[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.

[Pawel]

Сообщение от Andrey-krd-ptz Возможно такой узел (или что-то похожее) давно уже был испытан и применён, но я его просто не нашёл в литературе.

Иванов В.Ф Деревянные конструкции 1956г, правда там клеестальные шайбы и пояс двойной
Кузнецов Г.Ф. Деревянные конструкции. Справочник проектировщика промышленных сооружений 1937 г

Врубка вверху, под сжатый раскос, врубка внизу, под пластину, отверстие посередине, что остается в сечении??? а там дерево на растяжение!

[Andrey-krd-ptz]

Внизу врубки под пластину нет, только по бокам по 5-6 мм.

На глубину врубок под сжатый раскос увеличим высоту сечения пояса (плюсом к расчётному).

Надо, наверное, подбирать это увеличение по двум местам: где максимально нагружен пояс и где самый сжатый раскос (первая панель у опоры)?

[Oppenheimer]

Посмотрите у Иванова В.А. Деревянные конструкции примеры расчёта и проектирования 1960 г. примеры узлов брусчатых ферм (стр.357 и т.п.). Там они выполнены с помощью листового шарнира. Причем нижний пояс полностью разрезается в узле и следовательно можно перекрывать большие пролеты.

[Andrey-krd-ptz]

Вот теперь будет чем заняться. Спасибо, углубляюсь.

[Ilez]

Сообщение от Andrey-krd-ptz Конечно, не затруднит.

Спасибо за разъяснение.
Кстати, по этой ссылке книга Гроздова

Сообщение от Oppenheimer http://dwg.ru/dnl/5671

неплохая, смущает только, что там почти во всех узлах скобы и штыри, несмотря на то, что 2003 года. Разное читал о них: то "прошлый век и пора забыть", то "актуальный до сих пор тип соединения деревянных конструкций"
Andrey-krd-ptz, как практик работали с ними, сталкивались?

[Andrey-krd-ptz]

Вот так мы всё и забываем в погоне за "нанотехнологиями". А потом приходится голову себе ломать, да придумывать, то что давно уже придумано было (как я сейчас). Сталкивался безусловно. Какой же сруб без скобы на нижнем венце или на балке перекрытия? А под нагеля первый раз в 8 лет ещё ручным коловоротом гнёзда бурил.

А, вообще, на скобе соединение получается прочное и пластичное (очень ведь хорошо для древесины, особенно на стропилах, когда срубы садятся). И, кстати, забитую в бревно скобу с засечками потом никаким гвоздодёром или ломом не выдернуть (Тоже проверено. ).

[Andrey-krd-ptz]

Товарищу, Оппенгеймеру за наводку на книгу Шишкина ОГРОМНАЯ благодарность!

Вариант с листовым шарниром и разрезными поясами мне очень понравился, но всё-таки универсальности узлов в примерах расчёта нет. Ведь получается, что если раскосы растянуты, а стойка сжата, то конструируем узел по Рис.1, если наоборот, то по Рис.2. А для варианта: один раскос растянут, а другой сжат, там и примера нет.

Всё-таки, хочется мне узлы и детали унифицировать, чтобы в любой точке и раскосы и стойки могли быть, как сжатыми, так и растянутыми. И проектировать мне проще будет, и собирать ребятам на стройке путаницы меньше, и позиций металлических деталей тоже всего 3 шт (если опорные узлы в расчёт не брать), да и от случайной нагрузки на нижний пояс защита будет (про таль со свиньями я уже раньше писал - "грех" ведь не подвесить что-нибудь, когда столько удобных мест под потолком! ).

В общем, идея на Рис.3 - везде использовать опорные подушки и одинаковые стальные накладки. Тогда вся уникальность любого узла будет заключаться в том, чтобы вырезать и подстрогать опорную подушку по проектным размерам. Кстати, в описании ферм Гау-Журавского сказано, что их надо заглублять в пояса не менее, чем на 25 мм. Хватит интересно?..

Так что, товарищи проектировщики, если я вам ещё не надоел, посмотрите, пожалуйста, нет ли чего "криминального" в таком варианте?

[Pawel]

Первые две картинки не у Шишкина, а у Иванова В.А. (1960г)
Товарищу Оппенгеймеру, также спасибо

Сообщение от Andrey-krd-ptz Всё-таки, хочется мне узлы и детали унифицировать, чтобы в любой точке и раскосы и стойки могли быть, как сжатыми, так и растянутыми. И проектировать мне проще будет, и собирать ребятам на стройке путаницы меньше, и позиций металлических деталей тоже всего 3 шт (если опорные узлы в расчёт не брать), да и от случайной нагрузки на нижний пояс защита будет (про таль со свиньями я уже раньше писал - "грех" ведь не подвесить что-нибудь, когда столько удобных мест под потолком! ).

Дело конечно хорошее, (но с моей точки зрения, извините, абсурд), где гарантия что всё можно учесть, где дополнительная нагрузка, какая дополнительная нагрузка и т.д. Лучше точно знать нагрузки, и указать расчетную схему ферм, или схемы, просчитать на эти нагрузки и спать спокойно. А заказчик, если с головой дружит, то прежде чем что на ферму вешать к вам придет.

Т.к., насколько я понял, вы сами занимаетесь изготовлением и можете оценить их технологичность, то говорить о усложнении изготовления данных узлов смысла нет.???

Упор желательно закрепить, и в зависимости от усилия в стержнях посчитать на смятие, чтобы не задавать вопрос хватит ли 25мм.

В поясах первого и второго узла накладка в разных местах в первом врезана (вставка), во втором сбоку, одинаковыми они могут быть только при квадратном сечении поясов.

Зачем специально резать верхний пояс, если накладка с двух сторон, т.е. получается что вы опять вернулись к чисто болтовому соединению, что вы сами исключали в заголовке и первых постах.

В одном из постов, было уточнение, что отверстие для главного болта в пластинах от сжатого, будет больше, чтобы сжатие передавалась только через упор, а не через болт, но если вы хотите универсальность, т.е сжатый пояс может стать растянутым, то пластины должно быть рабочими. А если в узле все пластины рабочие, в том числе и на поясе, то может сделать всё проще, без упоров, все усилия передавать через пластины на болт? Правда если отказаться от упоров, то пластины при сжатии сыграть могут (из плоскости). Получается что если все пластины рабочие, то для узла надо два расчета один с учетом упора, а другой без учета упора, все нагрузки на болт, ведь где гарантия, что сжатый раскос уперся а не завис на центральном болту.

И еще обратите внимание. что в первом узле вы конструктивно создали момент в узле.

У меня есть предложение, перейти на числовые значение усилий, может взять для примера три четыре фермы, разной конфигурации, приложить возможные нагрузки к верхнему и нижнему поясам, посмотреть какие усилия возникают в узлах, а потом просто посчитать предложенные вами узлы и увидеть что получилось? Тогда точно вы увидите какие накладки получатся, сколько болтов, какой главный болт.

[Andrey-krd-ptz]

Да-да, у Иванова, пардон!

Накладки, конечно, разные, как и сечения поясов. Я поэтому и написал, что 3 позиции: вставки в НП - 1 позиция; накладки на ВП - 2-я; накладки на раскосы и стойки - 3-я.

Пояса я специально резать не хочу, исхожу из того, что брус 6-ти метровый. Поэтому количество панелей выбираю такое, чтобы между узлами верхнего пояса было не больше 3-х метров, тогда узлы с раскосами будут разрезные (2-й узел на рис.), а со стойками - нет (3-й узел). Между узлами НП получится расстояние меньше 6-ти метров (на сколько - зависит от угла наклона кровли).
Просто в изначальном варианте я хотел стыковать брусья НП в пролёте между узлами, а схему фермы принять без стоек.

Предложение передать нагрузку от сжатого раскоса на центральный болт (в узле НП), как-то не очень нравится: и накладки раскоса надо из плоскости закреплять, и центральный болт ведь находится в трубке приваренной к соединительной вставке СНИЗУ. Надо тогда эти швы считать, чтобы трубка не оторвалась, а геометрия у них, по-моему, не очень - цилиндр к плоскости (как её там сварщик приварит неизвестно...).

Не понял насчёт момента в 1-м узле. Он от того, что трубка ниже на полдиаметра оси НП или по другой причине?

Числовыми значениями занимаюсь понемногу. Для пролётов 18 и 24 м и шага ферм - 3 и 6 м. Прикидываю пока в программе Base 9.2 для себя.
В варианте L=24м, B=6м, снеговая нагрузка 180 кг/кв.м. (с 50% запасом для Краснодара) - максимальное усилие на поясах по 20 тс, на раскосах и стойках: сжатие - 2,7 тс, растяжение - 5,5 тс.

Но хотелось бы всё же определиться с конструкцией узла прежде, чем точно считать для всего, что в голову приходит.

----- добавлено через ~4 мин. -----
Забыл совсем. Это я усилия в раскосах указал, не учитывая опорные в крайних панелях. Там сжатие - 15 тс., но и узел уже другой будет.

----- добавлено через ~36 мин. -----
Из той же проги: НП и ВП - 20х15 см (bхh), раскос растянутый на 5,5 тс - 20х4 см, сжатый на 2,7 тс - 20х12 см. Примем все раскосы 20х15 см. Опорный - тоже проходит.

Для нижнего пояса - 10 болтов d=22 мм (на две стороны - 20 шт), длина вставки - 1,6 м (по 80 см на сторону).
Для раскоса растянутого на 5,5 тс - 6 болтов d=14 мм, длина накладки - 0,4 м, ну и плюс конструктивно полметра где-то.

Вполне реально всё. Дальше уже по учебнику только толщину пластин считать, диаметр центрального болта и т.п.

[Pawel]

Сообщение от Andrey-krd-ptz Не понял насчёт момента в 1-м узле. Он от того, что трубка ниже на полдиаметра оси НП

да

А как на счет гарантии, что сжатие раскос будет передавать через упор, а не зависнет на пластинах и на главном болту? ((я понимаю что качество сборки, но исключать нельзя) просто если будет передавать на болт, а рядом накладка от раскоса на растяжение, то там срез болта проверить надо

[Andrey-krd-ptz]

Но этот ведь эксцентриситет не я сделал, а тов. Иванов В.А. У него там и расчёт есть по этому поводу.
А насчёт качества сборки... Вот на него-то у меня надежды меньше всего.
Я так предполагаю, что накладки на растянутый раскос нужно первыми ставить, то есть в плоскости фермы, следующими на менее сжатый элемент (стойка или другой раскос), а последними уже на самый сжатый элемент. Тогда они "S"-образно изогнутся при затяжке болтов на них и должны, по идее, этим и дальше заниматься, пока раскос в подушку не упрётся. Умозрительно пока всё, конечно. Так что и болт на срез и трубку шарнира на отрыв проверять нужно. Полностью согласен.

[Oppenheimer]

Сообщение от Andrey-krd-ptz Ведь получается, что если раскосы растянуты, а стойка сжата, то конструируем узел по Рис.1, если наоборот, то по Рис.2. А для варианта: один раскос растянут, а другой сжат, там и примера нет.

А если, например, на первом рисунке раскосы будут растянуты, или не будет вертикальной стойки и один раскос будет сжат а другой растянут, разве узел не сможет воспринять нагрузки?

----- добавлено через ~15 мин. -----

Сообщение от Pawel Дело конечно хорошее, (но с моей точки зрения, извините, абсурд), где гарантия что всё можно учесть, где дополнительная нагрузка, какая дополнительная нагрузка и т.д. Лучше точно знать нагрузки, и указать расчетную схему ферм, или схемы, просчитать на эти нагрузки и спать спокойно. А заказчик, если с головой дружит, то прежде чем что на ферму вешать к вам придет.

Здесь правильно написано. Но если если все таки волнует проблема со "свиньями" то можно, например, увеличивать живучесть конструкции. Здесь я не могу порекомендовать литературу. Но для ознакомления можно прочитать http://www.tsuab.ru/ru/nauka/vestnik...5/soderzhanie/. Статья Валерио де Бьяджи.

[Andrey-krd-ptz]

Так они на первом рисунке и растянуты. А если один будет сжат или оба, то нужно считать сварные швы, чтобы трубка шарнира от вставки НП не отломилась или усиливать как-то: поперёк пластинки варить с отверстиями под трубку, например. Да и накладки на раскосы в книге подобраны для случая растяжения, а если будет сжатие, то опять придумывать что-то, чтобы они из плоскости не вышли и усилие только на шарнир передавали, иначе раскос обопрётся на болт, который в зазоре между ним и НП стоит. Расколется скорее всего от этого...

[Oppenheimer]

Сообщение от Andrey-krd-ptz Так они на первом рисунке и растянуты.

Я имел ввиду сжаты.

Сообщение от Andrey-krd-ptz А если один будет сжат или оба, то нужно считать сварные швы, чтобы трубка шарнира от вставки НП не отломилась

Сварной шов итак нужно считать. Но в этом не должно быть проблем. Даже в том случае когда оба раскоса растянуты через сварной шов на листовой шарнир передается горизонтальная составляющая суммарной нагрузки от раскосов.

Сообщение от Andrey-krd-ptz поперёк пластинки варить с отверстиями под трубку

Здесь нужно просто посчитать конкретный пример и тогда ясно станет.

Сообщение от Andrey-krd-ptz ридумывать что-то, чтобы они из плоскости не вышли и усилие только на шарнир передавали

Здесь тоже нужно считать. У Шмидта в атласе на стр.185 сжатые раскосы через небольшие уголки прикреплены.

Сообщение от Andrey-krd-ptz Расколется скорее всего от этого...

Сделать зазор больше.

[Andrey-krd-ptz]

Так вариантов множество, конечно, но надо что-то одно выбрать. А Вас мои опорные подушки чем-то конкретным смущают? Не могу сейчас данный атлас посмотреть, но ведь если 2-3 накладки не из листовой стали, то их на шарнире в одной плоскости не свести (по крайней мере на узле такого типа, как рассматриваем).

[Pawel]

Сообщение от Andrey-krd-ptz А если один будет сжат или оба, то нужно считать сварные швы, чтобы трубка шарнира от вставки НП не отломилась или усиливать как-то: поперёк пластинки варить с отверстиями под трубку, например.

А если на первом узле отказаться от горизонтальной пластины, и сделать как во втором узле две накладки???

[Oppenheimer]

Сообщение от Andrey-krd-ptz А Вас мои опорные подушки чем-то конкретным смущают?

Не было времени еще хорошо посмотреть.

Сообщение от Andrey-krd-ptz 2-3 накладки не из листовой стали,

я к примеру сказал из уголков. может по расчету и пройдет все. Расчетная прочность стали где-то в 20 раз больше дерева как и модуль упругости.

[Pawel]

стр. 185

[Andrey-krd-ptz]

Ну да, Pawel, почему бы и нет? И момент из узла уберём, поставив болт на оси. Просто в книге посчитано, что в таком варианте металла на 17% меньше идёт. Мелочь, на самом деле.

[Andrey-krd-ptz]

Спасибо за страничку!

Я так понял, что все накладки из уголков варятся к фасонкам, как в металлических фермах?

И ещё на картинке стрелкой указал какой-то непонятный элемент. Не знаете, что это?