Фермы для каркаса

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Треть балки собрал, на место закинул и добивай до полной конструкции.
Метров 8-9 похоже?

 

Это фото из паралелльной темы про фермы. Однако есть вопросы. Высота фермы не может быть менее 1/12 от ее длинны. Когда же рассуждают о балках, то принимают уже параметр 1/24. Это непонятно, особенно учитывая то, что ферма более жесткая конструкция, чем монолитная балка, ибо монолитная балка работает на изгиб, а ферма на растяжение и сжатие. Ригели, представленные на фотографии, повторяют принцип работы фермы, однако соотношение высоты и длинны имеют порядка 1/20.
Причем в этой теме есть описания совершенно разных подходов к расчету несущей способности. Одному на 4 метра мало того, что другой на 6 метров хочет применить.
Как кажется лично мне, весь вопрос в надежности и долговечности.
Например, сегодня разговаривал с отцом друга, так он хочет стропильные фермы и перекрытия 1 этажа делать из доски 100*40, да еще и через 1метр. Когда я сказал, что 150*50 понадежней будет, то услышал простой ответ- тяжелая эта доска, 40-ка полегче. План строительства и перечень материалов еще только будет составляться, так что еще и посмотрим, возможно, если грамотно составить перекрытия и стропила, то и пойдет, но...
Можно собрать конструкцию, которая нормально прослужит 3-4-5 лет, а потом от сезона к сезону начнет провисать, требуя переделки. А несущие элементы должны служить от капремонта до капремонта, я так думаю.
Так что любой запас прочности с течением времени преобразуется в ДОЛГОВЕЧНОСТЬ.

 

Спасибо за книжку Леоненко по расчетам ферм. Там объяснено от потопа. Ничего сложного, обычная векторная алгебра. Не удивлюсь, если Кремона-Максвелл окажется тем же самым, но решаемая геомерическим способом.
А представленная мною ферма 10тонн совокупной нагрузки все же не понесет. Сжатие 14тонн в самых нагруженных элементах и это еще не предел, надо досчитаь до конца.

 

Так, ничем другим она и не может быть.

 

Добрый!
Сегодня окончательно освоил систему вырезания углов. Следующий щаг- анализ распределения неравномерно приложенных нагрузок и освоение системы сечений.
На основе расчета "своей" фермы, которая, напомню, бесстоечная, размером 5000*500*150, панель 1000*500, раскосы нисходящие, альфа 45град, нагрузка равномерно приложена по нижним узлам 5*1000=5000кгс, можно сделать вывод, что такая ферма нагрузку в 5тн выдержит, но это будет для нее пределом. Если считать прочность на разрыв/сжатие вдоль волокон сосны 100кг/см2, то доска 15*5см имеет прочность 7500кг. Таким образом прочность поясов, состоящих из двух рядов такой доски, имеют прочность 15000кг. При этом нет смысла брать большой уменьшающий кэффициет на немонолитность древесины, ибо пояса имеют вставки-трапеции между узлами, уменьшающие изгиб и передающие усилия внутри поясов. Если интересно, чертеж фермы с указанием усилий в стержнях приложу вечером, т.к необходимо красиво нарисовать и сфотать, со спецпрограммами не дружу, да и эксель и вордом уже подзабыл, опера с эксплорером их заменяют.
Так, вот набольшее усилие в раскосе(подкосе) 3536кгс, в поясе 6500кгс. Как видно, усилия в элементах составляют менее половины от прочности на разрыв/сжатие, что, насколько я знаю, считается вполне приемлемым. Однако рачет, который вполне подойдет для металла, для дерева является малоприемлемым, ибо тут мы упираемся в анизотропность. Выдержит массив- не выдержит крепеж. Если для поясов все выглядит более менее благополучно- они массивны по длинне и по поперечнику сплочена вставками, то с раскосами все хуже. Кажный заходит в пояс площадью 338см2, если считать с обеих сторон. Если учитывать прочность клеевого шва хотя бы 20-30кг/см2, а нормальный клей на рейсмусованной доске даст и больше, то все выглядит вполне благополучно, однако тут возникает вопрос по массиву. Прочность на скалывание вдоль волокон 10кг/см2, и именно эту величину я брал как исходную в расчетах(это самая малая прочность древесины). Потому хотелось бы спросить у вас, специалисты- рассчитывать именно на эту величину или дерево способно преподнести приятный сюрприз? Конечно, лучше рассмотреть статику отдельного узла, но я сам не знаю методик.
И еще один вопрос, выходящий за рамки данной темы, однако положительный ответ на него снимет предидущий. Откуда взялась величина нагрузки на перекрытие 400кг/м2? Нужна ли она? Дело в том, что величина нагрузки на ферму в 5тн взялась из расчета 400кг/м2, но! Итоговый вес всего перекрытия вместе с мебелью составит максимум 5тн, что есть 170кг/м2 удельной нагрузки. Откуда еще 230кг/м2?!! У меня там что, кроме мебели по 2здоровяка на м2 постоянно тусуются? Если взять хотя бы 250кг/м2 удельной нагрузки, то нагрузка на стык раскоса 6,5см/см2, что уже куда ни шло... Это что, как обычно- "запас на запас"?
И, наконец, меня понесло... Мысленно ферма поднимается из угла фундамента, будучи расположена направлена по сечению от внутреннего угла к наружнему, достигает верхнего угла, наклоняется по диагонали к противоположному углу фундамента и наверху смыкается с такой же самой фермой. Два остальных угла имеют ту же конструкцию. Получаем остов дома. Стены выполняем квадратами из сетки Шуховской решетки. Как то так... Если выполнять элементы фермы на земле самому, а потом собирать вверху, то стоимость и скорость будут на уровне. ?

 

Ну, все как обычно, форум есть форум... Как послать друг друга, так желающих тьма, а как толковый совет дать...

 

представьте что у вас дома вечеринка и ваш друг весом 120 кг пригласил потанцевать девушку 70 кг - рядом еще несколько таких пар и все хотят быть в центре
а 400кг это на перекрытие или на кровлю? а то у нас снеговая нагрузка 480 кг на квадрат...

 

Это на перекрытие. Ок. Предположим их 20человек и каждый весит в среднем 100кг... Итого 2000кг. На 25м2 это 80кг/м2 итого вместе с перекрытиями 250кг/м2. Согласен, запас нужен. Однако есть ряд вопросов. Первый этаж как раз освобождается от перегородок именно потому, чтоб там и тусили, это раз. Откуда 20человек возьмутся на на СПАЛЬНОМ 2 этаже при таком раскладе? Это два. Но ладно, 400кг так 400кг, запас в прочности=долгая служба.
По кровле я не силен, однако мне кажется, что 480кг/м2- это для плоских. У брата, для которого все и задумывается, баня с крышей наклоном 35-40град, профлистом крытая- снег не лежит вообще, ни разу не видел- скатывается. Рядом старенкий домик, крытиый рубероидом, с таким же примерно углом кровли- снега нет. Но при скатной есть ветровая нагрузка, ее стоит учитывать.
Именно потому мне пришла в голову идея целесообразности сборки каркаса всего дома как единой объемной фермы от фундамента до конька. Материалоэффективность фермы позволит снизить вес, стоимость и сроки.
Стенд для сборки ферм... Самое доступное для меня- штук 30-40 поддонов сложить, сбить сверху бросовым горбылем, потом оргалитом для ровности. Привернуть упоры и вперед.

 

Сжатый стержень, как правило, не считают на прочность.
Возьмите в руки веточку и начните её сжимать в продольном направлении.
Если веточка очень короткая, то вам удастся достичь критического напряжения и веточка разрушится. Но если она достаточно длинная, то она сначала утратит устойчивость - согнется.

 

Какркас в сборе и является по сути обьемной фермой, где каждая деталь компенсирует боковые, верхние, диагональные силы давления.

 

Сегодня заглянул в "Деревянные и пластиковые конструкции" Карлсен/Слицкоухов и много нового узнал о прочности древесины... Мне лично можно дальше и не считать. Хватает...

 

Господа, я чесслово не силён в расчётах, вопрошаю к знающим или умеющим прикинуть "на коленке": будет ли работать треугольная ферма как самонесущая, в смысле, просто как треугольник, без вертикальных и угловых "подпорок-растяжек" внутри неё? Ферма предполагается из двутавровых балок+ЛВЛ, высота балок около 0.4 метра. Длина фермы около 9 метров, высота около 3.5м. Сможет ли перекрытие такой фермой быть полноценным перекрытием (полом) мансардного этажа?

 

Я тоже не силен в расчетах, однако если для расчета перекрытий данных достаточно, то для расчета крыши данных явно маловато. Во первых, ветровая нагрузка? снеговая нагрузка? для вашего региона? Во вторых, шаг этих треугольных ферм?
Ну, и наконц, стоит просчитать стоимость ваших материалов применительно к тому, что можно изготовить фермы с параллельными поясами как для перекрытий, так и для стропил, 9 и 6метров длинной соответственно... Да и со стропилами можно замутить по-другому, нужны размеры жилой части помещения.
Вообще, если есть цель сделать полезную площадь мансарды как можно больше, то лучше посмотреть на крышу Судейкина. В поисковике так и набирать, да и на форумхаусе есть тема. https://www.forumhouse.ru/threads/12663/

 

Как ни странно, нет у меня такой цели Есть цель сделать фермы-перекрытия "треугольниками", чтобы через несколько лет обжить/доделать мансардное пространство примерно как на финском рисунке.

Спасибо, гляну

 

Если как на финском эскизе, то не проще ли правильно расположить балки перекрытия и добавить два опорных прогона для поддержки стропил: