[Andrey-krd-ptz]

Здравствуйте!

Занимаемся с напарником строительством частных домов в Краснодаре, в основном с деревянным каркасом. Возникла мысль попробовать строить небольшие склады или ангары, тоже из дерева, но с условием, что все конструкции изготавливаются на объекте из доски и бруса, силами наших плотников (привезти из Карелии хороший пиломатериал - проблем нет).

Вспомнил универ, начитался ( .../насчитался) пособий и учебников, но технологичного построечного узла для фермы из цельного бруса как-то не обнаружил. Лобовая врубка - нормальная вещь, но с растянутыми раскосами тоже непросто из-за нехватки места для нагелей в поясах. Вклееные стержни, клеевые шайбы, МЗП и т.п. - явно не для стройки.

Вот пришло в голову сделать универсальный узел с металлическими накладками, чтобы он передавал на пояса нагрузку от растянутого раскоса не через нагеля, а через противоположную плоскость пояса, а сжатый раскос крепить, чисто конструктивно, так же. Рисунок приложил. В таком варианте на стройплощадке сделать несложно, ну а с учётом "повышенной" аккуратности рабочих можно строительный подъём организовать не 1/200 L, а 1/150 L, например.

То, что 20 кг металла в узле дороже двух зубчатых пластин - понятно, но брусчатые фермы можно ведь ставить с бОльшим шагом, чем дощатые на МЗП. Да и продаются готовые конструкции не по цене материала.

Хотелось бы услышать мнение профессионалов о жизнеспособности такой конструкции, так как знакомых инженеров в Краснодаре, кто бы мог дельно покритиковать пока нет. К сожалению.

Заранее благодарен.

[jtdesign]

Науку двигаешь или велосипед изобретаешь? За первое респект, за второе - совсем нечем заняться? Все уже давно придумано для таких простых и ходовых конструкций (лучше наверное только подгузники продаются). Сегодня делать на стройке разумно где-то в глуши где ближайший завод/мастерская за 500 км по бездорожью, а так проще наладить хоть маленький цех по производству деревянных конструкций и обеспечить и себя и соседей качественной продукцией.

[Andrey-krd-ptz]

Конечно, лучше. Но дело ведь в объёмах производства. Мы деревянные дома-то на 90% для переезжающих сюда людей строим. Коренной южанин твёрдо убеждён, что если стены дома не из кирпича (на худой конец газо/шлакоблока), то это не дом, а сарай и он сгорит или сгниёт за 2 года. Справедливости ради надо сказать, что куча местных "строителей" каркасников только подтверждают это мнение. Вот поэтому о цехе пока можно только мечтать. Но это всё финансовая проза... С другой стороны, даже в цеху, если можно сделать конструкцию ручным электроинструментом, зачем станки-то эти митековские покупать? Вот и хочу понять, "хорошо ли будет впитывать мой подгузник".

[Бахил]

Пойдёт. Криминала не усматриваю. Были похожие узлы для солдатских казарм.

[Andrey-krd-ptz]

Спасибо большое. Я на авторство-то и не претендую. Не нашёл просто ничего подходящего в литературе свободного доступа.

[Pawel]

Узел интересный, но в любом случаи надо считать, всё зависит от усилий, а так как разброс сечений и диаметров большой, то может получится, что на каждой новой ферме будут незначительные отличия.

Видел подобное в интернете, там только накладки и болты, это на первой картинке
С болтами есть нюанс, там резьбы внутри древесины не должно быть, т.е. только на крае болта, на практике сталкивался с проблемой, что вместо болтов ставят шпильки с резьбой по всей длине, резьба врезается в древесину и узел проседает, еще с болтами есть нюанс, они работают хорошо вдоль волокон, а под углом хуже, да и сечение имеет ослабление отверстием (хотя его можно не учитывать если оно меньше 25%, но я, например, учитываю)

На счет ферм, давно уже все растянутые раскосы, да и нижний пояс рекомендуют делать из метала, например тяжами. Здесь главное, правильно выбрать решетку ферм

Насколько я понял, для вас врубки делать не проблема, вот и используйте типовые решения
Посмотрите:
Отрешко А.И. Справочник проектировщика деревянные конструкции
Шишкин В.Е. Примеры расчета конструкций из дерева и пластмасс
и т.д.

[Ilez]

Сообщение от Andrey-krd-ptz МЗП и т.п. - явно не для стройки

если не затруднит, разъясните почему МЗП нетехнологичны.

Сообщение от Andrey-krd-ptz но с растянутыми раскосами тоже непросто из-за нехватки места для нагелей в поясах

Я правильно понимаю, что по расчёту выходило запредельное число нагелей и тогда начинались проблемы с конструированием узла?

[Andrey-krd-ptz]

Pawel, спасибо за развёрнутый ответ!

Вот как раз из-за этих нюансов работы болта я и хочу выключить его из расчёта по поясу. По задумке, когда ферма загрузится, растянутый раскос будет тянуть "П"-образную деталь (блин, надо назвать её как-то коротко "хомутом" что ли...) до тех пор пока она не обожмёт брус и не передаст усилие через свою полку на наружную плоскость бруса, а то что болт немного врежется в древесину, я думаю не страшно. Он ведь мне нужен, чтобы деталь на месте зафиксировать и нагрузку с накладки на хомут передать.

Фермы на Вашей первой картинке очень красивые и я их видел, но опять же болты в поясах там рабочие и при большом пролёте не хватит места чтобы их наставить, плюс накладки все "уникальные", а хочется одинаковые по всей ферме.

Что касается металлодеревянных ферм... Ну, не нравятся они мне. Ещё в вузе, когда их изучали от такого внешнего вида "потряхивало". Конструкции покрытия ведь на виду будут оставаться чаще всего. А там "прутики" эти!

----- добавлено через ~23 мин. -----
Здравствуйте, Ilez!
Конечно, не затруднит. С точки зрения строительной индустрии - очень технологичны. Но для редкого построечного изготовления... Я как-то для интереса забил 2 пластины кувалдой на стыке досок, посмотрел на это убожество и понял, что если "только пресс", значит "только пресс"! Как будто собака доски пожевала. А пресс, сами понимаете, и дорого, и по стройкам не потаскаешь.
Насчёт запредельного количества нагелей - всё верно. Только ведь есть ещё некоторые нюансы. Мало ли что хозяину в дальнейшем в голову придёт, может он таль к нижнему поясу подцепит свиней своих по зданию таскать или ещё чего и сжатые раскосы могут оказаться растянутыми. Что тогда будет с лобовой врубкой? Не дело, конечно, на такие вещи рассчитывать, но всё может быть. А если все раскосы закреплены одинаково, то ферма много дури может "простить".

[Pawel]

если вопрос в тяжах, то их закрыть проще паренной репы, делается две доски, вдоль доски по центру паз, с двух сторон и на саморезы, только нюанс доска должна быть не впритык, между поясами
Вот пример трапецеидальной фермы, там нисходящий раскос на опоре, нагрузку не помню, но деревом не получилось, по моему там внутри 32 шпилька, а в центре тоже шпилька, на фото ферма из досок, поэтому и болты.
Также и в треугольных, когда два подкоса, в центре шпилька, на фото, шпильки закрыты декоративными накладками

На счет пресса для МЗП, есть переносной маленький, для небольшого объема в самый раз

[Andrey-krd-ptz]

В трапецеидальной не понял, как скрыта шпилька центральной стойки. Там же одиночная доска вроде. Или так плотно две дюймовки сплочены? А, вообще, хорошо! Глаз радуется! Вот почему нам такие вещи не объясняли?! Главное, чтобы "прочно сшито", а "неладно скроено" пойдёт?

[Pawel]

доска двойная по ширине, а не по высоте, т.е. если надо например в сумме 100х200, делается 50х200 и 50х200

[Oppenheimer]

Сообщение от Andrey-krd-ptz сжатый раскос крепить, чисто конструктивно

Я правильно понимаю что сжатый раскос полностью передаёт своё усилие на верх нижнего пояса фермы? То есть диаметр отверстия в пластине сжатого раскоса под большой болт настолько больше диаметра болта, что пластина сжатого раскоса не передаёт нагрузку на большой болта. Но тогда получается что горизонтальная составляющая сжатого раскоса воспринимается силой трения между сжатым раскосом и верхом нижнего пояса и усилием возникающем при расклинивание сжатым раскосом растянутого. А это не очень хорошо и требует дополнительных расчетов.

[Andrey-krd-ptz]

Аааа! Pawel, я то подумал, что она двойная по толщине! А никакого стыка и саморезов не увидел. ))

----- добавлено через ~46 мин. -----
Здравствуйте, Оппенгеймер! Огромное спасибо за конструктивное замечание. Это как раз был один из трёх вопросов, которые не дают мне спокойно спать уже 3 дня. Остальные 2 сейчас нарисую и выложу. По поводу накладок на сжатый раскос, я вот о чём думаю: какие бы ни были на них широкие отверстия, но если силы трения между сжатым раскосом и поясом не хватит, то он начнёт "заезжать" под растянутый и мало того, что передаст горизонтальную составляющую через его накладки на центральный шарнирный болт, так ещё и начнёт раздвигать пояса... Дальше моей фантазии уже не хватает.

[Oppenheimer]

В любом случае перед применением любого нового узла вам необходимо сделать испытания конструкции реальных размеров. Можно самые простые- нагружать пока не сломается. Они вам покажут соответствуют ли ваши предположения о работе конструкции действительности. Если вдруг сделаете такие испытания интересно будет взглянуть на результаты.

Второй момент-до вас уже сотни ученых и конструкторов проектировали новые узлы, все они прошли проверку временем и поэтому нельзя так легко отбрасывать их результаты.

[Andrey-krd-ptz]

Да, разве ж я отбрасываю? Возможно такой узел (или что-то похожее) давно уже был испытан и применён, но я его просто не нашёл в литературе. Не от безделья ведь всё. Хочется, чтобы надёжно в меру красиво и не очень сложно в изготовлении.

[Andrey-krd-ptz]

Вот ещё 2 проблемы, которые меня беспокоят в этом узле.

На рисунке 1 - поворот хомута от горизонтальной составляющей усилий на центральном болте. Там в зоне смятия на поясе "стамеска" какая-то получается. Что с этим делать пока не понятно.

На рисунке 2 - изгиб полки хомута от вертикальной составляющей усилий на центральном болте. Сомнутся уголки бруса. Что с этим делать, в принципе ясно: утолщать саму полку, пока она жёсткой не станет. Но как посчитать эту пластину на упругом основании ума не приложу. Я же, всё-таки, прораб, а не проектировщик. Так что помогите, плиз, какой-нибудь мИслью.

[Oppenheimer]

Я ни в коем случае не хотел обидеть.
Можно посмотреть узлы в http://dwg.ru/dnl/7191. Там на 42 стр. деревянная врубка представлена. Она как вариант хорошо бы подошла для сжатого раскоса (об этом Pawel говорил). К ней ещё пластины добавить как у вас в узле ( для того чтобы раскос не вышел из плоскости фермы). Там и глубину врубки можно спокойно рассчитать в зависимости от усилия в раскосе.

Вот ещё полезные книги
http://dwg.ru/dnl/11305
узлы деревянных конструкций Чурбанов В.И. и др. 2010
http://dwg.ru/dnl/5671

[Andrey-krd-ptz]

За ссылки, большое спасибо. Первая у меня давно на рабочем столе. ))

Врубка, конечно, нужна, уберёт с хомута горизонтальную составляющую от сжатого раскоса, но от растянутого всё равно остаётся (как и проблема на моём рис.1).
Не хотелось бы сечение всего пояса выше делать из-за врубок, но лучше, наверное, ничего не придумать...

И да, я не обижался вовсе. Обижался я в основном на свою жену, но к счастью 4 года, как в разводе!

[Oppenheimer]

Сообщение от Andrey-krd-ptz На рисунке 2 - изгиб полки хомута

Пластину можно рассчитать не как лежащую на упругом основании, а как однопролётную шарнирную балку. Длина пролёта будет равна ширине нижнего пояса фермы (за вычетом выбраной рубанком толщины). Высота поперечного сечения такой балки равна толщине пластины, а ширина длине пластины. Нагрузку на балку можно принять равномерно распределённой. При этом такое расположение нагрузки будет идти только в запас прочности, так как если учитывать смятие то нагрузка переместится ближе к опорам балки и соответственно моменты будут меньше (так как суммарная величина нагрузки не изменится).

И конечно нужно будет рассчитать сварные шва на восприятие растягивающего усилия от стенок хомута. Это усилие находится просто - равно оно вертикальной состовляющей усилия растянутого раскоса.

[Andrey-krd-ptz]

О! Тема! Дел-то оказывается на 5 минут. Сейчас Ваше сообщение скопирую к себе в папку.