Желательно и, повидимому, умѣстно было бы разобраться здѣсь со всѣми или, по крайней мѣрѣ, съ такъ называемыми классическими сочиненіями по архитектурѣ касательно затронутаго нами вопроса, но 1) тэма нашего сообщенія, по скромности своихъ размѣ
ровъ, 2) мѣсто его, и 3) надежда, что послѣдующее изложеніе этой статейки послужитъ ключемъ для самостоятельной критики каждаго читателя, служатъ достаточными и необходимыми причинами того, что мы должны ограничиться сдѣланными выше напоминаніями.
Теорія стропилъ.
Служа защитой зданій отъ вредныхъ и во всякомъ случаѣ нежелательныхъ вліяній атмосферныхъ дѣятелей и проч., кровля,
какъ часть сооруженія, не играющая конструктивной роли въ общемъ, и потому являющаяся служебной и подчиненной частью его, должна обладать, и по внѣшнему виду и по изяществу своему, легкостью и извѣстной степени красотой, непремѣнно подчиненной главному — общему виду и характеру сооруженія. Изъ какого бы матерьяла и какой бы формы не устраивалась кровля, во всякомъ случаѣ она — сама по себѣ, въ виду изложенныхъ выше обстоя
тельствъ, не можетъ быть устраиваема на зданіяхъ. Небольшіе и по объему и по вѣсу размѣры матерьяловъ, идущихъ на устройство кровли, непремѣнно требуютъ поддерживающихъ—конструктивныхъ частей кровли, называемыхъ вообще стропилами или стропильными фермами.
Роль стропилъ не ограничивается только поддерживаніемъ кровли; постановкой ихъ достигается возможно-совершенно раціональная передача нагрузки кровли (вѣсъ кровли, стропилъ и временныя на
грузки въ видѣ давленія вѣтра, снѣга и проч.) на соотвѣтствующія части сооруженія.
Общій видъ кровли есть сочетаніе поверхностей — преимущественно плоскостей, наклонныхъ къ горизонту. Тангенсъ угла на
клоненія или, какъ говорятъ, подъемъ—все тоже выносъ—стропилъ зависитъ вообще отъ рода матерьяла кровли, а въ частности и отъ характера сооруженія.
Изъ этихъ положеній мы видимъ, что форма крыши, въ разрѣзѣ своемъ, представляется вообще въ видѣ треугольника, у ко
тораго боковыя стороны или кривыя линіи, или—что бываетъ чаще— прямыя, подобно представленнымъ на схематическихъ чертежахъ 1 и 2, гдѣ а представляетъ собой собственно кровлю, b—передаточ
ную часть, т. е. или обрѣшотку, или сплошную опалубку и проч., и с—стропила.
Чер. 1.
Оставляя совершенно въ сторонѣ разсмотрѣніе стропилъ, представленныхъ на первомъ чертежѣ, и называемыхъ кружальными, такъ какъ этого рода стропила или фермы достаточно обстоятельно обслѣдованы и извѣстны не только въ литературѣ вообще, но и въ курсахъ нашихъ архитектурныхъ заведеній, мы перейдемъ къ разсмотрѣнію стропилъ втораго рода.
Какъ видно изъ чертежа 3-го — болѣе детальнаго изображенія этого рода стропилъ, части d—строительныя ноги нижними своими концами, вообще говоря, опираются на стѣны, обыкновенно наруж
ныя, а верхними другъ на друга или на стѣны (какъ показано на чертежѣ 4), или же на прогоны, расположенные въ свою очередь на столбахъ (черт. 4′). Первой категоріи стропила называются ви
Чер. 4.
Чер. 4′.
сячими, а второй—наслонными. Но къ какой бы категоріи не относились стропильныя ноги, для насъ въ данномъ случаѣ рѣшительно все равно: какъ первой категоріи, такъ и второй стро
рающіеся нѣсколькими точками на плоскость AB — наклонной къ горизонту подъ нѣкоторымъ угломъ Ѳ (черт. 5).
Сумма нагрузокъ, составленная изъ постоянной — вѣсъ кровли, обрѣшотка или опалубка, собственный вѣсъ стропилъ или временной — снѣгъ, вѣтеръ и проч. — приводятся къ вертикально дѣйствующимъ силамъ P, P_1, P_2, P_3, и т. д. Будутъ ли эти силы
проявляться въ формѣ равномѣрно распредѣленной нагрузки или въ формѣ сосредоточенныхъ узловъ—для насъ пока безразлично.
Изъ механики мы знаемъ, какія условія необходимо и достаточно соблюсти, чтобъ тѣло, свободно опирающееся на плоскость,
находилось въ равновѣсіи. Еcли разсмотрѣніе нашего случая мы отнесемъ къ прямоугольной системѣ координатныхъ осей, принявъ точку 0 (черт. 5) за начало координатъ, ось иксовъ совпадающей съ плоскостью нижней грани бруса, то оси игрековъ и зетовъ примутъ положенія, показанныя на черт. 5. Плоскость ΖοΧ. верти
кальна, а плоскости ΖοΥ, ΥοΧ — наклонны къ горизонту подъ углами, меньшимъ прямаго ΥοΧ и больше прямого ΖοΥ. Силы Р, P_1, Р_2, Р_з, и т. д. вертикальны, какъ мы сказали выше. При та
комъ расположеніи координатныхъ осей и дѣйствующихъ силъ, для равновѣсія нашего бруса мы будемъ имѣть достаточнымъ и необхо
димымъ соблюсти только одно условіе, — вмѣсто трехъ имѣющихъ мѣсто для общаго случая равновѣсія тѣла опирающагося на данную плоскость. Это условіе состоитъ въ томъ, чтобы сумма проекцій
всѣлъ силъ на оси иксовъ равнялась нулю — ΣΧ = о, такъ какъ проекціи силъ Р, Р_1, Р_2 и т. д. на оси игрековъ равняются нулю, третье условіе, казавшееся на первый взглядъ имѣющимъ мѣсто въ данномъ разсматриваемомъ нами вопросѣ, т. е. чтобы ΣP.y.cs a = Σ Р. cs а у = о (сумма моментовъ паръ силъ — составленныхъ изъ
проекцій на оси у — дѣйствующихъ въ плоскости Хоу, равняется нулю такъ какъ Σ Р. cs ß = o— какъ мы сказали выше), также само собой, отпадаетъ такъ какъ дѣйствующія силы всѣ расположены въ пло
скости вертикальной, параллельны между собой и равнодѣйствующія ихъ, а также проекціи на оси Ховъ проходятъ черезъ ось другую,
принятую нами за ось Ховъ и потому плечо момента пары — у=о, т. е. разстояніе проекцій силы до оси = о. Итакъ, въ сущности остается одно условіе Σ X = о, соблюсти которое достаточно и не
обходимо, чтобы наше тѣло — нашъ брусъ сохранилъ свое равновѣсіе. Изъ черт. 5 видно, что Σ X = Σ Р. cs а и направлена въ сторону, показанную на чертежѣ стрѣлкой, т. е. сумма этихъ про
ровъ, 2) мѣсто его, и 3) надежда, что послѣдующее изложеніе этой статейки послужитъ ключемъ для самостоятельной критики каждаго читателя, служатъ достаточными и необходимыми причинами того, что мы должны ограничиться сдѣланными выше напоминаніями.
Теорія стропилъ.
Служа защитой зданій отъ вредныхъ и во всякомъ случаѣ нежелательныхъ вліяній атмосферныхъ дѣятелей и проч., кровля,
какъ часть сооруженія, не играющая конструктивной роли въ общемъ, и потому являющаяся служебной и подчиненной частью его, должна обладать, и по внѣшнему виду и по изяществу своему, легкостью и извѣстной степени красотой, непремѣнно подчиненной главному — общему виду и характеру сооруженія. Изъ какого бы матерьяла и какой бы формы не устраивалась кровля, во всякомъ случаѣ она — сама по себѣ, въ виду изложенныхъ выше обстоя
тельствъ, не можетъ быть устраиваема на зданіяхъ. Небольшіе и по объему и по вѣсу размѣры матерьяловъ, идущихъ на устройство кровли, непремѣнно требуютъ поддерживающихъ—конструктивныхъ частей кровли, называемыхъ вообще стропилами или стропильными фермами.
Роль стропилъ не ограничивается только поддерживаніемъ кровли; постановкой ихъ достигается возможно-совершенно раціональная передача нагрузки кровли (вѣсъ кровли, стропилъ и временныя на
грузки въ видѣ давленія вѣтра, снѣга и проч.) на соотвѣтствующія части сооруженія.
Общій видъ кровли есть сочетаніе поверхностей — преимущественно плоскостей, наклонныхъ къ горизонту. Тангенсъ угла на
клоненія или, какъ говорятъ, подъемъ—все тоже выносъ—стропилъ зависитъ вообще отъ рода матерьяла кровли, а въ частности и отъ характера сооруженія.
Изъ этихъ положеній мы видимъ, что форма крыши, въ разрѣзѣ своемъ, представляется вообще въ видѣ треугольника, у ко
тораго боковыя стороны или кривыя линіи, или—что бываетъ чаще— прямыя, подобно представленнымъ на схематическихъ чертежахъ 1 и 2, гдѣ а представляетъ собой собственно кровлю, b—передаточ
ную часть, т. е. или обрѣшотку, или сплошную опалубку и проч., и с—стропила.
Чер. 1.
☛
Чер. 2.
☛
Оставляя совершенно въ сторонѣ разсмотрѣніе стропилъ, представленныхъ на первомъ чертежѣ, и называемыхъ кружальными, такъ какъ этого рода стропила или фермы достаточно обстоятельно обслѣдованы и извѣстны не только въ литературѣ вообще, но и въ курсахъ нашихъ архитектурныхъ заведеній, мы перейдемъ къ разсмотрѣнію стропилъ втораго рода.
Какъ видно изъ чертежа 3-го — болѣе детальнаго изображенія этого рода стропилъ, части d—строительныя ноги нижними своими концами, вообще говоря, опираются на стѣны, обыкновенно наруж
ныя, а верхними другъ на друга или на стѣны (какъ показано на чертежѣ 4), или же на прогоны, расположенные въ свою очередь на столбахъ (черт. 4′). Первой категоріи стропила называются ви
Чер. з
Чер. 4.
Чер. 4′.
сячими, а второй—наслонными. Но къ какой бы категоріи не относились стропильныя ноги, для насъ въ данномъ случаѣ рѣшительно все равно: какъ первой категоріи, такъ и второй стро
пильныя ноги мы можемъ разсматривать какъ брусья — тѣла, опи
рающіеся нѣсколькими точками на плоскость AB — наклонной къ горизонту подъ нѣкоторымъ угломъ Ѳ (черт. 5).
Сумма нагрузокъ, составленная изъ постоянной — вѣсъ кровли, обрѣшотка или опалубка, собственный вѣсъ стропилъ или временной — снѣгъ, вѣтеръ и проч. — приводятся къ вертикально дѣйствующимъ силамъ P, P_1, P_2, P_3, и т. д. Будутъ ли эти силы
проявляться въ формѣ равномѣрно распредѣленной нагрузки или въ формѣ сосредоточенныхъ узловъ—для насъ пока безразлично.
Изъ механики мы знаемъ, какія условія необходимо и достаточно соблюсти, чтобъ тѣло, свободно опирающееся на плоскость,
находилось въ равновѣсіи. Еcли разсмотрѣніе нашего случая мы отнесемъ къ прямоугольной системѣ координатныхъ осей, принявъ точку 0 (черт. 5) за начало координатъ, ось иксовъ совпадающей съ плоскостью нижней грани бруса, то оси игрековъ и зетовъ примутъ положенія, показанныя на черт. 5. Плоскость ΖοΧ. верти
кальна, а плоскости ΖοΥ, ΥοΧ — наклонны къ горизонту подъ углами, меньшимъ прямаго ΥοΧ и больше прямого ΖοΥ. Силы Р, P_1, Р_2, Р_з, и т. д. вертикальны, какъ мы сказали выше. При та
комъ расположеніи координатныхъ осей и дѣйствующихъ силъ, для равновѣсія нашего бруса мы будемъ имѣть достаточнымъ и необхо
димымъ соблюсти только одно условіе, — вмѣсто трехъ имѣющихъ мѣсто для общаго случая равновѣсія тѣла опирающагося на данную плоскость. Это условіе состоитъ въ томъ, чтобы сумма проекцій
всѣлъ силъ на оси иксовъ равнялась нулю — ΣΧ = о, такъ какъ проекціи силъ Р, Р_1, Р_2 и т. д. на оси игрековъ равняются нулю, третье условіе, казавшееся на первый взглядъ имѣющимъ мѣсто въ данномъ разсматриваемомъ нами вопросѣ, т. е. чтобы ΣP.y.cs a = Σ Р. cs а у = о (сумма моментовъ паръ силъ — составленныхъ изъ
проекцій на оси у — дѣйствующихъ въ плоскости Хоу, равняется нулю такъ какъ Σ Р. cs ß = o— какъ мы сказали выше), также само собой, отпадаетъ такъ какъ дѣйствующія силы всѣ расположены въ пло
скости вертикальной, параллельны между собой и равнодѣйствующія ихъ, а также проекціи на оси Ховъ проходятъ черезъ ось другую,
принятую нами за ось Ховъ и потому плечо момента пары — у=о, т. е. разстояніе проекцій силы до оси = о. Итакъ, въ сущности остается одно условіе Σ X = о, соблюсти которое достаточно и не
обходимо, чтобы наше тѣло — нашъ брусъ сохранилъ свое равновѣсіе. Изъ черт. 5 видно, что Σ X = Σ Р. cs а и направлена въ сторону, показанную на чертежѣ стрѣлкой, т. е. сумма этихъ про