Расчет и строительство фермы на мзп своими руками

Всем здравствуйте, уважаемые!
Задача: Необходимо разработать стропильную ферму.
Дано: Каркасник (ниже), Кровля – металлочерепица, угол ок. 20, шаг стропил – 0,8-1 м, крыша двухскатная.

Прелюдия: Строю дом для ПМЖ: https://www.forumhouse.ru/threads/119911/
Собственно, в зимний период необходимо ликвидировать некоторые теоритические пробелы (ВТП, электрика, ПВ вентиляция, водоотведение...) с практическим их применением по весне Решил начать с фермы на МЗП.
Сразу отвечу тем, коих тут много, и, кстати, они в общем то правы, мол такие вещи как готовые фермы на МЗП - расчет только проектировщиков (строителей с опытом, знающих сопромат и т. д.), изготовление только промышленное на фирменном оборудовании с прессами в 30т...Я честно попытался: Мысленно возвращаемся месяца на 3-4 назад, озадачившись задачей будущей кровли (когда и фундамента видать не было уточнил у финнов цену готовых стропильных решений, (внутри страны) где они применяются повсеместно, - 2 000 евро с доставкой из Хельсинки (ок. 200 км.!) за 100 м2 горизонтальной проекции с уклоном 20 градусов под металлочерепицу. Соответственно ориентир для меня был задан - для моих неполных 70 м2 не более 80 тыр. (что уже дороже финнов). Вот с этим ориентиром я и поехал (живу в пригороде СПб) в одну из данных конторок, готовым заплатить умеренные деньги...Что бы не размусоливать, краткое резюме - 150 000 руб. , и это только начальная цена, которая по нашей российской традиции ну просто обязана, вырасти процентиков хотя бы на 20-30%, собственно вот и вся история . С размазыванием по "жиже" ессно - картинки там красивые, эпюры, нагрузки, спецификации, работа проектировщика, доставка, новые технологии..., если бы употребили слово НОУ-ХАУ, я бы прям там и заржал А если в серьез, как так – боле чем в 2 раза дороже за одно и то же, при чем – там все для производства стоит куда БО’ЛЬШИХ денег – дерево, работа, налоги, бензин и т. д. Ну вот не умеют у нас просто на прибыль меньше 50% работать, надо 100, 200, 300…Ну это лирика...
Вывод – дорого!
Вывод 2 – надо самому!
Вывод 3 – грызем гранит!
Вывод 4 – нужны советы!
Итог – я здесь!
Собственно именно то, что идет после прелюдии И, что бы получить в конце процесса удовольствие – будем пыхтеть Задачу разбиваю на 2 составляющие – практическая и теоретическая.
Практическая. Реализовывать (а я надеюсь, до этого процесса дело дойдет с Вашей помощью), то есть пилить, собирать, прессовать буду прям на месте. Кстати когда говорю «буду», имею в виду «будем», ибо не один я, а с друзьями помощниками (работают исключительно за еду, альтруисты короче), тестем - опытным и рукастым человеком и мастодонтом-практиком дядькой, образование – 9 классов, умеет, чует и смекает все, что угодно и в кротчайшие сроки, Вы еще с ним познакомитесь. Отвлекся я. Площадка под работы – залитая стяжка с ВТП (которой то же пока нет), поперек дома должно хватить. Оборудование – пресс на основе домкрата (начнем с тонн 12, а там как пойдет). Собственно конструирование и изготовление пресса полностью дядькина и тестя задача. Естественно подробный фото отчет и смета с меня, да и вообще – я человек не жадный, было бы что отдать
Теоретическая. Полностью моя задача, не зря же у меня высшее техническое Собственно к весне необходимо понять химию процесса и разработать некий проект стропил, глядя в который можно, не ломая голову над конструктивом, их и изготовить. А будет он на миллиметровке или красиво распечатанным, из какой нить САПР программы не важно, но желательно. Все свои мысли и, конечно, вопросы, буду выкладывать. Соответственно начал я программулины – APMCivilEngineering 9.7, грызу...
А вообще принимаю пожелания, сочувствия, мысли, наработки.
И последнее – меня можно и отговорить, может все же затея утопична, но надо очень постораться

 

Для одной крыши заморачиваться с прессом не очень рационально. Проще вместо МЗП использовать фанеру и гвозди (шурупы). Рисуете ферму - усилие в узлах - сечение пластины - кол-во гвоздей на узел.

 

Да-да, странно, что акцент на МЗП, хотя это дело десятое или сотое, не первой важности. Перфорированные пластины ещё есть. МЗП для чего придумали? Для потока, для крупного производства, конвейера своеобразного. И в этом (и только) достоинство МЗП. Шаг ферм 1м при уклоне 20 в Питере - обрешётка тогда 50мм толщиной должна быть - возможно не рационально.
Если набрать ВТП в Яндексе, то выдаёт вихретоковые преобразователи и внетелесные практики. На второй только странице нашёл - такие полы водяные, но тёплые.
Почему APM Civil?

 

Спасибо, посмеялся, особенно над "внетелесными практиками" Буду меньше аббревиатурить.
leks, LeoSTAR - спасибо. По порядку будем раскидывать кашу в голове:

Тут все просто - что видел то и повторяю. А по фермам на форуме есть, но скудновато.

Крыш в ближайшие года будет 3 шт. . Просто не вижу глобальности затрат на конструирование пресса: домкрат 12 т. есть (если не хватит - 20-30 т. ок 3-4 тыр.), железяки всякие то же найдем, руки - 4, 2 из которых профессиональные - тесть сварщик, сварочный аппарат есть. Тут скорей другой вопрос - стоимость крепежа, надо сравнивать, трудозатраты и удобство монтажа (итоговая масса пресса)...

Как я понял эт т.н. нагельное соединение со стальными (перфорированные пластины) или деревянными (фанера) накладками. Надо "покурить" химию процесса - расчет несущей способности, размер пластин, диаметр нагелей, как енто все выбирается...

Мозг закипает Логика вроде понятна мне - маленький угол - больше снега на крыше, меньше шаг - тоньше обрешетка. Так?

Набрел на какой то форум, там люди дискутировали, из предложенных мнений по совокупности и выбрал. Плюс есть пара неплохих видео в инете по проектированию именно деревянных ферм, плюс наличие на торент - сайтах

Чего то столько написал а толку... Выводы, результаты:
1. Про нагеля и пластины погрызу гранит...
2. Уже близок к первым результатам по освоению АРМ
Вопрос:
1. Исходя из каких соображений выбирается шаг стропил кроме как нагрузка (снеговая, ветровая, собственной массы...)
2. Вопрос знатокам САПР пакетов - они могут автоматизировать расчет нагельных соединений?

 

На всю крышу будет 4-5узлов фермы, кторые будут повторяться. Упрощенно находите усилие в самом нагруженном и по этому усилию выбираете количество гвоздей простым арифметическим действием, зная несущую способность одного гвоздя (найти несложно), упрощенно, ведь гвоздь дешевый, можно будет набить с запасом. Сечение фанерной (металлической) пластины, из того же усилия, элементарно без всяких программ для человека с высшим техническим. Ну, а по деталям для самого нагруженного узла можно подобрать и остальные, в крайнем случае - интерполяцией Хотя программы - тоже хорошо...

 

Самое популярное - в размер утеплителя (обычный базальтовый - 600мм шириной), во избежание лишней резьбы и отходов - шаг стропил около 630мм, а в Вашем случае такой шаг регламентирован ещё и напряжением в сечении обрешётки от нагрузок, снеговой и собственной кровли.

 

Спасибо за совет. Уже пробежался по быстрому, вроде никакой кибернетики. Но, пока осваиваю ПО и не зашел в тупик хочу все автоматизировать...

Позвонил брату в финку по поводу кровли:

• Форма фермы и выдержки из проекта в рисунках
• Шаг между стропилами либо 850 (кровля черепица) либо 900 (фальц, металлочерепица) под утеплитель парок 870х920;
• Обрешетка 25х100 с шагом 250;
• кровля - фальцевая, 22 градуса, снеговой регион около нашего (200 км. от Питера)

Что то у них там и шаг большой, и обрешетка дюймовка, и деревяхи в ферме тонкие . Правда они там запас по прочности не более 20% дают со слов брата

 

Для уклона 22 градуса при шаге стропил 850 и обрешётки - 250 - всё нормально. Но при шаге обрешётки 350 (как для металлочерепицы) немного не проходит сечение обрешётки (я в програмке прикинул), совсем чуть-чуть - можно пренебречь. Да, сечение досок непривычно хилое. Запас 20% у Вас прошлой зимой снегом преодолевался легко. А что APM говорит? Здесь на форуме спецы по фермам Amotkov и aqualand, может заглянут, что подскажут.

 

Первый результат, прошу оценки. Конструктивная критика очень приветствуется:​

​

1. Что бы не залезать в 3D, пока расчет производился для 1 фермы и нагружал распределенной нагрузкой на верхний пояс.
2. Использовал встроенный в APM шаблон:

3. Получил систему стержней опирающююся по краям на опоры:

4. Задал сечения стержням: Верхний пояс и боковые стойки 40х125, все остальное 40х100
5. Задал материал: сосна сорт 1. Получил картинку:

5. Нагрузил конструкцию: От собственного веса + 5% (пластины, гвозди, доски и т. д.; Снеговая нагрузка: регион - 4, при угле кровли 20 град. принял - 240 кгс.\ м2. Условно принимая шаг 1 м. имеем на 1 погонный метр стропилы - 240 кгс.\ м2. Ветровую нагрузку не учитывал, есть мнение, что при таких углах кровли ветер будет как бы поднимать кровлю :

6. В результате статического расчета получились следующие результаты: Нагрузка, Запас по прочности и прогиб, соответственно. Вроде все в пределах допустимого.

8. Экспортировал в APM Wood, там отредактировал под автоматический расчет пластин:

9. Получил самый главный файлик:
который не вставляется сцука...вставился, только где не понял...

Вопрос:
1. Можно ли пренебрегать ветровой нагрузкой в данном случае?
2. Вопрос системный. Как я понял после проведения прочностного анализа и получив удовлетворительные результаты я могу соединять эти "стержни" любыми способами - пластины зубчатые, пластины перфорированные, нагеля, гвозди..., но изходя из соответствующих норм и правил
Далее, хочу переделать под финнский вариант, где можно ходить внутри, т. е. нет вертикальной стойки посередине. Продолжаю грызть гранит...

Главный файлик внизу

 

Спасибо, этот момент я учту.

Это точно. Собственно по расказам брата, прошлой зимой финики как повызывали всех своих инженеров (а у них каждый новый дом "ведет" инженер который потом отвечает лет эдак с 10 за то, что наинженерил ). Причина вызова - подозрительный треск на крыше, прогибы и БОЛЬШАЯ шапка снега сверху .Физически брали срезы с определенной площади и мерили нагрузку на кровлю.Помогли лопаты, весна, слово инженера и страховка которая все покрывает Так что прозапас нужен минимум процентов 50

Да что то вроде сказал, выше

Буду ждать местных гуру. И грызть, грызть, грызть...

 

Не подскажите где брали перечисленные армы, а то мне все не крякнутые или кривые попадались? Если можно поделитесь ...
В прошлом году делали подобную крышу. Использовали перфорированные пластины и уголки для крепления. Фотки дома, завтра постараюсь выложить.

 

Можно и поделиться, тем более не мое : http://rutracker.org/ . В поиске вбиваем что хотим видеть , получаем 2 темы...наслаждаемсяУ меня на Win7 так и не получилось, на XP усе впорядке. Собственно все перечисленные АПМ-ы содержатся в "APM Civil Engineering" в качестве отдельных приложений.

С радостью погляжу на Ваш опыт!

 

Прошу прощения что влезаю, однако судя по результатам расчета у Вас не совсем правильно заданы опоры. Судя по перемещениям и напряжениям у Вас в обеих опорах задано защемление, а судя по сообщению 7 данного топика, должны быть шарниры.

 

Да я только рад буду что б тут как можно больше влезали, советовали, "тыкали носом" и т.д. Продукт тогда получится качественный!

Быстро пролистал типы опор в статике... Да, Вы правы - лишил всех степеней свободы, собственно руководствуясь тем, что мы прибиваем стропилину жестко к мауэрлату. Видимо был не прав...Отсюда вопросы:
А почему именно так?
И на что это влияет?
И, для особо одаренных, каким образом Вы этот факт подчерпнули из 7 и 8 сообщений?
И влезайте почаще пожалуйста!

 

Та схема опирания , которая указана у Вас, классическая шарнирная схема. Схема опирания не подразумевает передачу момента на опору и не ограничивает поворот в месте опирания.

Неправильная схема = неправильный расчет, влияет на усилия в элементах, на схему работы элементов (растяжение/сжатие), на перемещения.

Характерные перемещения и напряжения в элементах.