F Техническая флудилка по каркасам

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Извините, видимо, я плохо сформулировал.
Я не спрашивал, как считать.
Меня интересовала готовая конструктивная схема, под фермы и две доски над обвязкой. Продуманная, в смысле последующего утепления и прочих обстоятельств. Может, где-то требуется дополнительный перфорированный крепеж на анкерных гвоздях, может еще какие-то тонкие моменты.
Варианты с одной доской, не вполне подходят. Не делают у нас таких досок, да и там вряд ли делают.

 

Это как раз к скандинавам, они любят такую экономию. На обвязку балка из LVL сечением за 300, на неё фермы, спроектированные описанием на верхний пояс. В данном, Вашем случае можно всю раскладку сделать кратным 500, тогда ферма гарантированно будет на стойке.

 

Сечение 300 что-то маловато...

 

есть разница.)

 

Ну, все равно считать придется. Отсюда и вылезет необходимость специализированного крепежа.
Вам лучше танцевать так. Рисуете прямоугольник в размер стены, расставляете фермы, под фермы стойки, потом ставите окна с поддерживающими стойками. И только после этого ставите остальные стойки. А это уже как угодно, хоть исходя из ширины утеплителя, хоть из соразмерности плитной обшивки. Да, в вашей ситуации придется резать утеплитель, но ни чего не попишешь.

Это несчастный случай, так бывает.

 

@SergeChe, вы вроде как занимались рассмотрением каких-то историй с податливостью опор и т. п.
Может подскажете с задачкой?

Суть:
Имеем мансардную крышу, где стропила оперты на центральную и аттиковые стены. На середине пролета стропил установлена затяжка, и затяжка при этом закреплена к центральной стене. Сечение стропил и затяжки одинаковы. Свесы отсутствуют. Если важен угол, то пусть будет 30 градусов.

На все хозяйство мы набрасываем равномерно распределенную снеговую нагрузку (равное q на оба ската).



Вопрос. Как распределятся доли нагрузки в реакциях под центральной и аттиковыми стенками?

- - -

Если мы считаем затяжку абсолютно податливой, то Rаттик.=ql/4 и Rцентр.=ql/2. То есть ее будто и нет.
Ну или на центральной стене у нас 50% той снеговой.

Если считаем затяжку абсолютно жесткой, то имеем жесткую опору в середине пролета стропил и распределение становится Rаттик.=(ql/2)*0,1875=0,09375ql и Rцентр.=(ql/2)*(0,625+0,1875)*2=0,8125ql.
То есть, в центре 81.25% нагрузки.

Далее, не лез в учеты углов и т. п. а баловался просто с проекциями. В условиях пролет стропила у нас равен длине затяжки. При условии, если бы на каждый край затяжки пыталась уйти доля по 62.5% с каждого пролета стропил, ее прогиб получился бы в 2 раза больше, чем прогиб стропил при ее отсутствии (абсолютно податливой ее вариации).

Чтобы прогиб затяжки уравнялся прогибу стропила нагрузка должна быть в 2 раза меньше. В таком случае для опоры стропила на затяжке это уже не 62.5%, а 31.25%.
В таком случае доли уже распределяются как Rаттик.=(ql/2)*0,34375=0,171875ql и Rцентр.=(ql/2)*(0,3125+0,34375)*2=0,65625ql.
Ну или примерно 66% нагрузки на центральной стене.

Однако, мы сравняли прогиб затяжки с прогибом с прогибом стропила без нее, а прогиб с ней частично снова становится меньше и т. д., но с математикой я давно поссорился, поэтому не знаю куда ехать дальше, однако делаю вывод, что значение лежит где-то между 50% и 66%.

Если сие вам подвластно, на сколько мои измышления далеки от истины?

 

Это так прямо вот надо. Я всеми силами пытаюсь не отвлекать от основного вопроса лишним текстом, но не могу заткнуться и продолжаю писать дальше, поэтому оно и так)

 

Можем рассмотреть эту "затяжку", как вариант подкоса, со своими особенностями, и под неудачным углом.
"Идеальными" подкосами, установленными под серединами стропил, можно собрать на центральной стене больше 80% суммарной нагрузки (81.25%). Это в случае, когда точка крепления подкоса не смещается вниз под нагрузкой.
Когда точка крепления смещается, нагрузка на подкос снижается. Можно посчитать, можно посмотреть на такие диаграммы, посчитанные в относительных единицах https://www.forumhouse.ru/posts/24699340/
В данном случае, смещение точки вниз вызвано двумя факторами:
- податливость нагельных соединений. По СП, это 2 мм, плюс корректирующие коэффициенты. Влияние этого фактора, зависит от жесткости стропил: чем стропила жестче, тем эти 2 мм значимее, тем сильнее снижается нагрузка на подкос при деформации соединения.
- прогиб концов "затяжки" вниз.
Поэтому, без конкретных сечений и нагрузок, вопрос о величине нагрузки на центральную стену не имеет смысла.

Ну и, понятное дело, добавление в систему подкоса или ригеля, вызывает "распор", который нужно нейтрализовать. Не так давно, я рисовал кому-то картинки по этому поводу https://www.forumhouse.ru/posts/31990494/
Угол относительно стропила другой, но смысл (я думаю) будет примерно такой же.

 

Как обычно ничего не понял, но получил мысль попробовать порисовать диаграммы и их пересечения.

Я, как и обычно, пытаюсь выйти на какую-то условную более точную усредненку для сбора нагрузок на нижележащее. Собирать, на мой взгляд, надо все равно по пессимистичному сценарию под неблагоприятное стечение обстоятельств, и те самые 2 мм я бы проигнорировал, поскольку речь по сути идет про то, что валится на центральную ось, и, в этом контексте, податливость нагеля работает в сторону лояльности.



Но если вы сможете что-то сказать при конкретных значениях, то пусть для всё той же картинки будет l=8м, угол 30 градусов, сечение стропил и затяжки - 50х200мм через 640мм и все это будет в III снеговом, т. е. q=0.96кН/м (*1.4), а если хочется плюсануть конструкции, то еще 0.32кН/м (*1.1). Про ветер мы аккуратно забудем.

С подкосом оно понятно. Подкос стоит под углом и пытается сбрыкнуть на сторону. А в ригеле/затяжке откуда? Оно же горизонтальное и, при деформациях, по горизонтальной оси может только съеживаться, наоборот стягивая.
(то, что в рамках взаимодействия со стропилом эти углы могут как-то взаимодействовать в отношении того же стекания нагрузок - это вероятно и, вроде как, вполне логично, а вот как это может распирать систему в целом - не понял)

 

... на снегу.

 

Опорная реакция на средней опоре, при ее смещении вниз, изменяется линейно.
Давайте, на примере. Однопролетная балка, без средней опоры, прогибается под нагрузкой на 6 мм.
Подставим опору в середине, на уровне 0, то есть на одной линии с крайними опорами. На среднюю опору, придется 62.5% суммарной нагрузки. Опустим опору на 6 мм вниз - балка будет еле касаться опоры, нагрузка на нее 0. Опустим опору на 2 мм (треть прогиба балки без опоры) - нагрузка на нее составит 2/3 от 62.5%.
А если балка более гибкая, или нагрузка на нее больше, и прогиб без средней опоры составляет 20 мм - то при смещении на 2 мм вниз нагрузка на опору составит 9/10 от 62.5%.

Если бы ригель не был закреплен на средней стойке, он мог бы только сжиматься или растягиваться. А так, часть нагрузки от стропил передается на среднюю стойку через место крепления ригеля к стойке. Или как у нас получается нагрузка на среднюю стойку больше 50%?
То есть, ригель еще и изгибаться будет, концы его будут опускаться вниз.

Про распор. Стропило опирается в 3-х точках: конек, мауэрлат и ригель. В коньке и мауэрлате - горизонтальные опорные площадки, опорные реакции вертикальны (предполагаем безраспорную систему). Рисуете третью опорную реакцию, от ригеля, как Вы ее себе представляете. Или она строго горизонтальна (ригель только растягивается-сжимается), или имеет более сложный характер.
И куда Вы денете горизонтальную компоненту опорной реакции ригеля? А ведь в сумме (векторной), все три реакции должны дать суммарную внешнюю нагрузку на стропило, которая у нас вертикальна. Это условие равновесия, стропило у нас лежит на месте, никуда не летит.
Значит, в коньке или на мауэрлате, или и там и там, есть и горизонтальные опорные реакции.
Вернитесь по ссылке, нарисуйте свою предполагаемую реакцию ригеля, попробуйте уравновесить систему.

 

для таких тайных или бесполезных мыслей имеется хэштэг спойлер.

Спойлер: и...

"всё ненужное будет скрыто"

 

Вот с этим я и попытаюсь дальше повозиться

Я не о том, что элемент деформируется только таким образом, а в контексте распора, про то, что когда затяжка/ригель изгибается, то ее длина в горизонтальной проекции уменьшается, а не увеличивается. Из этого вопрос - как она уменьшаясь может дать распор.

Рисую:


Поясняю:
У нас была равномерно распределенная q и по три точки опирания на стропило - конек, затяжка, мауэрлат.
Конек и мауэрлат имеют горизонтальные опорные площадки, перпендикулярные q, благодаря чему доли этих опор просто получают свои противонаправленные реакции и всё с этим отлично.
Когда мы переходим к затяжке у нас вмешивается история про то, что здесь опирание происходит не через прямое стекание q вниз, а через прогиб стропила, которое гнется поперек своего стержня лишь под действием q*cos (a)

(в этом месте, кстати, проявляется то самое влияние угла, которое я проигнорировал балуясь в проекциях, а ведь вроде как логично, что раз нагрузка не может стечь в полной мере по этой опоре, то эта часть должна переразвеситься на края, а может быть я уже слишком сонный и просто туплю)

тот самый q*cos (a) у нас перпендикулярен стропилу и сила летящая на опору соответственно тоже.
и вот этот вектор в реакциях мы уже компенсируем в виде горизонтальной составляющей, которая взаимно компенсируется с двух сторон через затяжку как стержень, и вертикальной составляющей, которая спускается через затяжку как балку на узел крепления к центральной стене.

я это вижу так

UPD: а из-за направленности прогиба стропила вмешивается еще и разница перемещений, и затяжка как опора теперь становится жесче чем могла бы, если бы была ориентирована как горизонтальная балка параллельная другой горизонтальной балке, ведь теперь она под углом к направлению изгиба... мозг сломался, пойду посплю

 

Толь лыжи не едут...

Продолжаю баловаться всё с той же фигней, что выше.

Условно, под нагрузкой стропило без промежуточной опоры прогибается на 16мм. Чтобы такое же перемещение произошло с затяжкой, узел должен переместиться на 9мм по горизонтальной оси.
Соответственно, дай думаю проверю на сколько та затяжка сожмется как при просто центральном сжатии. Беру формулу центрального сжатия-растяжения стержней (NL)/(AE), дергаю в тупую с 64.13330 модуль 19.5МПа без каких либо коэффициентов, подставляю, получается, что жалкие 200 с копейками кг сжимают двухметровую доску двухсотину аж на 23мм. Ну, думаю, дичь какая-то, ошибся, сейчас интернеты зарешают. Роюсь в поисках калькуляторов, там получаю тот же результат.

При том же раскладе, если я упру такой кусок доски в пол и повисну на противоположном конце, доска должна уменьшиться в длину почти на сантиметр, что как бы дичь.

Я конечно понимаю, что в 64.13330 писано про прочность и устойчивость, а удлинение (сжатие) как посчитать?

PS: в баловстве с перекидыванием векторочков туда-сюда при абсолютно жесткой затяжке, но с учетом угла наковырял 73% на центральной оси.