[Бенедикт]

: Thank_you:: Thank_you:: Thank_you:Уважаемые конструктора.
Я набросал две схемы трехшарнирной треугольной арки состоящие из стропильных ног,ригеля ,затяжки. Но есть небольшие конструктивные отличия :
- в схеме 1 узел соединения стропил с затяжкой лежит на стене;
- в схеме 2 узел соединения стропил с затяжкой свисает и образует карниз и установлены две стойки;
Если рассматривать силы действующие в первой схеме одна давить на стену, а другая создает распор .Её компенсируем затяжкой.
Во втором случае введение вертикальных стоек, давящих на затяжку и то что узел соединения стропил с затяжкой висит должны создавать всякие изгибающие моменты, и расчет конструкции рекомендуется поручать специалистам.
Вопрос. Если первая схема проста, поддается простому расчету , то зачем вводить дополнительные элементы если в них нет нужды .На всех форумах мне рекомендуют добавить стойки и по бокам и в центре или раскосы.

[salaga2012]

А где, собственно, схемы то?

[Бенедикт]

Спасибо за внимание к вопросу.Вот набросал,как смог,но суть думаю понятна

[salaga2012]

Хорошо бы ещё и размеры, но приблизительно и так понятно. Вторая схема от первой тем и отличается , что она сама по себе уже образует карниз с горизонтальной нижней плоскостью. По этой схеме в затяжке действительно образуются изгибающие моменты. Чтобы их "устранить" нужны вертикальные стойки на крайних опорах (см. вложения). При этом, если ширина дома не больше 8-9 м (приблизительно) и шаг стропил не более 1 м (а лучше 0,75-0,9 м), вполне достаточно сделать все стержни, кроме нижней затяжки, из доски 150х50 мм. Соединить можно и внахлёст гвоздями (150х5 мм, по 3шт на соединение), если не требуется особая эстетичность. Стойки можно и не опирать на затяжку, а "прислонить" к ней, оперев на стену. Это из личного опыта. Сечение и конструкцию нижней затяжки нужно бы подобрать по расчёту, поскольку там нагрузки по-серьёзнее и требования к прогибам по-строже (она является балкой чердачного перекрытия).
По первой схеме с нагрузками всё по-проще, но для устройства карниза придётся городить дополнительно кобылки (см. вложение). Нижнюю затяжку тоже надо расчетать.
По большому счёту, всё зависит от ваших архитектурно-эстетических предпочтений.

[Бенедикт]

Спасибо Вам за разъяснения.Получается ,по первой схеме ,если делать холодный чердак ,то я ставлю кобылки,убираю вообще вертикальные стойки (я их случайно нарисовал на первой схеме,они там не предусмотрены) от которых возникают лишние нагрузки,устанавливаю по расчету стропила,ригель и нижнюю затяжку.Затяжка компенсирует распор в узле.Но в то же время затяжку рассчитываю как перекрытия.Все силы будут уравновешены.
А по второй схеме убираю вертикальные стойки образующие стены и ставлю опоры над стенами для компенсации изгибающего момента в узле карниза.
Я правильно все понял?

[salaga2012]

Я, признаться, подумал, что стойки предусмотрены для устройства мансардного помещения и будут установлены в любом случае. По схеме без размеров сложно понять насколько она точно отображает проектируемые конструкции. Если она всё же близка к натуральным пропорциям и уклон ската кровли показан более-менее точно, то всё ОК. С таким углом снег в больших количествах на кровле не задержится (если крыть металлом). Главное не схалтурить с закреплением этих арок от ветровой нагрузки. А то снегом не раздавит, так ветром сорвёт. По этой же причине неплохо бы стропильные ноги раскрепить связями в плоскости кровли (досками 150х25 по нижней грани стропил), чтобы не повалило всю эту конструкцию при сильном ветре вдоль конька. Если всё остальное будет подобрано расчётом, то конструкция будет жить.

Пардон. Только что прочитал дополненное. А так уж ли стоит отказываться от этих средних стоек. Когда на доме имеется двускатная крыша, почти неизбежно со временем (чаще почти сразу) возникает идея устроить там мансардный этаж. Как правило в доме средних размеров там можно устроить две нехилые комнаты. При не критично бОльшем расходе материалов вы получите "задел" под будущее строительство, и значительно повысите "жизнеспособность конструкции". Т.е. даже если все расчёты проведены правильно, повысится γпр (Коэф-нт надёжности по проектировщику).
А так всё правильно понято. Я так думаю.

[Бенедикт]

Сообщение от salaga2012 А так уж ли стоит отказываться от этих средних стоек. Когда на доме имеется двускатная крыша, почти неизбежно со временем (чаще почти сразу) возникает идея устроить там мансардный этаж.

Вот здесь Вы правы,мысль и была именно про задел-вдруг внукам понадобится.А вопрос то я задал про крышу так сказать в абстрактной форме,потому,что не мог понять-всегда ли необходимы эти стойки.Я ведь не строитель,не конструктор-а крышу менять надо.Все знания по крышам-это хождения по сайтам и разговоры на форумах.В сопромате и термехе ни бум-бум.
А на всех сайтах мне говорили,что данные стойки просто необходимы,а по расчетам выходит,что можно и без них.
Вот этот вопрос и не мог решить ,а уже пора строить.У нас на Урале лето короткое.
Я Вам выложу свои расчеты,может посмотрите?Так сказать от абстрактного к конкретному.
Расчеты в экселе выложить не удается ,скинул c pdf.Да еще эта стена (красного цвета) Я ее пристроил за прошлое лето ,она каркасная-100мм. Поэтому арка то для меня как раз,эту стену не разопрет (мне советовали сделать наслонную систему)

[salaga2012]

Говорите не конструктор, а откуда такие познания строительной механике?
С расчётами всё нормально, хотя подробно я не перепроверял. Да и ни к чему, конструкция имеет хороший запас. Пара нюансов всё-таки есть. Во-первых, сечение стропильной ноги заложено 200х50 мм. Это хоть и соответствует стандартному сортаменту пиломатериала, но к примеру на наших пилорамах такое делают только по отдельному заказу. В основном распространено сечение 150х50. Но может быть в вашем регионе дела по-другому обстоят с этим.
Во-вторых, порекомендовал бы конструкцию нижней затяжки (она же балка чердачного перекрытия) выполнить по неразрезной схеме из спаренных досок 150х50 (см. вложение). По такой схеме обычно делают прогоны в покрытиях, но это не принципиально. По такой схеме прогибы у этой балки будут минимальны. Это будет особенно актуально в процессе эксплуатации, когда по балкам будет кто-нибудь ходить ,а внизу даже люстра не вздрогнет на потолке. Подробнее об этом можете посмотреть в книге "Конструкции из дерева и пластмасс" авт. Слицкоухов Ю.В., 1986г., пар. 2.2. (есть здесь в downlode).

[Бенедикт]

Какой там конструктор.Просто чтобы задавать вопросы и немного понимать ответы пришлось немного почитать ,правда на уровне элементарного.
За совет по балке неразрезной-обязательно воспользуюсь.А вот от арки придется отказаться.За эти дни убрал крышу,вскрыл потолки-слева балки перекрытия -брус 100х250мм с шагом 1 м,справа-железобетонные балки с шагом 1.5м.Грех не воспользоваться.
Вот так то,столько времени затратил на арки,а теперь буду ставить наслонные стропила.Рассматриваю две схемы - с одной стойкой с упором на среднюю стену и и с двумя стойками с упором на балки перекрытия.
А доска 50х200мм у нас в свободной продаже и по той же цене что и 50х150мм.

[salaga2012]

Ну, хозяин - барин. Если уж мансардное помещение не нужно, посоветовал бы 1-ю схему. Она по-экономичнее будет. Но с некоторыми поправками. Стойки с коньковым прогоном всё-таки следует располагать в середине, непосредственно под коньковым соединением, дабы избежать ненужного изгибающего момента в правой (по схеме) стропильной ноге. При этом опереть стойки на прогон, уложенный по имеющимся деревянным балкам перекрытия, чтобы распределить нагрузку от стоек. Или же стойки по-чаще ставить, через одну балку, например. И конёк кровли так проще сделать прямым "как по ниточке". Кривой конёк весь вид портить будет. Мауэрлаты (балки по верху стен) нужно будет основательно прикрепить к стенам от сдвига, потому что такая (на схемах) затяжка вряд ли полностью "удержит" горизонтальную составляющую вследствие податливости её связей, да и ноги будут далеко не абсолютно жёсткими. Ну и ветровую нагрузку тоже никуда не денешь. И её придётся "сдерживать" через мауэрлаты. Ну вот, как-то так...

[Бенедикт]

Если я Вас еще не утомил,то прошу рассмотреть вот такую схему-составил на основе выше изложенных замечаний и предложений.Система предполагается безраспорная-конек прибиваю к прогону,а низ стропил лежит на мауэлрате (две-три сбитые доски 50х200мм) и приколочен парой гвоздей.Стропила через одну прикручу проволокой к стене.
Стойки опираю на балки перекрытия через лежень 50х150 мм (кол-во стоек посчитаю,в зависимости от давления)Прогон будет из спаренных досок по неразрезной схеме.Вот только с прогоном и со стойками я что то запутался.Я понял так,что расчетную нагрузку на прогон q получают Qp*a/2 где а это ширина дома.У меня Qр=248 кг/м2,ширина дома 9м,значит q=248*4.5=1116кг/м. А вот давление на стойку- q* на шаг стоек?Подскажите?
Стойки свяжу между собой и с затяжками для устойчивости при неравномерной нагрузке.
А на пристрое, так как там стена каркасная , поставлю арку с подкосами на среднюю стену.

[salaga2012]

Вертикальное усилие в стойке: q N = (q+р) / b, где р - распределённый вес прогона (кг/м), b - шаг стоек (м). Только вот Qр=248 кг/м2 (q=1116кг/м) как-то многовато. Я на скорую руку по-прикинул нагрузку на коньковый прогон и получилось около 700кг/м. Это даже, если считать, что на крыше будет полная снеговая нагрузка (поленился посмотреть понижающий коэффициент в СНиП), а она там не будет такой при таком уклоне. Хорошо бы проверить устойчивость стоек на продольный изгиб. Но если это будет цельный брус (где-то 150х100), то он выдержит с приличным запасом.
Диагональные связи (розового цвета на рисунке) будут уже излишни, поскольку стропильные ноги будут раскреплены между собой обрешёткой, а продольная устойчивость конструкции обеспечится раскосами между стоек.
А в остальном всё вполне жизнеспособно на мой взгляд.

[Бенедикт]

Что то чем больше читаю и считаю тем больше запутываюсь.Конечно нужно пояснять откуда у меня такая большая цифра.
1.Определяю вес 1 м2 стропильной системы умножением толщины доски на объемный вес:
-стропила 0,05 м *500 кг/м3 = 25 кг/м2
-контрбрус 0,025м * 500 кг/м3 = 12.5 кг/м2
-обрешетка 0,05м * 500 кг/м3 = 25 кг/м2
-затяжка 0,025м * 500 кг/м3 = 12,5 кг/м2
- МЧ -5 кг/м2
Это постоянные нагрузки .Всего 80 кг/м2
-снег- 3 зона -180 кг/м2 ,мю для 36 град = 0,76 . Значит 180 кг/м2 * 0,76 = 137 кг/м2
-ветер -21 м2
Итого: Qр= 80кг/м2 +137 кг/м2 + 21 кг/м2 = 238 кг/м2
У Савельева прочитал ,что нагрузка на прогон рассчитывается умножением Qр на половину ширины дома,т.е в моем случае ширина 9 м,значит а=9/2=4,5 м .Тогда на прогон давит q= Qр*а=238кг/м2 *4.5м = 1071 кг/м .Прогон весит (0,15м*500 кг/м3 ) 75 кг ,длина его 10м Значит 1 м.п p=7,5 кг/м . Допустим шаг стоек b=3м,тогда на стойку N=(q+p) / b =( 1071+7,5) =359,5 кг
Вот такая у меня арифметика. Наверное я что то с постоянными нагрузками намутил.

[Tvorec]

Сообщение от Бенедикт У Савельева прочитал ,что нагрузка на прогон рассчитывается умножением Qр на половину ширины дома,т.е в моем случае ширина 9 м,значит а=9/2=4,5 м .Тогда на прогон давит q= Qр*а=238кг/м2 *4.5м = 1071 кг/м .Прогон весит (0,15м*500 кг/м3 ) 75 кг ,длина его 10м Значит 1 м.п p=7,5 кг/м . Допустим шаг стоек b=3м,тогда на стойку N=(q+p) / b =( 1071+7,5) =359,5 кг Вот такая у меня арифметика. Наверное я что то с постоянными нагрузками намутил.

Бенедикт, если вы хотите определить погонную нагрузку на прогон (т.е. нагрузку на 1м - кг/м), то вам нужно умножить нагрузку от кровли и снега (кг/м2) на ширину "полосы ответственности", которая приходится на этот прогон.
Поясню, если у нас есть прогон, слева от него такой же прогон на расстоянии 2-ух метров и справа на расстоянии 1,5 метров, то "ответственность" между прогонами пополам в пределах расстояния между прогонами.
Т.е слева у нашего прогона будет ширина полосы его "ответственности" равной 2м/2=1м, справа - 1,5м/2=0.75м.
В итоге общая ширина полосы перекрытия с нагрузкой будет 1м+0.75м=1.75м.
Далее уже просто умножаем нагрузку (кг/м2) на ширину этой полосы (м). Это и будет погонная нагрузка.

[Бенедикт]

Получается , в моем случае, слева и справа от конькового прогона расположены прогоны-мауэрлаты. До них 4,4 м,общая ширина полосы ответственности 4.4 м (4.4/2+4.4/2).А как у меня с подсчетом Qр ?
Не большая ли цифра?

[salaga2012]

Сообщение от Бенедикт Не большая ли цифра?

Есть немного...
Постоянная нагрузка (кг/м2) на 1м2 покрытия складывается из следующих составляющих:
- вес стропильных ног = 0,05м *0,2м *5,9м *550 кг/м3 * 24шт / (10м *9,5м) = 8,19 кг/м2;
- вес затяжек = 0,05м *0,15м *2,6м *550кг/м3 *12шт / (10м *9,5м) = 1,35 кг/м2;
- вес обрешётки = 0,025м *550кг/м3 *(0,15м / 0,4м) = 5,16 кг/м2, где 0,4м - шаг обрешётки;
- вес мет. черепицы = 4,9 кг/м2.
Итого q пост = 19,6 кг/м2. Коэффициент надёжности принимаем =1,2 , следовательно q пост = 23,5 кг/м2.
Таким образом, полная расчётная распределённая нагрузка на покрытие Qр = 23,5+21+137=182 кг/м2.
Нагрузка на прогон (прогон - из спаренных досок 150х50мм) q= (182кг/м2 *9,5м / 2) + 0,15м *0,1м *550 кг/м3 = 872,7 кг/м. Упс, получилось по-больше, чем в посте #12, потому что там принял высоту сечения стропильных ног 0,15м. Звиняюсь...
Нагрузка на одну из средних стоек N= 872,7 *10м / 4 = 2181,7 кгс. На крайние стойки нагрузка будет = 0,5*N= 1090,9 кгс. Ну вот, как-то так...

[Бенедикт]

Сообщение от salaga2012 Ну вот, как-то так...

Спасибо Вам за помощь.А то я считал и по Шишкину,и по Гроздову и по тому же Савельеву и даже сам,примерно как Вы (получил около 22 кг/м2,но раз сам то еще в большей неуверенности в правильности) и всякий раз получаю разные цифры.Вот и сижу ,думаю как же строить.

[salaga2012]

Да на здоровье.
По-прикинул тут опять по СНиП II-25-80. По прочности на продольное сжатие и устойчивости средних стоек вполне проходит брус 100х100 мм (при высоте около 3,1 м), даже с запасом.

[Бенедикт]

Информацию приму к сведению.Я прочитал, что стойка 10х10см выдерживает нагрузку на сжатие H=10*10*130=13 000кг.
А вот проясните мне такой вопрос-сечение мауэрлата имеет разброс в размерах,но нигде не сказано как его рассчитать?А его крепеж?Пишут ,что шпильками,анкерными болтами на 12-14мм,с шагом 1,5-2м.Рекомендуют ,но без расчетов.
И еще ,есть распорные,есть безраспорные.Допустим верх жесткий (хотя это тоже не количественная характеристика ) ,низ скользячка,распора нет.Все хорошо,но зачем тогда другой тип-распорный.Ну и делали бы все безраспорные,меньше проблем.

[salaga2012]

Сообщение от Бенедикт стойка 10х10см выдерживает нагрузку на сжатие H=10*10*130=13 000кг.

Это она чисто по сжатию выдерживает. Но чаще определяющим является прочность на продольный изгиб (устойчивость стойки), а по ней несущая способность стойки зависит от соотношения длины и размера поперечного сечения.
Мауэрлат, в общем случае , рассчитывается по прочности на вертикальное поперечное сжатие в местах опирания стропил, может на скалывание (зависит от конструкции опорного узла стропил). Но при ваших нагрузках, думаю, достаточно будет конструктивно принять брус 100х150мм (лень считать). По шпилькам, ИМХО, справедливо пишут, ибо этот узел уже неоднократно общитан и отработан на практике. Их нужно тщательно в стене заделывать.
Распорный мауэрлат - воспринимающий горизонтальное усилие распора от стропил (в конструкциях без затяжек и стоек), безраспорный - воспринимает в основном только ветровую нагрузку. Ну и вертикальную конечно, куда без неё...
Так что тип мауэрлата зависит от конструкции стропильной системы и нагрузок, передающихся с неё. Конструкцию мауэрлата можно здесь подсмотреть в серийных узлах, уч.-справочной литературе по дер. конструкциям, атласах всяких..

[Бенедикт]

Считать ничего не нужно.Вы и так мне здорово помогли.Это я уже интересовался чисто из любопытства.
Расчет системы почти закончил:и стропила и стойки на сечения и на устойчивость.Осталось перепроверить а то днем строишь,ночью считаешь.За основу взял примеры расчетов из учебников.Интереснейшая вещь.
Вообще думаю о безраспорной системе.Низ закреплю чисто конструктивно,свесы ( около 30см) прочитал делают систему более устойчивой.Хотя у меня стены каменные,шпильки взял 16мм и длиной около 30см,вмурую в стены с шагом метра 2,на него две-три доски 50х150мм.Интересно,что в книге дан расчет как распорной так и безраспорной систем .Так оказывается расчет одинаковый,разница-в одной затяжка,а в другой ригель и разное количества гвоздей.Вот поэтому и стало интересно-если стены мощные то какая система роли не играет.