Расчет и строительство фермы на мзп своими руками

Доброго!
Может ли кто помочь рассчитать ферму такой конструкции - снеговая 120кг (регион Могилев, Беларусь), угол 22 градуса, металлочерепица, холодный чердак. Размеры на картинке. Интересует размеры доски на элементах, и шаг ферм.

 

Получается, мастырить прикольный пресс из домкрата нет смысла, а можно все акуратно вколотить небольшим молоточком?

 

Смотря чего добиться хотите. Для надёжного соединения нужен пресс. Если чисто пришлёпать пластину на доску - можно молотком.

 

А можно как то эту кухню поподробнее? На первый взгляд не вижу разницы. Под прессом пластина шипами прорезает волокна и её зубчики остаются на том же месте, от молотка зубчики скорее всего на милиметр, а может и на считанные микроны отходят назад создавая микрошарнир. Устанавливая ферму создаем условия расшатывающие её тем самым уравниваем оба варианта. Это мое видение, оно правильное?

 

При забивании шипы гвоздевой пластины разбивают посадочные места, из за неравномерного направления усилия, и деформации пластины. При прессовке происходит равномерное внедрение шипов в волокна дерева.

 

А были ли когда либо сделаны научные наблюдения (с протоколами испытаний), обоих методов с цифрами? А то может для само строя разница и не стоит не чего?..

 

При монтаже ферм на мзп, на этажных и частных домах, порядка 3,5 тквм, проводились натурные, а не лабораторные испытания. Если есть желание наколотить себе ферм молотком, никто отговаривать не будет - это же себе.

 

А результаты испытаний не помните?

 

По результатам допускалось применение молотка в узлах, не несущих нагрузки.

 

Вот схожая конструкция для сарая. #1258
Пролет - 6м, свесы ~ 0,8м. Снеговая 5й район - 320кг/кв.м. Эксплуатационная на нижний пояс 100кг/кв.м. Шаг 1м. Коэфф запаса который получился не помню, но менее 10% не делал точно. Материал - сосна 2сорт. (на самом же деле естественно отбирал без плохих и крупных сучков).
Расположение узлов в верхнем поясе - просто равномерно по длине ската. В нижнем - равномерно между опорами.
У такой схемы отсутствуют вертикальные стойки над стенами, поэтому неудобно создавать ограничители для насыпного утеплителя перекрытия (он вываливается в область свесов). Т. к. у меня сарай - перекрытие не утепляется.
Собиралась на фанеру 15мм, гвоздями 2,8*70 нейлером, без клея (кончики гвоздей с обратной стороны виднеются/прошупываются. Колотил все с одной стороны (ферму не переворачивал). Сечение всех стержней 40*100.
Размеры пластин переводил в размеры фанеры так: Рассчитал количество гвоздей в узлах на срез с округлением в этапах расчета в большую сторону, и расположил их в нормативном расстоянии от краев доски и между собой. Получил их распределение по длине доски. В итоге размеры фанерных накладок, для охвата всех гвоздей с запасом на края получались чуть менее чем в два раза больше пластин. Т. е. можно брать двукратный размер мет. зубч. пластины.
Для забивания сделал вроде шаблона - картон с нанесенной сеткой нормативных расстояний с отверстиями. Но оказалось неудобно, да и на глаз легко можно так же равномерно все забить.
Кстати, были места, где по нагрузкам надо всего по одному гвоздю (там укосы работают в упор), но замарачиваться этим смысла нет (т.к. до установки фермы на стены ее еще крутить и таскать, складировать придется, т. е. технологическое крепление нужно, и оно, получается, должно быть крепче чем эксплуатационное), просто берете фанеру больше в два раза чем пластина из расчета и лупите гвозди не ближе чем на 1,5-2 см от краев и между собой (в длинных местах можно чуть реже, т. к. запас присутствует).
По этой же схеме на Ваши пролеты и нагрузки можно без расчета взять на верхний и нижний пояса 50*150, на раскосы 50*100, фанеру взять 18мм габаритами такими же или чуток больше. Гвозди 3*90-100 с загибом с обратной стороны. (Просто я считал именно такие сечения на большой пролет, только там схема была другая).
На той же странице, по ссылке выше, найдете ссылки Паханыча на 8м ферму. Выбирайте.

 

День добрый! С наступившим Новым Годом всех!

Дублирую сообщение из своей темы по проектированию и строительству дома. Прошу извинения, просто нашел эту тему Тима после публикации в своей теме.
Не имея опыта проектирования, все же рискну предложить калькуляторы нагрузок (excel) для двух видов стропильных форм. Буду рад если это пригодится начинающим, и еще более буду рад замечаниям профессионалов в проектировании.

Спасибо.


Расчет стропильных ферм.


Сейчас мы будем определятся со стропильной системой. Применение стропильных ферм неизбежно при большом пролете, то есть в моем случае.

Какие задачи вообще решает стропильная ферма:

1. формирует простой треугольник который просто лежит на двух опорных стенах. Что позволяет обойтись без конькового бруса (висячие стропила) и не создавать горизонтальные нагрузки в верхней части несущих стен (наслонные стропила) ;
2. даже решив предыдущую задачу простой треугольной фермой, без внутренних стержней - все равно получаем слишком длинные балки, несущие снеговую нагрузку. В моем случае - даже для стропильного бруса 50 на 250 получается 1/300 прогиба, а хотелось бы фермы полегче. Поэтому в ферме этот брус "разбит" на 2 или 3 участка опорами, которые не просто передают нагрузку на нижний брус фермы (тогда будет прогиб в нем), а преобразуют в усилия растяжения и сжатия стержней фермы.

Решаем что брус несущий снеговую нагрузку будет "разделен" на 2 (одна промежуточная опора). То есть при планируемой нагрузке (снег в наших краях, обрешетка и металлочерепица) = 200 кг/м2, прогиб для доски 50 на 150 будет 1/625.

Теперь о расчете ферм:
Расчет очень простой. Из условий равновесия - сумма проекций всех сил на любую ось и сумма моментов всех сил относительно любой точки, для любой части фермы ровна 0.

Прилагаю калькуляторы двух видов ферм.
Использование очевидно - выбираете калькулятор в котором чертеж интересующей вас формы, вводите длину пролета (W), угол кровли (A), длину свеса (Sv), распределенную нагрузку (Q), шаг ферм (St).
Вводимые параметры выделены цветом.

Используйте калькуляторы на свой страх и риск. В математике я уверен, но вполне возможно - что существуют неизвестные мне практические тонкости строительства отменяющие математику.

Считаем 2 варианта ферм, с 3 и 4 стержнями.

1. Для 3 стержней:




2. Для 4-х стержней





Отрицательные силы означают что стержень сжимается, положительные - растягивается!

Визуально особого улучшения не видно. Максимальное сжатие и максимально растяжение - одинаковы для обеих ферм. Но, для каждого стержня важна как нагрузка так и его длина, а вот среднее произведение нагрузки на стержень на его длину - много лучше для второго варианта фермы (1,700,000 против 2,000,000). Однако, посчитав тот же параметр только для стержней работающих на сжатие - получаем примерно одинаковые значения.

Вывод: я вообще не понимаю преимущества формы с 4 стержнями над более простой формой!

Ладно, выбор формы пока отложим.
Проверяем - допустимы ли получившиеся сжимающие нагрузки для выбора материала рамы (доска 50 на 150). Максимальная нагрузка (1026 кгс) на стержне длиной 2580.

Расчетное сопротивление сжатию сосны Rc = 110 кг/см2
Условие по прочности - усилие сжатия, разделенное на площадь поперечного сечения должно быть меньше расчетного сопротивления сжатию:
1026/5/15 = 13 кгс/см2. < 110 кг/см2. Ожидаемо в общем, но есть еще:
Условие по устойчивости -
Почти тоже самое, но площадь поперечного сечения нужно умножить на коэффициент продольного изгиба для прямоугольного бруса.
Минимальный радиус инерции бруса: r=0.289*h (где h=15 см минимальный размер бруса по направлению куда он может изгибаться, в направлении 5 см - держит обрешетка) = 4.335
Максимальная гибкость I = длина/r = 258/4.335 = 59 < 120
(120 - максимально допустимое значение по СНИП)
I<70, следовательно, коэфициент продольного изгиба:
=1-0.8*(максимальная гибкость/100)^2 = 0.72
То есть, условие по устойчивости: 1026/5/15/0.72 = 20 < 110 кг/см2.


Что то - слишком радужно. Действительно ли, доска 50 на 150 длиной 2.5 метра так безмятежно выдерживает сжимающую нагрузку вдоль волокон в 1 тонну? С пятикратным запасом? Или все же надо учитывать гибкость в направлении 5 см?

Кстати, найденные растягивающие усилия в стержнях фермы - позволяют легко найти нужное количество гвоздей в каждой накладке, ибо эти усилия и пытаются оторвать стержень от фермы.
Максимальное усилие сдвига удерживаемое одним гвоздем 3.5 на 50 в сосне - возьмем 30 кгс (не считал, надо проверять). Тогда общее количество гвоздей в накладке с максимальным отрывающим усилием 1023 кгс - 35 штук.

 

Добрый вечер!
Подскажите как себя будет вести начерченная мной ферма, жизнеспособна?
Сечение всех элементов 5х200. Шаг стропил 60 см под утепление. Угол 30 градусов. Нижняя затяжка из двух кусков. Устанавливать планирую на сруб дома, то есть с заменой существующей крыши.


Это набросок на самом доме:

 

ДА если 5см х 200см с шагом в 60см.
НЕТ если 5смх20см.

 

@M_A_X,
А что не так, или Вы думаете что я в сечениях не разбираюсь? Ну расскажите мне тогда чем 200мм отличаются от 20см?
С Ваших выводов получается мне нужен брус 200см, Умно, ничего не скажешь)

 

Я выводы не делал, только ответил на ваш вопрос.
Выводы это где то так:
Сделать мансардный этаж (с такими размерами) внутри фермы не выйдет. Значит то ли уменьшать (менять) пространство мансарды и рассчитывать ферму (или искать рассчитанную под ваш размер). То ли разделять ваш рисунок на части (стены, перекрытия, стропильную систему) и искать ответы в профильных темах. Например.

Для перекрытия где то 350...400 мм на 50мм должно хватить или 150ммх250мм.(шаг 600мм).