Составные конструкции, выполненные на врубках
Опубликовано: 03.09.2018
Не стояли на месте и деревянные конструкции.
Согласно «плотницкому закону», чем длиннее деревянная балка, тем она должна быть толще. Но толщина древесного ствола ограничена, и уже для пролетов 10—15 м почти невозможно подобрать соответствующее дерево. Да и вес такого гигантского бревна получается не маленький — около 2 т; ет трудно заготовить, подвезти к постройке и установить на месте. Заменить цельную, выполненную из «одного куска» деревянную конструкцию могла только такая, которую можно собирать из отдельных элементов. Такие конструкции появились. К их числу относятся составные конструкции, выполненные на врубках и других соединениях, обеспечивающих совместную работу различных эле- Выдающиеся купольные сооружении древности Слева — ментов. Так, соединенные специальными вставками — шпонками — два бруса, положенные друг на друга, практически удваивают высоту рабочего сечения, а стало быть, и пролет деревянной балки, позволяют сделать ее из двух относительно тонких бревен, недостаточных для перекрытия этого пролета, если их использовать по отдельности. Несколько сложнее различного рода висячие стропильные покрытия, в том числе шпренгельного типа — с подвесной несущей частью (их еще называют подпружными). Тысячу лет назад такие конструкции применялись на Кавказе для устройства пешеходных мостов через глубокие ущелья. Они состояли из двух наклонных бревен, упирающихся в склоны ущелья. К этой простейшей «арке» за середину подвешивался тонкий длинный ствол, слишком слабый для перекрытия всего пролета, но вполне пригодный для перекрытия его половины. Похожие конструкции появились и над зданиями. В Древнем Риме их пролет достигал 18—22 м. Так возникали все более и более сложные деревянные решетчатые конструкции. Сначала висячие треугольные стропила, затем сложные подкосные шатры из брусьев, и по форме, и по характеру работы напоминающие купольные конструкции. Таким, например, был деревянный купол собора в Ново-Иерусалимском монастыре в городе Истре, под Москвой, разрушенный фашистами в 1941 г. Построенный из дубовых брусьев, он простоял более полутораста лет. В шатрах-куполах используется только одна конструктивная способность дерева — хорошо воспринимать сжимающие усилия. Заставить дерево работать на растяжение трудно — надо суметь достаточно надежно зацепить за концы растянутые элементы конструкции. Только когда в XVI в. были придуманы различные типы врубок, появилась возможность сооружать из дерева безраспорные решетчатые конструкции с растянутым нижним поясом, работающие аналогично балочным конструкциям, но устроенные гораздо сложнее. Простейший пример такой конструкции — стропильная ферма. Как известно, в любой балке при нагрузке возникают усилия, особенно большие по краям сечения. В верхней части балки усилия сжимающие, в нижней — растягивающие. В средней зоне материал не испытывает ни сжатия, ни растяжения, но сопротивляется скалывающим напряжениям, необходимым для связи верхнего и нижнего слоев; иначе каждый из этих слоев стал бы работать как самостоятельная балочка половинного сечения.