І) Давленіе на 1 кв. дюймъ площади основанія большаго
верхняго простѣнка.
Площадь (чер. 14)
1027,4 кв. дюйм.
Давленіе:
R _I=1237/1027=1,1 пуд.
К) Давленіе на 1 кв. дюйм. основанія средняго про
стѣнка.
Площадь (чер. 15)
1137,5 кв. дюйм.
Давленіе:
R_К 3811/1137.5= 3,35 пуд.
Л) Давленіе на 1 кв. дюймъ основанія нижняго про
стѣнка:
Площадь F_л = F_K = 1137,5 кв. дюймъ.
Давленіе R_л = 5150/1137,5 = 4,61 пуд.
Ввиду значительной величины давленія на основаніе средняго простѣнка, опредѣлимъ его величину для верхней плоскости того-же простѣнка.
Изъ груза 3811 пуд. нужно вычесть только вѣсъ самаго простѣнка, составляющій:
Q_0 = 1,427 * 0,49 * 0,37—0,15 * 0,17 * 1,427 = 0,223*
1100 = 245 пуд. Тогда искомый грузъ будетъ:
Q′_K == 3811 — 245 = 3566 пуд.
R′_к 3566/1137,5= 3,13 пуд.
Перейдемъ теперь къ разсчету нѣкоторыхъ деталей конструкціи.
М) Давленіе передаваемое концами балокъ. Всѣ балки, какъ вышесказано, впущены въ стѣны на 12 верш.; при ширинѣ основанія въ 5 дюйм.; плоскость, передающая давленіе отъ концовъ балокъ непосредственно кирпичной кладкѣ (такъ какъ подкладныхъ плитъ нѣтъ),
F_M = 21 * 5 = 105 кв. дюймовъ.
Концами нижнихъ балокъ передается 415 пуд., слѣдовательно давленіе на кирпичную кладку въ этихъ мѣстахъ будетъ:
R′_м =415/105 — 4 пуда (почти) на 1 кв. дюймъ.
Концами верхнихъ желѣзныхъ балокъ передается 300 пуд., поэтому давленіе ихъ на кладку будетъ:
R″_м =300/105 — 3 пуда (почти) на 1 кв. дюймъ.
Это будетъ для балокъ, лежащихъ непосредственно на стѣнѣ. На самомъ дѣлѣ давленіе это будетъ значительно больше ввиду того, что, при значительной задѣлкѣ концовъ балокъ, точка приложенія равнодѣйствующей сопротивленія опоръ, при полной нагрузкѣ, пере
двигается во внутрь стѣны на нѣкоторую величину, зависящую отъ степени сжимаемости кладки; послѣд
ствіемъ этого является неравномѣрное сжатіе кладки:
края будутъ нагружены несравненно болѣе остальной части кладки подъ концомъ балки. Конечно, это будетъ имѣть мѣсто только вначалѣ, пока конецъ балки, вслѣд
ствіе значительной величины, на которую онъ впущенъ въ стѣну, можетъ считаться задѣланнымъ. Допустивъ, что равнодѣйствующая сопротивленія опоръ Д отодвинулась только на 2 дюйма во внутрь (чер. 6), наибольшее сжатіе краевъ будетъ:
гдѣ 5,0—ширина балки въ дюймахъ.
Найденныя величины будутъ все-таки меньше дѣйствительныхъ, такъ какъ нами не принято во вниманіе давленіе, вызываемое въ кладкѣ отъ нагрузки задѣланнаго конца балокъ сверхлежащею кладкою.
Все только что сказанное свидѣтельствуетъ о томъ, что безъ желѣзныхъ башмаковъ и подкладныхъ плитъ примѣненный способъ укрѣпленія концовъ балокъ только безполезно увеличиваетъ давленіе на кладку вначалѣ, пока кладка не сжалась на столько, чтобы балка считалась лежащею свободно на двухъ опорахъ.
Кстати пояснимъ здѣсь, почему такая на первый взглядъ значительная нагрузка на концы балокъ не принята нами во вниманіе въ смыслѣ задѣлки, и балки считаны свободно лежащими на двухъ опорахъ.
Для равномѣрно нагруженной балки, свободно лежащей на двухъ опорахъ, тангенсъ угла, составляемаго
касательною къ оси балки съ горизонтальною линіею надъ опорою, равенъ (чер. 17)
гдѣ l и f имѣютъ вышеприведенныя значенія, подставляя которыя находимъ:
Это значитъ, что достаточно теоретического опорѣ балки опуститься отъ неравномѣрнаго сжатія кладки только на 0,24 дюйм. противъ кладки въ концѣ балки, чтобы вліяніе задѣлки было совершенно парализовано
и, слѣдовательно, балка должна разсматриваться уже, какъ свободно лежащая на двухъ опорахъ.
Но, въ большинствѣ случаевъ, разсматриваемыя балки покоятся на рельсахъ, которыя распредѣляютъ давленіе балки болѣе равномѣрно. Разсмотримъ вліяніе ихъ въ этомъ отношеніи.
Ширина подошвы рельсовъ составляетъ 3 3/4 дюйм. Такъ какъ ширина нижняго пояса разсматриваемыхъ
а) для нижнихъ балокъ:
R_Ма 2.415/3.3,75.5= 14,15 пуд. на 1 кв. дюйм. б) для верхнихъ балокъ:
R_Мб 2.300/3.3,75.5= 10,6 пуд. на 1 кв. дюйм.
Н) Давленіе, передаваемое концами рельсовъ, пере
верхняго простѣнка.
Площадь (чер. 14)
F_I = 18 * 21+2 X 2,5 * 2,75—8 * 7 = 335,75 кв. вер.=
1027,4 кв. дюйм.
Давленіе:
R _I=1237/1027=1,1 пуд.
К) Давленіе на 1 кв. дюйм. основанія средняго про
стѣнка.
Площадь (чер. 15)
F_K = 23 * 182 * 2,5 * 2,75 — 8*7 = 371,75 кв. вер.=
1137,5 кв. дюйм.
Давленіе:
R_К 3811/1137.5= 3,35 пуд.
Л) Давленіе на 1 кв. дюймъ основанія нижняго про
стѣнка:
Площадь F_л = F_K = 1137,5 кв. дюймъ.
Давленіе R_л = 5150/1137,5 = 4,61 пуд.
Ввиду значительной величины давленія на основаніе средняго простѣнка, опредѣлимъ его величину для верхней плоскости того-же простѣнка.
Изъ груза 3811 пуд. нужно вычесть только вѣсъ самаго простѣнка, составляющій:
Q_0 = 1,427 * 0,49 * 0,37—0,15 * 0,17 * 1,427 = 0,223*
1100 = 245 пуд. Тогда искомый грузъ будетъ:
Q′_K == 3811 — 245 = 3566 пуд.
Такъ какъ площадь, согласно черт., составляетъ 1137,5 кв. дюйм., то давленіе:
R′_к 3566/1137,5= 3,13 пуд.
Перейдемъ теперь къ разсчету нѣкоторыхъ деталей конструкціи.
М) Давленіе передаваемое концами балокъ. Всѣ балки, какъ вышесказано, впущены въ стѣны на 12 верш.; при ширинѣ основанія въ 5 дюйм.; плоскость, передающая давленіе отъ концовъ балокъ непосредственно кирпичной кладкѣ (такъ какъ подкладныхъ плитъ нѣтъ),
F_M = 21 * 5 = 105 кв. дюймовъ.
Концами нижнихъ балокъ передается 415 пуд., слѣдовательно давленіе на кирпичную кладку въ этихъ мѣстахъ будетъ:
R′_м =415/105 — 4 пуда (почти) на 1 кв. дюймъ.
Концами верхнихъ желѣзныхъ балокъ передается 300 пуд., поэтому давленіе ихъ на кладку будетъ:
R″_м =300/105 — 3 пуда (почти) на 1 кв. дюймъ.
Это будетъ для балокъ, лежащихъ непосредственно на стѣнѣ. На самомъ дѣлѣ давленіе это будетъ значительно больше ввиду того, что, при значительной задѣлкѣ концовъ балокъ, точка приложенія равнодѣйствующей сопротивленія опоръ, при полной нагрузкѣ, пере
двигается во внутрь стѣны на нѣкоторую величину, зависящую отъ степени сжимаемости кладки; послѣд
ствіемъ этого является неравномѣрное сжатіе кладки:
края будутъ нагружены несравненно болѣе остальной части кладки подъ концомъ балки. Конечно, это будетъ имѣть мѣсто только вначалѣ, пока конецъ балки, вслѣд
ствіе значительной величины, на которую онъ впущенъ въ стѣну, можетъ считаться задѣланнымъ. Допустивъ, что равнодѣйствующая сопротивленія опоръ Д отодвинулась только на 2 дюйма во внутрь (чер. 6), наибольшее сжатіе краевъ будетъ:
гдѣ 5,0—ширина балки въ дюймахъ.
Примѣняя это выраженіе для найденныхъ величинъ Д, имѣемъ:
а) Наибольшее сжатіе краевъ подъ концами нижнихъ балокъ:
б) Наибольшее сжатіе краевъ подъ концами верхнихъ балокъ:
Найденныя величины будутъ все-таки меньше дѣйствительныхъ, такъ какъ нами не принято во вниманіе давленіе, вызываемое въ кладкѣ отъ нагрузки задѣланнаго конца балокъ сверхлежащею кладкою.
Все только что сказанное свидѣтельствуетъ о томъ, что безъ желѣзныхъ башмаковъ и подкладныхъ плитъ примѣненный способъ укрѣпленія концовъ балокъ только безполезно увеличиваетъ давленіе на кладку вначалѣ, пока кладка не сжалась на столько, чтобы балка считалась лежащею свободно на двухъ опорахъ.
Кстати пояснимъ здѣсь, почему такая на первый взглядъ значительная нагрузка на концы балокъ не принята нами во вниманіе въ смыслѣ задѣлки, и балки считаны свободно лежащими на двухъ опорахъ.
Для равномѣрно нагруженной балки, свободно лежащей на двухъ опорахъ, тангенсъ угла, составляемаго
касательною къ оси балки съ горизонтальною линіею надъ опорою, равенъ (чер. 17)
гдѣ l и f имѣютъ вышеприведенныя значенія, подставляя которыя находимъ:
Это значитъ, что достаточно теоретического опорѣ балки опуститься отъ неравномѣрнаго сжатія кладки только на 0,24 дюйм. противъ кладки въ концѣ балки, чтобы вліяніе задѣлки было совершенно парализовано
и, слѣдовательно, балка должна разсматриваться уже, какъ свободно лежащая на двухъ опорахъ.
Но, въ большинствѣ случаевъ, разсматриваемыя балки покоятся на рельсахъ, которыя распредѣляютъ давленіе балки болѣе равномѣрно. Разсмотримъ вліяніе ихъ въ этомъ отношеніи.
Ширина подошвы рельсовъ составляетъ 3 3/4 дюйм. Такъ какъ ширина нижняго пояса разсматриваемыхъ
балокъ равна 5 дюйм., то давленіе отъ концовъ балокъ будетъ:
а) для нижнихъ балокъ:
R_Ма 2.415/3.3,75.5= 14,15 пуд. на 1 кв. дюйм. б) для верхнихъ балокъ:
R_Мб 2.300/3.3,75.5= 10,6 пуд. на 1 кв. дюйм.
Н) Давленіе, передаваемое концами рельсовъ, пере