вытягиванію. Такой брусъ называется затяжкой. Въ томъ случаѣ, когда такихъ размѣровъ стропила приходится дѣлать наклонными, то затяжку задѣлываютъ въ каменную стѣну, въ каменный столбъ, а когда строеніе имѣетъ двускатую кровлю, такую затяжку приходится пропускать насквозь.
Итакъ, со введеніемъ въ стропильную ферму затяжки, вся ферма, принявъ типичную треугольную форму, является уже вполнѣ устойчивой [*)].
Такимъ образомъ теорія стропилъ теперь для насъ уже понятна, и потому переходъ къ обслѣдованію нѣкоторыхъ особенностей, соотвѣтствующихъ частнымъ случаямъ, можно считать своевременнымъ.
Выше мы видѣли, что всѣ силы, дѣйствующія на одну стропильную ногу, будучи отнесенными къ избранной нами системѣ координатныхъ осей, разложились на силы двухъ категорій — состав
ляющія: 1) на нормальныя къ оси бруса (совпадающей съ осью Х-овъ) и 2) параллельныя ей. Первыя силы при правильномъ и однообразномъ распредѣленіи своемь на всей стропильной ногѣ, дѣй
ствуютъ на нее изгибающимъ образомъ съ наибольшимъ моментомъ въ срединѣ оси между опорами. Принявъ эту нагрузку, въ видахъ ясности и простоты обслѣдованія нашего вопроса, за равномѣрную распредѣленную, мы можемъ воспользоваться извѣстной формулой строительной механики, служащей къ опредѣленію наибольшаго изгибающаго момента въ случаяхъ, подобныхъ данному: Мах.
можно большей легкости крыши, дѣлать стропильныя ноги изъ дерева или изъ металла такихъ расмѣровъ поперечнаго сѣченія, ка
ковые требуются въ данномъ положеніи ихъ, не всегда возможно, да и не слѣдуетъ; въ тоже время нельзя и не озаботиться обезпеченіемъ ихъ надлежащей прочностью.
Изъ формулы Pl^2/8 мы видимъ, что величина наибольшаго изги
бающаго момента зависитъ: 1) отъ велич. Р и 2) отъ велич. l. Если мы разобьемъ нашу стропильную ногу на двѣ равныя части по длинѣ, то
Мах. Σ Pl для каждой части выразится такъ:
Та
кое обстоятельство естественно наводитъ на мысль—въ самомъ дѣлѣ разбить обѣ строительныя ноги на двѣ половины въ каждой и въ точкѣ дѣленія устроить опоры, могущія оказывать надлежащія сопротивленія силамъ, дѣйствующимъ нормально къ осямъ стропильныхъ ногъ.
Стало быть такіе подпоры, въ видѣ подкосовъ, должны быть расположены надъ прямыми углами къ своимъ стропильнымъ ногамъ. (Черт. 7). Нижніе концы этихъ подкосовъ должны сходиться свои
ми осями въ одной точкѣ. Такой опорой имъ могутъ служить столбы или поперечные стѣны. Но такое укрѣпленіе подкосовъ представляется весьма рѣдко возможнымъ. Является необходимость изыски
вать новое средство. Если, говоря относительно, силы Σ Р. Sin а—
по своимъ размѣрамъ незначительна, то вмѣсто двухъ подкосовъ можно устроить одинъ ригель (черт. 8). Уголъ наклоненія ригеля къ стропильнымъ ногамъ меньше прямаго; поэтому на ригели будутъ дѣйствовать двѣ силы: g_1 и g_2 — составляющія полученныя
[*)] Распространяться здѣсь о случайныхъ боковыхъ усиліяхъ, могущихъ опрокинуть всю ферму до устройства кровли, мы считаемъ неумѣстнымъ.
отъ разложенія нормальныхъ силъ Σ P_1 Sin а и Σ Р_2 Sin а — сжимающимъ образомъ. Въ томъ же случаѣ, когда по мѣстнымъ обстоятельствамъ и инымъ какимъ-либо соображеніямъ, нельзя поль
Чер.8.
зоваться ригелемъ прибѣгаютъ къ такого рода конструкціи (черт. 9): между верхними концами зажимаютъ вертикальный брусъ такой длины, чтобы отъ нижняго его конца до мѣста встрѣчи съ нимъ подкосовъ оставалась нѣкоторая часть. Такимъ образомъ является конструктивная часть строительной фермы, служащая опорой для подкосовъ и называемая бабкой.
Во избѣжаніе прогиба затяжки, когда послѣдняя имѣетъ значительную длину, необходимо бываетъ нѣсколько подвѣсить ее къ стропильнымъ ногамъ. Если, по механическому разсчету и другимъ соображеніямъ, оказывается достаточнымъ подвѣсить ее только въ одной точкѣ, то таковая точка должна быть избрана посрединѣ продольной оси затяжки, такъ какъ затяжка сама по себѣ есть брусъ, лежащій на двухъ опорахъ и подверженный изгибающему дѣйствію равномѣрной нагрузки — собственнаго вѣса; другими сло
вами—для устраненія прогиба затяжки необходимо бываетъ ввести новую конструктивную часть фермы, называемую тоже бабкой.
Вслѣдствіе такого рода своего служебнаго значенія она, очевидно, подвергается вытягивающимъ усиліямъ. Если же представляется необходимость подвѣсить затяжку въ двухъ точкахъ, то приходится
разбивать ее на три, по возможности, равныя части и въ этихъ двухъ точкахъ дѣленія подвѣшиваютъ ее помощью бабокъ и т. д. Точно такимъ же образомъ подвѣшивается и ригель, когда опасаются его прогиба отъ дѣйствія и сжатія по длинѣ его оси.
Вотъ естественное зарожденіе и развитіе стропилъ итальянской системы.
Если, послѣ всего до сихъ поръ сказаннаго нами, мы, оставивъ совершенно въ сторонѣ разсмотрѣніе деталей стропилъ, взглянемъ на полученную нами ферму съ общей точки зрѣнія, то естественно
должны будемъ придти къ тому заключенію, что вся эта система представляетъ собой балку, у которой форма продольнаго сѣченія весьма напоминаетъ форму такого же сѣченія равномѣрно нагруженнаго и лежащаго на двухъ опорахъ бруса равнаго сопротивленія [*)]. Къ чему собственно говоря, и направляло насъ соображеніе, вытекавшее изъ вышеуказанныхъ условій равновѣсія стропильной ноги.
Изъ теоріи сопротивленія строительныхъ матерьяловъ мы знаемъ, что, при изгибѣ дерева, желѣза и проч., верхнія волокна подвервержены сжатію; нижнія вытягиванію, и эти напряженія идутъ отъ maximum’а у крайнихъ волоконъ, до нуля на нейтральной оси.
Такъ какъ стропильная ферма должна быть не только на видъ, но въ дѣйствительности, по вѣсу, возможно легкая, то является необходимость въ изысканіи средствъ для того, чтобы всѣ части фермы, а, главное, стропильныя ноги имѣли возможно малые размѣры въ поперечныхъ своихъ сѣченіяхъ; а только что высказанный нами взглядъ на стропильную ферму даетъ намъ возможность
[*)] Каррикатурная форма стропильной фермы сравнительно съ формой балки равнаго сопротивленія объясняется, конечно, назначеніемъ первой.
Итакъ, со введеніемъ въ стропильную ферму затяжки, вся ферма, принявъ типичную треугольную форму, является уже вполнѣ устойчивой [*)].
Такимъ образомъ теорія стропилъ теперь для насъ уже понятна, и потому переходъ къ обслѣдованію нѣкоторыхъ особенностей, соотвѣтствующихъ частнымъ случаямъ, можно считать своевременнымъ.
Выше мы видѣли, что всѣ силы, дѣйствующія на одну стропильную ногу, будучи отнесенными къ избранной нами системѣ координатныхъ осей, разложились на силы двухъ категорій — состав
ляющія: 1) на нормальныя къ оси бруса (совпадающей съ осью Х-овъ) и 2) параллельныя ей. Первыя силы при правильномъ и однообразномъ распредѣленіи своемь на всей стропильной ногѣ, дѣй
ствуютъ на нее изгибающимъ образомъ съ наибольшимъ моментомъ въ срединѣ оси между опорами. Принявъ эту нагрузку, въ видахъ ясности и простоты обслѣдованія нашего вопроса, за равномѣрную распредѣленную, мы можемъ воспользоваться извѣстной формулой строительной механики, служащей къ опредѣленію наибольшаго изгибающаго момента въ случаяхъ, подобныхъ данному: Мах.
Σ Pl = Pl^2/8 . Въ видахъ не только разумной экономіи, но и воз
можно большей легкости крыши, дѣлать стропильныя ноги изъ дерева или изъ металла такихъ расмѣровъ поперечнаго сѣченія, ка
ковые требуются въ данномъ положеніи ихъ, не всегда возможно, да и не слѣдуетъ; въ тоже время нельзя и не озаботиться обезпеченіемъ ихъ надлежащей прочностью.
Изъ формулы Pl^2/8 мы видимъ, что величина наибольшаго изги
бающаго момента зависитъ: 1) отъ велич. Р и 2) отъ велич. l. Если мы разобьемъ нашу стропильную ногу на двѣ равныя части по длинѣ, то
Мах. Σ Pl для каждой части выразится такъ:
Та
кое обстоятельство естественно наводитъ на мысль—въ самомъ дѣлѣ разбить обѣ строительныя ноги на двѣ половины въ каждой и въ точкѣ дѣленія устроить опоры, могущія оказывать надлежащія сопротивленія силамъ, дѣйствующимъ нормально къ осямъ стропильныхъ ногъ.
Стало быть такіе подпоры, въ видѣ подкосовъ, должны быть расположены надъ прямыми углами къ своимъ стропильнымъ ногамъ. (Черт. 7). Нижніе концы этихъ подкосовъ должны сходиться свои
Чер.7.
☛
ми осями въ одной точкѣ. Такой опорой имъ могутъ служить столбы или поперечные стѣны. Но такое укрѣпленіе подкосовъ представляется весьма рѣдко возможнымъ. Является необходимость изыски
вать новое средство. Если, говоря относительно, силы Σ Р. Sin а—
по своимъ размѣрамъ незначительна, то вмѣсто двухъ подкосовъ можно устроить одинъ ригель (черт. 8). Уголъ наклоненія ригеля къ стропильнымъ ногамъ меньше прямаго; поэтому на ригели будутъ дѣйствовать двѣ силы: g_1 и g_2 — составляющія полученныя
[*)] Распространяться здѣсь о случайныхъ боковыхъ усиліяхъ, могущихъ опрокинуть всю ферму до устройства кровли, мы считаемъ неумѣстнымъ.
отъ разложенія нормальныхъ силъ Σ P_1 Sin а и Σ Р_2 Sin а — сжимающимъ образомъ. Въ томъ же случаѣ, когда по мѣстнымъ обстоятельствамъ и инымъ какимъ-либо соображеніямъ, нельзя поль
Чер.8.
зоваться ригелемъ прибѣгаютъ къ такого рода конструкціи (черт. 9): между верхними концами зажимаютъ вертикальный брусъ такой длины, чтобы отъ нижняго его конца до мѣста встрѣчи съ нимъ подкосовъ оставалась нѣкоторая часть. Такимъ образомъ является конструктивная часть строительной фермы, служащая опорой для подкосовъ и называемая бабкой.
Чер.9.
Во избѣжаніе прогиба затяжки, когда послѣдняя имѣетъ значительную длину, необходимо бываетъ нѣсколько подвѣсить ее къ стропильнымъ ногамъ. Если, по механическому разсчету и другимъ соображеніямъ, оказывается достаточнымъ подвѣсить ее только въ одной точкѣ, то таковая точка должна быть избрана посрединѣ продольной оси затяжки, такъ какъ затяжка сама по себѣ есть брусъ, лежащій на двухъ опорахъ и подверженный изгибающему дѣйствію равномѣрной нагрузки — собственнаго вѣса; другими сло
вами—для устраненія прогиба затяжки необходимо бываетъ ввести новую конструктивную часть фермы, называемую тоже бабкой.
Вслѣдствіе такого рода своего служебнаго значенія она, очевидно, подвергается вытягивающимъ усиліямъ. Если же представляется необходимость подвѣсить затяжку въ двухъ точкахъ, то приходится
разбивать ее на три, по возможности, равныя части и въ этихъ двухъ точкахъ дѣленія подвѣшиваютъ ее помощью бабокъ и т. д. Точно такимъ же образомъ подвѣшивается и ригель, когда опасаются его прогиба отъ дѣйствія и сжатія по длинѣ его оси.
Вотъ естественное зарожденіе и развитіе стропилъ итальянской системы.
Если, послѣ всего до сихъ поръ сказаннаго нами, мы, оставивъ совершенно въ сторонѣ разсмотрѣніе деталей стропилъ, взглянемъ на полученную нами ферму съ общей точки зрѣнія, то естественно
должны будемъ придти къ тому заключенію, что вся эта система представляетъ собой балку, у которой форма продольнаго сѣченія весьма напоминаетъ форму такого же сѣченія равномѣрно нагруженнаго и лежащаго на двухъ опорахъ бруса равнаго сопротивленія [*)]. Къ чему собственно говоря, и направляло насъ соображеніе, вытекавшее изъ вышеуказанныхъ условій равновѣсія стропильной ноги.
Такой взглядъ на стропильную ферму даетъ намъ больше возможности и шире взглянуть на этотъ предметъ, и шире его развить.
Изъ теоріи сопротивленія строительныхъ матерьяловъ мы знаемъ, что, при изгибѣ дерева, желѣза и проч., верхнія волокна подвервержены сжатію; нижнія вытягиванію, и эти напряженія идутъ отъ maximum’а у крайнихъ волоконъ, до нуля на нейтральной оси.
Такъ какъ стропильная ферма должна быть не только на видъ, но въ дѣйствительности, по вѣсу, возможно легкая, то является необходимость въ изысканіи средствъ для того, чтобы всѣ части фермы, а, главное, стропильныя ноги имѣли возможно малые размѣры въ поперечныхъ своихъ сѣченіяхъ; а только что высказанный нами взглядъ на стропильную ферму даетъ намъ возможность
[*)] Каррикатурная форма стропильной фермы сравнительно съ формой балки равнаго сопротивленія объясняется, конечно, назначеніемъ первой.