Каркасник 14х14, два этажа

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Продолжение...


Торцы будут обшиты "елочкой" из трех ступенек. Для этого (рис.2) в качестве крайних брусков контробрешетки будут использованы доски 90х45, которые будут прибиты с выносом наружу на 40 мм.


Контробрешетка и обрешетка будет выполнена из брусков 50х50 (так написано в инструкции к кровле). Между брусками контробрешетки и стропилами будет проложена лента дихтунгсбанд, для плотного их прилегания и защиты мембраны от возможного протекания в местах гвоздевого боя. И тут передо мной дилемма: с одной стороны было бы неплохо использовать строганые бруски, с другой - обычные дешевле в 2 раза. В варианте с обычными смущает, что они будут ЕВ и потом усохнут и не будут плотно прижимать ленту. К тому же смущает их возможная кривизна.
Бруски обрешетки будут набиты с шагом 367 мм (по инструкции к кровле).

 

Продолжение...

На крыше предусмотрено 2 канализационных фановых выхода. Изучал, и до сих пор изучаю, этот вопрос. Больше всего интересует каким образом проходится мембрана и пароизоляция. Это нужно сделать так, чтоб с одной стороны не попадала возможная влага, а с другой пар. Одним словом герметично. Мне посоветовали изучить ассортимент фирмы vilpe. Вроде как у них есть гидрозатворы и для мембраны и для пароизоляции. Посмотрел, нашел, но четкой инструкции не увидел, вроде как то, что нужно, но есть сомнения. Видимо придется звонить и задавать вопросы. Помимо этого еще одна дилемма: у производителя моей кровли есть специальный проходной элемент, именно под мою серию черепицы, но нет ни выходов, ни гидрозатворов. С другой стороны, у vilpe есть и вентвыходы и гидрозатворы и, соответственно, свой проходной элемент. Вот я и думаю, насколько хорошо их "универсальный" элемент подойдет к моей кровле или можно ли взять проходной элемент от моей кровли, а все остальное от vilpe...

 

Продолжение...

В качестве подкровельной мембраны для боковых и центральной части были выбраны разные решения. На боковых скатах будет использована мембрана tyvek solid, а в центральной части гидроизоляция изоспан D. Выбор второго варианта обусловлен тем, что фермы будут утепляться по затяжкам и, соответственно, пространство от затяжки до стропил будет представлять из себя холодный чердак. В таком варианте в качестве гидроизоляции можно использовать пароизоляцию, т. к. чердак будет вентилироваться наружным воздухом. Помимо этого, по затяхкам сверху будет натянута мембрана (скорее всего изоспан А) для исключения "выветривания" утеплителя и дополнительной гидрозащиты. Мембрана будет натягиваться свободно, со слабиной 50 - 100 мм. Это нужно для того, чтобы утеплитель, который будет между затяжками, спокойно встал без замятия краев, т. к. высота затяжки 150 мм, а толщина утеплителя 200 мм.

Вот теперь про вентиляцию подкровельного пространства. Подкровельный материал планирую укладывать не от края карниза, а с небольшим отступом (примерно от середины карниза). Такое же решение я использовал при строительство гаража. Это позволит закрыть торец контробрешетки, при этом воздух для вентиляции будет поступать через подшивку карнизного свеса.
В боковых скатах воздух будет выходить сверху и попадать в вентзазор фасада, который будет выходить в карнизный свес центральной части крыши. В центральной части предусмотрен вентилируемый конек, через него будет выходить воздух как из подкровельного пространства, так и из чердака. В плане площади вентиляционных отверстий пока не считал, но по идее описанных решений должно быть достаточно. В крайнем случае можно добавить кровельные вентиляционные выходы.

В качестве утеплителя на крыше будет применен ISOROC, общей толщиной 300 мм. В боковых скатах 3 слоя: 150 мм между бриджами, 100 снизу, перекрывая их, и 50 перекрестно стропилам по обрешетке. В центральном 3 слоя: 2 по 100 между затяжками с перехлестом стыков и 100 перекрестно фермам по обрешетке, в качестве которой будет использована доска 100х50 на торец, будет крепиться к фермам шурупами 6х180.

 

Про нагрузки на крышу...

Как-то давно, в каркасной флудильне пообещал написать о том, как собирал нагрузки и про все такое. Вот думаю, надо бы выполнить обещание.

Итак, начнем.

Есть такой хороший документ, называется СП 20.13330.2011 "Нагрузки и воздействия". Прежде, чем им проникнуться пришлось его несколько раз прочитать и только тогда в голове все начало укладываться и стали замечаться разные детали и мелочи. Не скажу, что он сложный, но с первого раза не вошел. И, уверен, сейчас много чего из этого документа пролетело мимо моих ушей, так что адептом сего я не считаюсь
Поэтому данная записка может применяться в ознакомительных целях, а если что-то задумаете считать, лучше перечитайте указанный СП самостоятельно. Это серьезно.

Дальше будет нудно, кому не интересно - не читайте

Основные определения:
1. Нормативная нагрузка - основная базовая характеристика, устанавливаемая соответствующими нормами проектирования, техническими условиями или заданием на проектирование. Простыми словами это та нагрузка, которую Вы либо посчитали исходя из массы материалов, либо взяли из нормативного документа/справочника.
2. Расчетная нагрузка - предельное (максимальное или минимальное) значение нагрузки в течение срока эксплуатации объекта. Простыми словами - это взятая Вами нормативная нагрузка но с некоторым запасом (грубо).
3. Коэффициент надежности по нагрузке - коэффициент, учитывающий в условиях нормальной эксплуатации сооружений возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от нормативных значений. Попросту говоря коэффициент запаса, который опытным путем установлен для каждого вида нагрузки.
4. Предельные состояния 1-ой группы - состояния, при которых происходит исчерпание несущей способности (прочность, устойчивость или выносливость) сооружений при соответствующих комбинациях нагрузок, которые могут также сопровождаться разрушениями любого вида (вязкое, усталостное, хрупкое), превращением системы в механизм, образованием трещин, цепи пластических шарниров и др. Простыми словами это когда происходит разрушение Вашей конструкции.
5. Предельные состояния 2-ой группы - состояния, при которых нарушается нормальная эксплуатация сооружений или исчерпывается ресурс их долговечности вследствие появления недопустимых деформаций, колебаний и иных нарушений, требующих временной приостановки эксплуатации сооружения и выполнения его ремонта. Простыми словами это когда поведение конструкции не соответствует требованиям эксплуатационного комфорта, в широком смысле этого слова. Например, перекрытие ведет себя как батут или трескается плитка на полу. Требования эксплуатационного комфорта обычно указываются в различных документах, для разных случаев свои и применительно к балкам они указываются в виде относительного прогиба.

В документе описано, как производить сбор нагрузок для дальнейших расчетов конструкции по передельным состояниям 1-ой и 2-ой группы.

Дальнейшее повествование буду делать посредством разбора примера.
Дано:

• Конструкция крыши из стропил с бриджами, утепленная на всю толщину утеплителем, поверх стропил смонтирована контробрешетка из бруска 50х50 и обрешетка из бруска 50х50. Снизу на стропила монтируется 2 слоя ГКЛ 12 мм. В качестве кровли использована композитная черепица.
• Шаг стропил - 640 мм;
• Сечение стропила - 250х50 мм х мм;
• Шаг бриджингов - 1800 мм. Считаем, что бриджи выполнены из доски того же сечения, что и стропила;
• Плотность утеплителя - 50 кг/м3;
• Шаг обрешетки - 350 мм;
• Удельная масса композитной черепицы - 10 кг/м2
• Плотность древесины - 520 кг/м3
• Удельная масса ГКЛ 12 мм - 9 кг/м2

Имея указанные выше данные находим удельную массу (массу на 1 м2):

• Несущего каркаса (стропила, бриджи) - 16.15 кг/м2;
• Утеплителя - 10,95 кг/м2;
• Обрешетки - 5,75 кг/м2;

Рассказывать как это было посчитано не буду - рассказ на об этом.

Складываем найденные значения с удельной массой черепицы и двух слоев ГКЛ, получаем удельную массу конструкции крыши, которая составляет 60,84 кг/м2.

Для того, чтобы мы могли использовать найденные значения в расчетах по предельным состояниям, нам нужно их привести, во-первых, к горизонтальной проекции и, во-вторых, в паскали. Второй пункт не обязателен, но, лично мне, так удобнее, да и в СП все значения нагрузок приводятся в Паскалях.
Для приведения к горизонтальной проекции нам нужно знать угол уклона крыши, в нашем примере он составляет 15 градусов. Считаем, заодно переводим в кПа, получаем 0.62 кПа.
Это и есть нормативная нагрузка от конструкции.

В СП сказано:

То есть, для расчета по предельным состояниям 1-ой группы (на разрушение) расчетная нагрузка будет равна произведению нормативной нагрузки и соответствующего коэффициента (для каждого случая свой), а для расчета по предельным состояниям 2-ой группы (на соответствие эксплуатационному комфорту) за расчетную нагрузку берется нормативная.

Все тонкости рассматривать не буду, в СП есть еще 2 раздела: классификация нагрузок и сочетание нагрузок. Но для простоты будем считать, что монтажная нагрузка не больше снеговой и они не действуют одновременно, соответственно наша конструкция выдержит монтажника. Поэтому эти разделы пропускаем. Кому интересно прочитайте сами.

Читаем дальше:

Смотрим в таблицу 7.1 и видим, что для: "Бетонные (со средней плотностью свыше 1600 кг/м), железобетонные, каменные, армокаменные, деревянные" коэффициент надежности по нагрузке равен 1.1.
Как было сказано в 4.2.а - перемножаем нормативную нагрузку и коэффициент, получаем расчетную, которая в нашем случае составила 0.68 кПа. От конструкции крыши.

Идем дальше:
Раздел 8. Нагрузки от оборудования, людей, животных, складируемых материалов, изделий и транспортных средств - пропускаем, по нашей крыше люди и животные на транспорте ездить не будут, складировать материалы тоже не планируем. Если будете рассчитывать не крышу, а перекрытие, в раздел загляните, кстати именно в нем (таблица 8.3) установлено, что эксплуатационная нагрузка от людей, животных и мебели составляет 1.5 кПа (или примерно 150 кг/м2).
Раздел 9. Нагрузки от мостовых и подвесных кранов - пропускаем, тоже не наш случай.
Раздел 10. Снеговые нагрузки. Читаем.

вот формула (в цитате не видно):

Читаем 10.2

Наша крыша находится в Москве, это 3-ий снеговой район, и Sg для него равна 1.8 кПа.

Итого получается, что по пункту 10.1, нормативное значение снеговой нагрузки в нашем примере будет равно 0.7*1,8 = 1.26 кПа.

Смотрим пункт 10.12.

Понятно. Умножаем, получает расчетную снеговую нагрузку 1,76 кПа.

Идем дальше:
Раздел 11 Воздействие ветра. Ага! Тоже про нас. Открываем, листаем. Тут не все так просто, наверное самый нудный раздел. Оказывается, ветровая нагрузка, разделяется на 4 вида, по каждому из которых написан свой подраздел! Но мы-то кто? Правильно, самостройщики из частного сектора, из деревни/СНТ/ДНП, нам зачем вникать в: резонансное вихревое возбуждение, галопирования, дивергенции и флаттера? Нам бы по-проще. Поэтому я взял формулу 11.2, подставил подходящие коэффциенты из таблиц 11.1 и 11.2 и на этом ограничился. В конце концов к итоговому значению всегда можно добавить 5-10% запаса. Исходя из таких соображений нормативная ветровая нагрузка для Московского региона, сельской местности и здания высотой 5-10 метров получилась 0.23 кПа.

Читаем дальше.

Прозрачно. Умножаем, получаем расчетную ветровую нагрузку 0.32 кПа.

Теперь если пройтись по тексту и сложить все расчетные значения нагрузок, то получим нагрузку для предельного состояния 1-ой группы (на разрушение). Она составила 2.8 кПа.
А если сложить нормативные нагрузки (потому что согласно п 4.2.б коэффициенты принимаются равными 1), то получим значение для расчета по предельным состояниям 2-ой группы (на прогиб). Она составила 2.2 кПа.

Со сбором нагрузок все. Дальше берем формулы из сопромата, подставляем в них найденные значения, а также (для нашего случая) значения из СП 64.13330.2011 Деревянные конструкции (Расчетное сопротивление древесины и модуль упругости) и получаем то, что нам нужно - ответ, проходит наша конструкция или нет и, если проходит, то с каким запасом.

Во вложении файл-калькулятор, который я составил для себя. Все, что там выделено красным - не доделано. Но уж как есть

@kosovvskiy, твои замечания?

 

да, сначала выпускается обрешетка на длину фронтонного свеса
https://www.forumhouse.ru/posts/14965670/

потом вот так
https://www.forumhouse.ru/posts/14920797/

 

Не понимаю, чем такой вариант лучше моего. На мой взгляд он даже геморнее, а с точки зрения несущей способности намного слабее.

 

а мне кажется наоборот удобнее
настаивать не буду
тебе виднее)

 

Неплохо .

Замечания по мелочи.

Пульсационную составляющую ветровой, все таки надо учитывать, остальные действительно не надо, они для высоких зданий с h>10b. Но, для предельных состояний первой группы ветровая суммируется с коэффициентом 0,9, так что то на то получается.

Снеговую, для схемы с фонарем не пересчитывал? Там небольшой коэффициент, но он есть .

 

Не, я как раз вчера, когда писал пост, заглянул туда, решил, что надо посчитать, но так как было уже очень поздно, решил отложить на потом

 

@kosovvskiy, Кстати, сразу вопрос, немного не на тему, но про расчеты

Сейчас занимаются проектом воздушного отопления в мой дом, поступило предложение в одном помещении продырявить LVL балки, для пропуска воздуховода. Дырявить хотят сечение 200х200 (сами балки 400х51). Как рассчитать балку с таким отверстием? И какая часть наиболее удачна для выбора отверстия: ближе к опоре или ближе к центру?

 

Непростой вопрос, в двух словах не объяснишь.

Отверстие должно быть как можно ближе к центру балки. Если оно будет симметрично относительно оси балки, то сопротивление изгибу можно грубо вычислить, если вычесть из общего сопротивления изгибу балки, сопротивление изгибу "удаленной" части.

Отверстие должно быть как можно дальше от опор, так как при распределенной нагрузке, там максимальная поперечная сила. Если дальше трети пролета от опоры, то на скалывание можно не считать.

 

@kosovvskiy, в плане расположения отверстия проблем нет, можно выполнить в любой ее части, т. е. в центре. Отверстие будет расположено симметрично относительно оси, то есть и сверху и снизу останется по 100 мм балки.

То есть я считаю момент сопротивления целой балки 400х51, потом считаю момент сопротивления удаленной части 200х51 и вычитаю второго из первого? Если так, то получается, что балка теряет чуть больше 25% прочности. Такой расклад меня устраивает.

Насколько грубо и в какую сторону?

 

Достаточно точно, и в сторону запаса.

Но, коэффициент надежности, где нибудь 1,2, я бы положил. Фих его знает, насколько по технологии эти балки сделаны. Мы, в России живем, а не в Америке .

 

При таком расчете прочности остается еще вагон, намного больше 20%. Короче, будем дырявить.

Вообще в том месте пролет средний, всего 3.5 метра, на всякий случай спросил, вдруг нюансы есть с этими отверстиями!

 

Продолжение...


На днях привезли фермы, о которых я писал выше. Ничего хорошего про них сказать не могу. Оценка максимум 3 из 5. Во-первых они выполнены из доски ЕВ, в среднем 35% влажности, соответственно при высыхании сядут и образуются щели. Более того, гвоздевые пластины, по той же причине, не будут прилегать плотно. Во-вторых, как следствие, размеры доски "пляшут" прилично, не меньше 5 мм это точно. То, что доска ЕВ это в какой-то мере мое упущение, я всегда думал, что фермы делают только из СС и поэтому даже не задавал такого вопроса. Мне даже в голову не пришло.


Помимо всего прочего, качество сборки хромает. Неужели нельзя было сделать без щелей?


Местами не убрали обзол.

Короче ни одной положительной эмоции эти фермы у меня не вызвали, считаю, что за такие деньги можно было сделать намного лучше, а эта поделка должна стоить в 2 раза дешевле заявленной цены.