихся винтовых линий. Ранее применялись кружально-сетчатые своды пролетом до 20 м с косяками-кружалами, вырезанными из цельной древесины. Косяки между собой соединялись на врубках (безметалльные системы), болтах или других металлических соединениях. При этом в каждом узле соединялись элементы только одного направления. Такие своды не требуют устройства прогонов под настил, однако изготовление и монтаж такой конструкции очень трудоемки вследствие необходимости вырезания из цельной древесины косяков с криволинейным краем и обилия стыков — в узлах пересечения всех косяков. Применение склеивания в значительной мере совершенствует изготовление косяков, так как клееный или клеефанерный косяк длиной на две ячейки при этом набираю из досок, изгибаемых в процессе запрессовки. Склеивание исключает операцию вырезания криволинейного края и позволяет изготовлять косяки большой высоты. Сетчатыми сводами из клееных косяков с металлическими соединениями в узлах можно перекрывать пролеты до 50—60 м.

Для расчета сетчатого свода выделяют расчетную полосу свода шириной, соответствующей шагу решетки. Затем определяют продольные силы N и изгибающие моменты М, как в арке постоянной жесткости с соответствующей схемой опирания.

Проверку прочности косяка производят, как сжато-изогнутого элемента. При этом площадь поперечного сечения принимают равной площади сечения двух косяков, а момент сопротивления определяют для одного (сквозного) косяка или для двух косяков (сквозного и набегающего), если стык набегающего косяка в узле ячейки выполнен бесшарнирным.