Каркасные дома. Общие вопросы. Не знаете где спросить? Задайте вопрос здесь - 35

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

А почему бы и нет, давайте проведем.

Всех приветствую. Интересную обсуждаемую тему пропустил. Для того чтобы ответить на возникшие вопросы, необходимо не мысленный эксперимент проводить, а выполнить кинематический анализ системы. Для наглядности Ваш чертеж представил в виде схематичной 3д модели для проведения этого самого анализа:


Представлены два варианта, в которых отчетливо видна разница в геометрии.

Сперва рассмотрим вариант №1, где угол между стеной и кровлей 90 градусов. Каркас из дерева (ригели продольные и поперечные, стойки) выделен желтым и будет более правильно его представить с шарнирными соединениями между элементами. Длинные стены - коричневый и красный, покрытие - синий, одна из торцевых стен (или одна внутренняя поперечная стена) – зеленый, обшиты листами плитного материала (можно было не плитным, а установить связи = «укосины»). И именно такой набор элементов и сопряжений обеспечит геометрическую НЕизменяемость системы (ГИС). Т. е. если узлы шарнирные, нужно не только длинные стены и покрытие обшивать, но и хотя бы одну из торцевых или поперечных стен – получился так называемый связевой каркас. Если же конструировать жесткие (рамные) узлы в поперечном направлении (об этом чуть дальше), можно не обшивать торцевую стену или любую другую поперечную стену – так называемый рамно-связевой каркас. Нужно сразу оговориться, что сечения элементов каркаса, обшивки и их физ. мех. характеристики должны быть достаточны для восприятия приложенных к ним усилий (фиолетовая стрелка).

И выполнив анализ этого конструктива можно ответить на вопросы:

1) В торцевых стенах, укосины или плитную обшивку нужно делать, или и так сойдет? – нужно если узлы каркаса шарнирные;

2) Если на одной торцевой стене сделана плитная обшивка, другую можно так оставить? – можно (если жесткость элементов достаточна);

3) Если дом очень длинный и зашиты оба торца, нет ли смысла сделать обшивку или укосины в одной или нескольких поперечных перегородках? – смысл есть всегда, лучше не упускать возможность увеличить жесткость и устойчивость сооружения, тем более цена этого не велика. Но только это должна быть не перегородка, а внутренняя несущая стена (если следовать канонам строительной терминологии и проектирования).

Рассмотрим теперь вариант №2 (самое интересное), где угол между стеной и кровлей больше 90 градусов, но меньше 180 градусов. И сразу ответ – скат (выделен синим) и здесь будет работать как диафрагма жесткости, даже если угол будет 179,9 градусов. Нужно при этом понимать, что с увеличением угла усилия будут увеличиваться, соответственно жесткость и прочность элементов при этом должна также увеличиваться. Но на практике этот угол чаще всего до 135 градусов (об этом как раз упоминал Ярослав

, что еще вполне реализуемо «вменяемыми» сечениями элементов и крепежа.

Стоить дополнительно обратить внимание, что в варианте №2 стойка «А» будет испытывать усилия сжатия (или же дополнительные усилия сжатия) при действии фиолетовой горизонтальной нагрузки, и усилие тем больше, чем больше угол соответственно. Стойка «Б» будет испытывать растяжение (хотя может и не быть в ней усилий, т. к. это зависит от соотношения жесткостей плитных обшивок или, если это связи = «укосины», то от их расположения в каркасе).

Если подытожить: формально, если придерживаться аксиом и гипотез механики, реализовать такой не самый примитивный вариант (большие площади остекления в каркасе и т. д.) возможно - и ГИС не образуется, НО подходить к этому осторожно и желательно с хорошей расчетно-теоретической базой. Т. к. у древесины относительно небольшой модуль упругости и достаточно податливые соединения, которые вынуждают более детально оценивать именно жесткость элементов системы.

Что касается рамных узлов, Сергей правильно указывает на проблематику их реализации в диапазоне доступного пиломатериала. Рамный (жесткий) узел в дереве это как правило: большие сечения (в основном клееные), многосрезность соединений и строгое соблюдение конструктивных требований при производстве и монтаже.

Тут приведены две рамы: одна с шарнирными узлами и связью, а другая с 4 рамными узлами. И если добиваться одинаковых горизонтальных деформаций верхних узлов рам от одинакового усилия, то это далеко непростая задача - тем более в дереве, и тем более номенклатурой стандартного пиломатериала и крепежа. А вообще, форма 4+4 сразу требует от конструктора более сложных технических решений (а иногда и нереализуемых в жизни), поэтому желательно в каркасном проектировании (опять же тем более в дереве) не забывать и стремиться использовать способ или даже такое понятие как «триада». И если говорить за ДД, то хотелось бы увидеть (не мне, а их потенциально большой группе потребителей) обосновывающую их решения доказательную базу, но есть некоторые сомнения в вопросе приоритетов и того кто там у них "рулит" архитектор (точнее дизайнер визуализатор) или конструктор.

Также не стоит забывать про специфические свойства материала (анизотропность, пороки и т. д.)и, если рассматривать узел приведенный Сергеем , помимо деформаций в нагельном соединении, велик риск (в случае, если не клееный «лес» особенно) раскалывания древесины вдоль волокон, что обусловлено наличием как поперечных, так и продольных составляющих усилий и небольшим расстоянием до края элемента в продольном направлении. Хотя конструированием узла этого можно избежать, но трудоемкость и габариты самого узла будут, как правило, неприемлемы.
Удачи в проектировании и реализации непростых инженерных решений

Спойлер: спойлерок

Если вдруг есть КОНСТРУКТИВНЫЕ вопросы лучше в личку, а то придет сами знаете кто и обсуждение может зайти на орбиту.

 

@ильяэкспо, не умею во все эти ваши умные штуки, но... сдается мне, что геометрическая жесткость всех этих штук кончится на вот этом моменте.
(я исключительно в приземленном ключе раздавливания стекла)

 

@ильяэкспо, никаких личек! Это полезно не только участникам но и читателям

 

Спасибо, @ильяэкспо, отличный ответ!

По поводу приоритетов, у меня такие же сомнения.

По поводу рамных узлов, я хотел бы воспользоваться случаем и выложить забавную картинку, взятую с сайта продавца и производителя конструкций из LVL. Вам понравится

Кстати, чтобы приблизиться к конструкции ДД, одну стеночку надо бы убрать (пометил крестиком).
Введем в рассмотрение еще один параметр (длина конструкции L):

Правильно ли я понимаю, что величина L на жесткость "открытого" проема в Вашей модели не влияет? Можно сделать ее в 10, 20, 100 раз длиннее вертикальной стойки, и деформация под действием приложенной к верхней части стойки силы будет одинакова? Или даже одинаково нулевая?
Не знаю, что здесь не так, но это противоречит интуиции, и просто бытовому опыту.
Может быть, обшивка в модели слишком "идеальная"? Может быть, не учитывается изгиб стержней (стоек и ригелей), прогиб обшивки в диагональном направлении, податливость соединения обшивки с остальными элементами? То, что обшивка не сплошная, а состоит из листов с многочисленными стыками (опять же на податливых соединениях)?

В давние-стародавние времена, дома водились вот такие реалистичные модели "связевого каркаса"

Жаль, сейчас нет. Можно было бы убрать две стенки, и попробовать на нем попрыгать

 

Чтобы приблизится к конструкции, нужно считать весь дом, а не куски. Предположу, что все или почти все сойдется. Без диких запасов, но может сойтись.
P. S. Просьба не очень ругать за дилетантское мнение

 

Это только для РСК. Для ДД, естественно, так не работает

 

@_sega_, совсем скучаете на изоляции?)

 

@_sega_, не учтена несущая способность правильно вклеенного стеклопакета!

 

Так я к тому и корню, что либо жесткость должно держать стекло, либо для каркаса со всей его шарнирностью, допусками плюс-минус километр и всеми прочими подрягушками - это так себе затея

 

Не то чтобы скучаю, но до пятницы я совершенно свободен

 

Так может полную модель сфарганить? Планировки есть на сайте.

 

Я и так два коробка пиломатериала ухайдокал, прикуривать нечем будет

 

@_sega_, дайте адрес, в понедельник вышлю десяток!

 

Всем привет! Подскажите кто знает как протащить трубы ввода воды и канализации через перекрытие первого этажа каркасника на сваях. Пирог перекрытия такой снизу сетка оцинковка 5*5, ветрозащита, каркас 200 с утеплителем, квик дек 22. Возможно ли смонтировать перекрытие, а потом уже на месте, определившись где пойдут трубы канализации и ввод воды, просверлить, весь пирог перекрытия? Или так не делают? Не могу найти технологию, может заклыдные какие оставить. ..

 

У вас же планировка понятна? Или вы делаете перекрытие, а потом как получится будете там дом строить?

Вот если планировка понятна, то и должны быть понятны места потенциального ввода в дом коммуникаций. В соответствующих местах сделать закладные для всего (ввод воды, вывод канализации, ввод электричества в дом, вывод электричества ИЗ дома (ворота, беседки, бани, дренажные насосы в септике, насос в колодце/скважине).

Под закладными для всего подразумеваю не один кусок 500й трубы. А для каждого ввода свою закладную.