F Техническая флудилка по каркасам

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Даже не пойму, откуда начать.
Давайте, на каком-нибудь примере. Сечения, пролеты, планируемая величина нахлеста (от опоры до нагеля), расчетная нагрузка на метр длины, отапливаемое ли помещение, чем собираетесь соединять, как приходит нагрузка (сверху, сбоку) и т. п.
Сформулируете? А я расскажу, как я это вижу.

 

Ок. Пусть будет два пролета по 4м, т. е. общая ширина 8м. Цокольное перекрытие (отапливаемое помещение, внизу улица). Балки 200х50мм (камерной сушки) с шагом 640мм. Эксплуатационнная 1.5кПа (*1,4), собственный вес перекрытия 40кг/м2.
Укладываем с нахлестом. Пусть в 2 вариантах. Первый вариант - две доски по 6м нахлестываем не обрезая (т.е. хвост аж до середины пролета), второй вариант - стыкуем на 1/4 пролета, т. е. балка 5м, а ее вылет в соседний пролет 1м. Соединяем на гвоздь 3.1х88мм.

Для простоты и понятности счета предлагаю немножко упростить циферки.
Эксплуатационную приравниваем к 150кг/м2 и множим на коэф. запаса 1.4 =210кг.
У перекрытия проигнорируем коэффициент, т. е. возьмем просто 40.
Итого, сложив получим 250кг/м2.
Ну и переходя к нагрузке на балку получим 250*0,64 = 160кг на пм балки.

 

@_sega_, 1.3 для перекрытий

 

Нашел (8.2.7), узрел, согласен.

 

Прошу привести пример данных сооружений в частной застройке, требующих составных балок и прочих сборных конструкций, для которых штатная размерность пиломатериалов отечественного производства не удовлетворяет по механическо-прочностным свойствам?

 

Без разницы. Просто, расчетная нагрузка 160 или 150.

Давайте установим базовые параметры.
- Нагрузка 150 кг/м
- Максимальный момент. Для 4-метровой балки - 300 кг*м. Для двухпролетной 4+4 м, большинство калькуляторов тоже дадут 300 кг*м (кроме отдельных уважаемых авторов).
- Допустимая нагрузка на гвоздь. Класс условий эксплуатации 2 (отапливаемое помещение), режим нагружения В (нагрузка на перекрытие). Можем пока воспользоваться калькулятором https://mycalcs.ru/nails/index.html, если после 20 ноября работать не будет, можно посмотреть здесь https://www.forumhouse.ru/posts/25342162/ Будет разница в единицы процентов, т. к. есть некие отличия в округлении коэффициентов, при переходе от СП 64.11 к СП 64.17. Примем допустимую нагрузку на гвоздь (округленно) 35 кг.
- Податливость. По СП 64.17, 2 мм при полном использовании несущей способности гвоздя. Я лично, сейчас больше склонен ориентироваться на податливость при долговременной нагрузке 1 мм. У меня есть такая табличка (из работ наших ученых 60-х годов)

Там написано, что через год под постоянной нагрузкой, смещение соединения при допустимой нагрузке на гвоздь составило 0,752 мм. Наиболее значительное ухудшение характеристик дерева происходит в первый год (формула есть тут https://www.forumhouse.ru/posts/29925231/) Для режима В, расчетные сопротивления дерева падают в 1.32 раза в первый год, и еще в 1.14 раз - за следующие 49 лет.

Начнем с нахлеста по 1 метру доски. Будем забивать гвозди вертикальными рядами, отступив от конца не менее 15 диаметров гвоздя, для круглого счета по 5 см. Итого, от опоры до центра гвоздевой группы 95 см.

Разделим момент на опоре на это расстояние, умножим на коэффициент 0.5, получим 0,5*300/0,95=157.9 кг. На самом деле, коэффициент тут несколько меньше 0.5, пойдет в запас.

Разделим на допустимую нагрузку на гвоздь 157.9/35=4.51. Округляем (обязательно вверх!) - получаем, что эту нагрузку (на 50-летнем сроке эксплуатации) точно выдержат 5 гвоздей. 5 гвоздей, прекрасно поместятся на доске 200 мм, в один вертикальный ряд (теоретически, до 15-ти штук).

Сбиваем доски, в 5 см от торцов по 5 гвоздей 3.1х88. Вот и все!
Можно поставить больше гвоздей, тогда податливость уменьшится.

Что будет по моделям.
Без податливости:
Нагрузка на соединения 155.6 кг, максимальный момент 59.8% от исходного, прогиб 79.1% от исходного

Податливость 1 мм.
Нагрузка на соединения 146.9 кг, максимальный момент 57.0% от исходного, прогиб 86.0% от исходного

Податливость 2 мм.
Нагрузка на соединения 138.0 кг, максимальный момент 54.2% от исходного, прогиб 93.2% от исходного

 

Да вы не успокаиваетесь, так и хочется развести. .. дискуссию.

Частые случаи, в которых составные конструкции являются одним из вариантов:
- гаражи и навесы для автомобилей
- межэтажные перекрытия
- коньковые и прочие стропильные прогоны
- накосные стропила

 

Да, кстати, за что же мы тут бодаемся, и чем @_sega_, "иногда балуется".

Вот я написал " от исходного", " от исходного".. .. А "исходное" тут, между прочим - это виртуальная 8-метровая доска 200х50, которую днем с огнем не найдешь.
Реальная альтернатива - две доски по 4 метра, состыкованные на центральной стене, встык или с коротким перехлестом. Прогиб, при этой нагрузке 150 кг/м - 15 миллиметров.
У нас же получается 5-5.8 мм (1/800-1/690 от длины пролета) при расчетной нагрузке и 1/990-1/850 при нормативной. За это и боремся.

В экстремальных случаях, можем даже замахнуться на пролеты 4.5-4.75 м, где прогибы страшненькие, и прочность доски 200х50 на пределе. Получим разумные напряжения, с прогибами 1/600-1/525 при нормативной нагрузке.

Надо бы зыбкость этой конструкции посчитать.

 

Да меня в какие-то дебри уже занесло по ходу. Следствие того, что для моего ума предоставленной Вами информации о чудесах природы оказалось слишком много для быстрого усвоения

Фантазии мои привели меня к следующему:
Диаграмма моментов балки здорового человека выглядит так:


А диаграмма моментов балки курильщика* выглядит так:

*балка курильщика, в нашем случае, это балка с уменьшенным сечением ближе к крайним опорам. Я предположил, что в таком случае крайние опоры меньше включаются в работу.

 

Да, вот потому мне и кажется, что эти схемы справедливы только для стропилки и чердачных перекрытий.

 

Коэффициент 0,5 с этого графика, я правильно понимаю?

 

Когда я 3 года назад делал первый подход к вопросу, то при разных сечениях, разных нагрузках и т. п., коэффициент лежал в интервале между сплошной и пунктирной малиновыми линиями на диаграмме. В этих координатах, 95 см - это 23.75%.

Распределение нагрузок между опорами, зависит, в том числе, от рапределения нагрузок по двум доскам там, где они идут параллельно. Варьируя это распределение, при нахлесте 95 см, на средней опоре у меня иногда доходило где-то до 65-66% суммарной нагрузки (вместо 62.5% в классическом случае).

 

Итак, что у нас с зыбкостью.

Однопролетная 4-метровая балка 200х50, при приложении в середине пролета сосредоточенной нагрузки 200 кг, прогибается на 8 мм.
Двухпролетная балка 4+4 м, из целой 8-метровой доски, под сосредоточенной нагрузкой 200 кг, по максимуму прогибается на 5.75 мм. Самое "плохое" место приложения нагрузки, находится в точке 43.23% длины пролета, от конца балки. Почему именно здесь - можно глянуть https://www.forumhouse.ru/posts/29198318/
Двухпролетная составная балка, с нахлестом (от опоры до гвоздей) 1 метр, по 5 гвоздей 3.1х88 с каждой стороны, податливость гвоздя под нормативной нагрузкой 1 мм. Я подвигал по модели сосредоточенную нагрузку, с шагом в 1 см, в поисках наиболее слабой точки. Она нашлась примерно в 46.5% от края балки, прогиб составил 5.5 мм.

Улучшение, относительно однопролетной балки - 1.45 раза.
Конечно, это не 2.6-3 раза, как для прогиба под равномерной нагрузкой.

 

Значит вектор мысли у меня правильный. Судя по вышеприведенному графику, напряжение на опоре имеет тренд к росту с увеличением перехлеста. Смею предположить, что при дальнейшем увеличении перехлеста, в какой-то момент напряжение на центральной опоре начнет падать или упадет резко. Ну при 100% перехлеста точно упадет, потому что мы придем к диаграмме здорового человека, то бишь к полноценной сдвоенной балке.
А можно всех посмотреть этот график дальше посмотреть?

 

Вообще нифига не понял

В моей голове это всё выглядело примерно так. Результат - условные 6 гвоздей. И разглагольствовать я думал нужно будет вообще о другом .