Лобовой упор.
Работа древесины на смятие под углом к волокнам возникает в контактных соединениях деревянных элементов стропильных систем, арок и рам, находящихся под различными углами по отношению друг к другу (рис. 10.6.).
Рис. 10.6. Контактное соединение сжато-изгибаемых элементов под углом к волокнам.
В этих соединениях древесину по контактной поверхности проверяют на смятие под углом к волокнам:
где σсмα – напряжение смятия древесины под углом к волокнам α;
Rсмα – расчетное сопротивление древесины смятию под углом к волокнам α;
Fсм – расчетная площадь смятия – площадь поверхности контакта между соединяемыми элементами;
Боковые накладки или различные вкладыши между соединяемыми элементами служат для фиксации и восприятия поперечных сил.
Лобовая врубка.
Врубкой называют соединение, в котором усилие элемента, работающего на сжатие, передается другому элементу непосредственно без вкладышей или иных рабочих связей.
Областью применения врубок являются узловые соединения в стропильных и подкосных системах, брусчатых и бревенчатых фермах (рис. 10.7.).
Лобовые врубки в обязательном порядке скрепляются вспомогательными связями — болтами, хомутами, скобами и т. п.
Если угол наклона верхнего пояса α ≤ 60°, узел снабжают болтом, который выполняет две функции – обеспечивает плотность соединения (без чего невозможно функционирование контактных соединений) и исключает хрупкое разрушение при скалывании.
При α > 60° происходит вмятие бруса верхнего пояса в волокна нижнего пояса, что исключает возможность скалывания. В этом случае, чтобы обеспечить плотность соединения и восприятие монтажных нагрузок, достаточно поставить скобы.
Несущая способность лобовой врубки должна быть рассчитана из условия смятия древесины поперек (σсм90) и под углом к волокнам (σсмα), скалывания древесины (τск), а также из условия разрыва ослабленного врубкой растянутого нижнего пояса (σр).
Рис. 10.7. Лобовая врубка в опорных узлах брусчатых ферм:
а) расчетная схема фермы;
б) конструкция опорного узла;
в) распределение напряжений в нижнем поясе фермы.