Вопросы по стропильным системам - 8

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

То есть, накосное опирается где-то между отметок?

Нарисуйте, что ли, положение мауэрлата на стенах.
Вы забыли важный пункт: величина свесов, от наружного края мауэрлата до кончика стропила, размер в горизонтальной проекции.

 

Логически будет одна ферма и одна стойка на несущей стене. Принцип не меняется. Просто мучить людей, которые дальше своей программы ничего не видят, не менее затратно по времени.

 

Возьмём такую схему:
- полная ширина крыши 7.4 м, ширина ската 3.7 м, свесы стропил по 0.65 м от точки опирания;
- расчетная нагрузка около 240 кг/м2, шаг нарожников 0.63 м, погонную нагрузку на нарожники округлим до 150 кг/м;
- нормативная нагрузка - 73.7% от расчетной;
- пролет накосного стропила 4.3 м, свес 0,93;
- шпренгельную балку считаем по её средней линии, пролет по точкам пересечения средней линии с краями мауэрлата.

Заполняем размеры и нагрузки от нарожников, пока без шпренгеля.

Понятным образом, опорная реакция двух последних нарожников отрицательная, от последнего - весьма заметная.
Нагрузка на свес накосного стропила, зависит от конструкции в этой части. Прикидочно, я поставил 150 кг в середине свеса.
Опорная реакция на верхнем конце накосного стропила 538.5 кг, прогиб 15 мм, прочности 2х200х50 хватает, коэффициент запаса около 1.4.
При переходе к наклонной балке, прогиб увеличится в 1/cos² раз, максимальное напряжение увеличится на доли процента. То есть, накосное по прочности проходит, а прогиб великоват.

Начинаем ставить шпренгель. Поставим балку так, что от её середины 2.8 м до конька. Длина балки по средней линии, от мауэрлата до мауэрлата, 2,6 м.
Под "стандартной" нагрузкой 1000 кг, при среднем модуле упругости 100 т/см² (10 ГПа), балка "сухим" сечением 190х190 прогнется на 3,372 мм.
Подсунем под накосное стропило опору, которая смещается вниз на 3.372 мм на каждую тонну нагрузки:

Напряжение снизилось почти в 2 раза, прогиб - больше, чем в 3 раза, опорная реакция на верхнем конце 387,2 кг.
Проверять эту конструкцию при нормативном модуле упругости 7 ГПа я не буду, за явной бессмысленностью.
Поставим шпренгель в 2 раза уже, то есть прогиб под стандартной нагрузкой будет в 2 раза больше:

Похуже, но тоже неплохо. Нагрузка на верхний конец увеличилась до 403,2 кг.

Вернем шпренгелю его ширину, и подвинем на 20 см вдоль накосного, ближе к коньку. Пролёт шпренгеля увеличился на 40 см, прогиб под стандартной нагрузкой до 5,18 мм.

Стало еще немного лучше.

Ещё 20 см - напряжение продолжает уменьшаться, а прогиб совсем немного, но вырос.
И еще 20 см.

Прогиб растет, уже достаточно заметно. После 3-х шагов, при сдвиге шпренгеля на 60 см и увеличении его пролёта на 1.2 м, нагрузка на верхний конец снизилась до 362,4 кг, почти на 25 кг.

Вот так, сдвигая всё более длинный и всё больше прогибающийся шпренгель, мы ищем позицию, в которой достигается оптимальный (по нашим критериям) результат. То ли по прогибу, то ли по напряжению в балке, то ли по нагрузке на верхний конец, то ли ещё по чему.

 

Это примерный собственный вес 1 м накосного стропила.

Равномерно распределенную и сосредоточенную нагрузки, не надо переводить одну в другую. Прогиб при сосредоточенной нагрузке в центре, в 1.6 раза больше.

От балки шпренгеля, в таблицу идет одна единственная цифра - прогиб под нагрузкой 1000 кг, в том месте, где на балку опирается стойка. Была бы стойка не по центру - был бы другой прогиб.

Там 5 таблиц из "калькулятора".
1. Без шпренгеля
2. Шпренгель 190х190 пролёт 2.6 м
3. Шпренгель 190х95, пролёт 2.6 м.
4. Шпренгель 190х190, пролёт 3 м
5. Шпренгель 190х190, пролёт 3.8 м
После 3-го скриншота я написал: "Вернем шпренгелю его ширину,"

 

Вам решать.

 

Проектирую стропильную систему односкатного навеса над крыльцом.
Размер в плане 5,5*2,5м. Вверху на длине 5,5м - описание на стену, по фронту слева стена, справа столб 630*630мм, между этими точками опоры пролет 5,5м для нижней балки-мауэрлата на которую опираются нижней частью стропила (из досок 200*50мм, длиной 2,6м в плане, угол наклона 25 градусов). Вынос стропил в плане - 1м.
Вопрос: какого размера/сечения должна быть эта балка?
Если, рассуждая "по-простому", поделить площадь навеса на две части, то на опору по стене придется 0,8м длины ската, а на опору по искомой балке - 1,8м. Итого площадь ската на балку - 1,8*5,5=10кв.м. Нагрузка снеговая - максимум 300*10=3000кг. С учётом веса конструкции и цементной черепицы - больше 3500кг.
Брус 200*200 навскидку не прокатит.

 

Мы считаем накосное стропило, сухим сечением 190х95. С пролётом 4.3 м и свесом 0,93 м. С сосредоточенными нагрузками от нарожников и собственным весом 10 кг/м.
Первый расчет - без всяких шпренгелей.
Потом, мы начинаем подставлять под него шпренгель, разных сечений и в разных местах. Первый раз, на отметке 2.8 м, опирание по центру шпренгельной балки 190х190 с пролётом 2.6 м.
При расчете накосного стропила, нас не интересует:
- из чего сделан шпренгель: металл, дерево или железобетон;
- в какое точно место шпренгельной балки опирается стойка;
- какого профиля балка (прямоугольник, двутавр, или это вообще ферма.
Нас интересует только одно - прогиб шпренгельной балки в месте опирания, под нагрузкой 1000 кг. Эту цифру, мы и подставляем в расчет накосного стропила.

Само получение этого прогиба, я демонстрировать не стал, из-за его простоты. Это можно сделать в любом вменяемом калькуляторе, или даже по аналитическим формулам.
Вариант расчета:

Перемотав страницу немного ниже, мы увидим:

Это ровно тот калькулятор, который я выкладывал для Вас вот тут https://www.forumhouse.ru/posts/31176765/

 

Удачный у вас рисунок получился Добавлю "5 копеек"
При фиксированом шаге стропил в зависимости от некоей точки отсчёта при попадании нарожника в "серую зону"(её размер зависит от высоты шпренгеля) приходится либо пилить (шпренгель либо нарожник), либо менять шаг нарожника. Ну либо "проваливать " сам шпренгель, те ставить его на стену (или в нишу сены), а не на мауэрлат.
@a991ru, Нет под рукой 3d рисовалки - попробую "на пальцах."
У вас шаг потолочных балок привязан к шагу стропил, а их нижняя грань к верхней пласти мауэрлата. На рисунке (при наличии шпренгеля) три зелёных балки висят либо на двух шпренгелях, либо на шпренгеле и потолочной балке, (в зависимости от направления балок), которая в свою очередь является затяжкой фермы, добавляя тем самым некую нагрузку на соответствующие элементы.

 

Поняли меня правильно. Надеюсь, я Вас тоже понял, но как-то мне не нравится в Вашем варианте наклонное положение балок - вот рисунок для понимания.

Или под каждую балку врубку делать? Чтоб они вертикально стояли.
Вообще расчёт показывает, что в моём варианте одиночной балки - для достижения приемлемого прогиба 1/200 пролёта (5300/200=26мм), необходима балка 200мм высотой и 380мм шириной (то есть 8 досок 50*200мм).

Так делают? При таком варианте наиболее сложно будет сделать точные запилы на всех стропилах. Подкладки по месту помогут. Доски устанавливать по одной, сшивать друг с другом гвоздями.