Калькулятор для расчёта ферм - 2

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Калькулятор такое не считает, поэтому без специального расчета нельзя.
Так же, если не ошибаюсь, без расчета недопустимо делать так, как у Вас сделано над террасой/крыльцом.

 

У меня монолитная плита 160мм. Под ней внутренние несущие стены расположены таким образом:

Этот вопрос я решил - поднял прогоны на один ряд, в итоге у меня будет затяжка без свесов, а стропило будет крепиться к затяжке непосредственно над прогоном. Т. е. зазор между стропилом и прогоном будет минимальным - 10мм условно.

Я извиняюсь, я не сразу врубился где там авторизация.
У меня Кубинка-Тучково-Звенигород - почему-то в калькуляторе нет ничего по этому направлению. Выбрал Клин.
результаты выкладываю:

У меня теперь ключевой вопрос, это какой прочности достаточно?
Дело в том, что проектировщик нарисовал стропила и затяжки 50*200. Но, во-первых, по проекту была мягкая кровля, а я буду делать фальц/клик фальц - металл, он легче. А во-вторых счёту косяков проектировщика счёту уже нет, поэтому его решения подвергаю критическому анализу.

Так вот по калькулятору я вижу, что и 50*150 проходит. А это существенно проще в самостоятельном монтаже. Но я не понимаю: 1,22 это достаточный запас прочности в моём случае или нет?

Спасибо.

 

Зелёные галочки горят, красные крестики отсутствуют. Если данные введены правильно и правильно подобрана конструктивная схема, то все в порядке.

Обратите внимание на то, что у балки №3 (затяжки) отсутствует информация о прочности, обычно это бывает при превышении более чем в 10 раз.

Единственное, я бы пересчитал с уменьшением сечения элементов с поправкой на усушку дерева.

 

Если все параметры элемента выбраны правильно, то приемлем любой коэффициент запаса больше 1. Всё остальное, заложено в нормы: 50-летние снеговые максимумы, потеря прочности древесины за 50 лет эксплуатации, вероятность отказа меньше 1% и т. п.
Единственный момент - правильно ли взято сечение балок? Все нормативы прописаны для дерева влажностью 12%, с поправками на эксплуатационные условия с другим уровнем влажности. Когда у нас доска камерной сушки, 145х45 при влажности 12%, тут всё понятно.
Другое дело, когда у нас обрезная доска, которая при распиле, в сыром виде, имела сечение 150х50. По ГОСТ 6782.1-75, при высыхании до 12% она будет иметь размер 144,1х47,8 мм. В случае обрезной доски, более правильно ставить в расчет или сечение после усушки, или иметь коэффициент запаса по прочности не менее 1.13.

Что мы видим:
- растяжение на затяжке 97 кгс
- концы затяжки давят на опору с силой 18 кгс (это от веса потолка)
- расчетная нагрузка на средние опоры 763 кг (18 от потолка и 745 от стропила).
На растяжение, задействуется 1.8% несущей способности доски 150х50.

Что было бы, для затяжки со свесами сечением 150х50:
- нагрузка по концам свесов по 745 кг;
- небольшая нагрузка между стойками (от потолка)
- про 1.8% на растяжение, пока забудем.
При ширине свесов по 20 см, уже серьезный риск скалывания при изгибе (на опорах)

При ширине свесов 30 см, уже существенно не хватает прочности затяжки.

То есть, стропило не опирается на прогон непосредственно, а нагрузка от него передается на прогон через болтовое или гвоздевое соединение.
Смотрим расчетные нагрузки на болт: 745 кг по вертикали и 97 кг по горизонтали. Из векторной суммы, получаем около 751 кг. А допустимая нагрузка на болт М14, например, в этих условиях около 150 кг.
Пять болтов - и золотой ключик у нас в кармане!
Или, может быть, соединение постепенно деформируется, и стропило "само" обопрется на прогон.

 

Мда, действительно смешно.
Мне тогда проще чуть раздвинуть прогоны и опереть стропила непосредственно на прогоны. Как посчитать минимальную достаточную длину выпила в стропиле для опирания на прогон в моём случае?

 

Запил в стропиле - до четверти его высоты. При условии, что в этом сечении и прямо рядом с ним (скажем, 20 см) нет крупных сучков (!).

При опирании, проблема - смятие древесины. В условиях стропильной системы (несколько повышенная эксплуатационная влажность) расчетное сопротивление смятию поперек волокон в опорных узлах примерно 27 кг/см2. У нас 745 кг, площадка опирания стропила на прогон должна быть 745/27=27,6 см2. При ширине стропила 5 см, длина площадки должна быть около 5,5 см.
Дерево, даже внутри одного сорта, очень разное. Расчетное сопротивление смятию означает, что риск смятия после 50-летней эксплуатации менее 1%, то есть только на самых плохих образцах древесины. Соответственно, опорную площадку можно сделать немного меньше (скажем, 5х5 см), слегка увеличив риск (скажем, до 2-2,5%).

 

Так, я ещё подумал и понял, что я наверное неправильно интерпретировал Ваш смайлик. Пять болтов это же нормальный вариант? Как их правильно распределить по нахлёсту?

А если я расположу прогон так, чтобы стропило касалось прогона торцом (без выпила), и прикручу к затяжке на те же 5 болтов, это будет лучше, чем оставить 10 мм зазора между прогоном и стропилом?
Ну чтобы при малейшей деформации болтов давление передавалось непосредственно на прогон. Или негоже, что прогон углом будет давить в плоскость торца стропила?

 

У Вас затяжка работает на растяжение, это написано в результатах расчета.
Стропило будет не давить на угол, а немного отходить от него, за счет податливости соединений.

Правильно Вы интерпретировали. Я хихикал над проектировщиком, поставившим М14 под нагрузку в 5 раз выше допустимой. И вообще, такие болты в таком месте - это как из пушки по воробьям.

Ох, не люблю я эти упражнения по расстановке болтов или гвоздей. Может, сумеете прогон подвести?

 

С опорной площадкой длиной 50-55 мм сумею без проблем. Возможно я жёстко туплю, читая форум по ночам после 12-14 часов стройки, но я просто до сих пор не понял, что это лучшее решение в моём случае...
Так если опираю стропило непосредственно на прогон с опорной площадкой 5х5 см, то что тогда с затяжкой? Какого крепления будет для неё достаточно?

Подождите, я запутался. А как же 745 кг по вертикали? и:

Совершенно не имея опыта в подобных расчётах, я всё-таки дерзну спросить: а нет ли ошибки в этом числе 745 кг по вертикали?
В процентном соотношении как примерно распределяется нагрузка между прогоном и мауэрлатом в моём случае?
Я тут грубо посчитал общую площадь крыши, умножил на табличное значение веса снега на кв. м крыши под углом в 30 градусов, разделил на количество стропильных ног и у меня просто вес на стропильную ногу, длина которой 7,16 м, получился около тонны. Не может же из них 75% нагрузки идти на прогон, с учётом его месторасположения прогона в моём случае?

 

В результатах расчета содержится вся информация, в том числе о количестве гвоздей на узел и нагрузках на опоры.

 

Ну, давайте и мы грубо посчитаем.
Типичная нагрузка от легкой крыши в МО (снег, кровельный материал, стропила, обрешетка) - 250 кг/м2. При шаге стропил 0.625 и ширине ската со свесом 6.2 м, получаем 250*0,625*6,2=968,75 кг. Вроде бы, 745 из них на одну из двух точек опор, это много.
Но положено проверять не только равномерное распределение снеговой нагрузки, но и варианты со снегонакоплением на одном из скатов (300 с небольшим кг/м2 на одном из скатов) и с накоплением снега возле конька при наличии ходовых мостков или коньковых аэраторов.
Плюс к этому, ветровые нагрузки, которые могут быть приложены с разных направлений.
Калькулятор не такой ленивый, как мы, он рассматривает все сочетания снеговых и ветровых нагрузок (после числовой части, там есть картинки, иллюстрирующие рассмотренные варианты).
Вот, в одном из вариантов, скорее всего снегонакопление именно на этом скате и ветер с самой неудобной стороны, получилась нагрузка на узел 745 кг, самая большая по всем возможным сочетаниям снеговых и ветровых нагрузок. Калькулятор так и пишет: "Расчетная нагрузка 745 кг".

Четыре нейлерных 3,1х88, которые Вы поставили в начальных условиях, или 2-3 общестроительных 4х100.

 

Всем огромное спасибо, с этим разобрались - буду делать непосредственное опирание стропил на прогон.

Вопрос такой. В соседней теме обсуждаем модификацию конструктива консольного выноса кровли за фронтон. В частности предлагается вынести наружу прогоны и мауэрлаты и сделать там полноценные стропила, а не так, в моём чудо проекте:


Я же правильно понимаю, что теперь, когда принято решение опирать стропила на прогон, расположение затяжки никак не привязано к прогонам. И я могу её поднять выше, рассчитанного ранее, у меня просто увеличится это значение?:

Останется только посчитать, какой длины консольный вынос выдержат прогоны и мауэрлат. Есть на этот случай умный калькулятор?)
Хотя, то, что мой похудевший мауэрлат не выдержит такого консольного свеса, мне и без расчёта понятно (Надо там что-то изобретать...

 

Калькулятор считает только случай, когда затяжка стоит прямо над прогонами. Поднять прогоны, а вместе с ними затяжку - конечно, можно. Поднять затяжку над прогонами - не стоит, это будет уже другая модель. Если только чуть-чуть

Предположим, дом у нас длиной 10 м, хотим вынос прогонов по 1 м. Итого, общая длина прогонов по 12 м.
Чтобы не вникать в то, как перевязаны доски прогонов, предположим, что он состоит из двух 6-метровых частей, стыкующихся на средней стойке. Нагрузку по 768 кг от стропильных пар с шагом 0.625 м, можем аппроксимировать равномерно распределенной нагрузкой 763/0,625= 1221 кг/м.
Если у нас есть Excel, берем файл вот здесь https://www.forumhouse.ru/posts/31176765/ и заполняем его примерно так:

Сечения прогона 200х100, в варианте опирания только на стойки, почти хватает - КЗ 0.97.
У нас есть еще и подкосы, подпирающие середины пролётов. Добавим из вначале, как будто это стойки:

Посмотрим на опорные реакции "стоек":

Получили 2,44 тонны на фронтон, 0,96 и 1,69 тонны на подкосы, остальное - на настоящие стойки.
Так, как они нарисованы в проекте (доски, прибитые сбоку к прогону),подкосы не выдержат такую нагрузку. В узел с нагрузкой 1,69 тонны, нужно будет вколотить больше 30 гвоздей 4х100.

Будем исходить из того, что подкосы поставлены не для снижения напряжения в прогоне, а лишь для обеспечения его продольной устойчивости. Например, конец подкоса прибит к прогону тремя гвоздями 4х100. Допустимая нагрузка на них около 1/6 тонны, нормативное смещение при этом 2 мм.
Поставим податливость одного подкоса 12 мм на тонну, там, где сходятся 2 подкоса - 6 мм/т.

Сечения прогона 200х100 хватает, с запасом процентов в 20.
Нагрузки

Линия изгиба под расчетной нагрузкой


То есть, при такой конструкции, сечение прогона - минимум 200х100. И подумать о нагрузке от прогона на фронтон, всё ли там выдержит.

 

@SergeChe, в очередной раз огромное спасибо!

У меня по проекту 200*150, поэтому тут проходим без изменений.
Осталось только прочитать методичку по правильной сборке составного (из досок 200*50) прогона)

Тут вроде всё с многократным запасом. Даже если бы у меня был там обычный блок, из которого построен весь дом с классом прочности B2.5, то площадь опирания прогона в 450кв.см должна выдерживать 11 250кг.
А я, в месте, где будет опираться прогон, положил другой блок - D500 B3.5.
А ещё в нём (как и по всему периметру) будет такой вот монолитный пояс по проекту:


Т. е. если консольный вынос прогона на метр проходит, и смириться со спорным внешним видом затяжек снаружи фронтона над окном можно, то для того, чтобы отказаться от аутриггеров, в пользу вынесенных за фронтон стропил, осталось решить, на что опирать вынесенное за фронтон стропило внизу. Мауэрлат 150*100, лежащий широкой частью, консольный вынос на метр не потянет, это кажется очевидным и без расчётов. А увеличить его сечений по высоте я не могу, т. к. это недопустимо увеличит высоту запила в стропиле.

 

Два прогона, связанные в 15(?) местах затяжками, не выдержат раздвигающее усилие от стропил в пару сотен кг?

Что-то в этом духе, сильно испортит фасад?