Расчеты деревянных элементов беседки, крыльца, навеса: стропила, опорные балки, опоры, подкосы

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Хм, интересно, а вот эту клееную балку можно самому на месте склеить? Типа 6-8 досок 50х100 склеить плашмя и стянуть струбцинами. Сильно от заводской будет отличаться?

 

Да что ж такое-то?
Только что написал, почему не нужно клеить на стройплощадке, и вот опять!

Для начала, склеивать доски толщиной 50 мм вообще не положено.

Для серьезных конструкций, толщина слоёв до 33 мм, для менее ответственных - допускается до 45 мм.

Вообще, почитайте ГОСТ 20850-2014. Какой клей нужен (и это не ПВА, и тем более не клей-пена).
Влажность слоев, разница по влажности, шероховатость, точность соблюдения размеров, условия в производственном помещении.
Кстати сказать, в советских книжках по клееным конструкциям, требования по влажности и разбросу влажности, насколько помню, были пожёстче.

 

Спасибо за ответ !

Я имел ввиду подобную конструкцию, где светлым контуром доска 195 на 45, а темная полоса - фанера.



Понятно, что склеить ее как на заводе не получится, но мне казалось, что основным связующем в такой конструкции являются гвозди, а не клей ? Или все равно конструкция неудачная ?

 

Давайте, попробуем прикинуть на пальцах.

1. Нагрузки. Козырек при вертикальной стене, это раздел Б. 8 СП 20. Не люблю я его.
Когда я последний раз считал по нему козырек для Подмосковья, у меня получился повышающий коэффициент около 1.5 возле стены и около 1.3 на краю козырька. Возьмем, округленно, нагрузку на Вашу балку для 3-го снегового района 300 кг/м. При нормативной нагрузке, LVL 300х90 будет прогибаться где-то на 16 мм.
2. Сделаем балку как нарисовано, из 4-х досок 195х45, с довольно толстой фанерой внутри, пусть 18 мм. Будем предполагать, что прочности фанеры достаточно, и что непосредственно на фанеру нагрузка не передается (скажем, она уже 390 мм).
Соединим весь пакет гвоздями насквозь, предположим гвоздями 120х4 мм. Соединение будет двухсрезное, пусть допустимая нагрузка в каждом из 2-х швов по 55 кг.
Немного посчитав, по формуле 25 из СП 64 получим, что с двух сторон горизонтального шва нужно прибить по 140 равномерно расставленных гвоздей, всего 280 гвоздей.
3. Но это еще не всё. Если бы у нас были две цельных доски 390х45 мм, при нашей расчетной/нормативной нагрузке их прогиб был бы 12/9 мм. Податливость гвоздевых соединений, увеличивает прогиб.
По СП 64, податливость (смещение от первоначального положения) гвоздевого соединения при допустимой нагрузке - 2 мм. При расчете по формуле 25, гвозди по краям досок как раз получают допустимую нагрузку.
Смещение досок вдоль горизонтального шва будет 2 мм в одну сторону у верхней доски и 2 мм в другую сторону - у нижней, всего взаимное смещение 4 мм. Дополнительный прогиб за счёт этого смещения - примерно 38,5/29 мм при расчетной/нормативной нагрузке.
Суммируя с предыдущим прогибом, получим, что составная балка при нормативной нагрузке будет прогибаться примерно на 9+29=38 мм (у LVL было 16).
То есть, составная балка, будет прогибаться заметно сильнее, чем цельная.

Что тут можно сделать:
- придать балке строительный подъём. Но в данной схеме это трудно исполнимо.
- увеличить число гвоздей. Например, поставить их в 2 раза чаще в крайних четвертях досок. Это уменьшит взаимное смещение в горизонтальном шве в 2 раза (это теоретически, на самом деле сильнее, по экспериментальным данным в 2.8 раза) и соответственно уменьшит дополнительный прогиб, возникший за счет податливости гвоздевых соединений. То есть, 420 гвоздей, клей по вкусу (но только в дополнение к гвоздям!), прогиб может составить 9+29/2,8 - где-то 19,5 мм.

 

Возник вопрос можно ли без расчета сделать стык двух крыш согласно картинкам? Или это совсем не жизнеспособно? Третий снеговой. Стропила 150х50. Если по отдельности считать крыши на калькуляторах, то по нагрузке все проходит.

 

@mykeich, требуется показать расчётом

 

Считать не буду, выскажу предположение.
Речь идет о том, чтобы на участке крыши, вместо снеговой нагрузки (впрочем, небольшой) опереть два вот этих "треугольника":

Я бы предположил, что можно, при условии, что треугольники опираются сразу на несколько стропил, достаточно равномерно. Чтобы это обеспечить, я бы сделал "треугольники" как-то так

Впрочем, это только предположение

 

Стропило, в которое приходит конёк более низкой крыши, должно быть обязательно сдвоено. И делать сопряжение скатов с разными углами - такое себе удовольствие.

 

Это мог бы быть "конек" из нескольких коротких вставок между треугольниками.
Или, как в висячих системах, доска просто для удобства монтажа.

 

Cпасибо за такой развернутый ответ !
По гвоздям один момент - я планировал бить нейлером, а это 90 мм и 3.1 мм ... Правильно я понимаю, что их нужно еще куда больше, чем 420 ?

 

Да, куда больше.
1. Соотношение квадратов диаметров, почти точно 0.6. При полном использовании несущей способности гвоздя, гвоздей нужно в 1.67 раз больше.
2. Двухсрезность. По нашим нормам, при расчете эффективной длины защемления во второй доске, нужно вычесть 1.5 диаметра (на заостренный кончик) и по 2 мм на каждый шов сплачивания.
При фанере 18 мм, останется что-то вроде 18.35 мм, немного меньше 6 диаметров.
На глаз, это потребует еще раза в 1.5 больше гвоздей.

Схемы соединения работающих элементов (досок) через промежуточные элементы (фанеру), они не самые эффективные.

 

Это, скорее, не закон, а наблюдение.

Начнем с постороннего примера: Растянутый элемент, который нельзя сделать цельным. Например, затяжка стропильной системы длиной больше 6 метров. Пусть, при соединении "наложением досок" требуется 10 гвоздей, деформация (удлинение) при расчетной нагрузке 2 мм.
При соединении накладкой потребуется уже 20 гвоздей, а удлинение 4 мм. А если накладка достаточно тонкая (то есть допустимая нагрузка на один гвоздь стала меньше) - то и больше 20 гвоздей.

Теперь, составная балка из двух досок/брусьев, работающая на изгиб. Например, на шпильках.

Слева направо:
1. Непосредственное соединение двух брусьев. Число шпилек N, взаимное смещение брусьев под расчетной нагрузкой 2 мм.
2. Соединение через две накладки. При одинаковой допустимой нагрузке, шпилек нужно в 2 раза больше. Но шпилечное соединение двухсрезное, а накладка обычно тоньше брусьев. Тут может сложиться по-разному, например что-то в интервале от 1.5*N до 2*N шпилек. Но взаимное смещение уже 4 мм, что дает больший дополнительный прогиб. Чтобы его уменьшить, нужно ставить шпильки еще чаще.
3. Одна накладка, потеряли двухсрезность. Шпилек теперь 3-4 N, смещение 4 мм.

То есть, "непосредственное" соединение обычно эффективнее.

 

Ну, то есть, вариант 1 из (2) 100х200, а между брусьями ещё "бульдоги" на шпильки...

 

Для тех, кто вдруг не знает что такое зубчатая шайба бульдог.