Ферма в наслонных стропилах

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Можно подумать вот над чем:
1. Сделать стропильную систему, как в ДубльДоме, с отдельным треугольником посредине и двумя наслонными скатами.

Треугольник, можно сделать не как тут, а с обычной затяжкой понизу.
Все равно, на длинном скате делать составные стропила, вот и состыкуете их на прогоне, плюс кобылку на свес прибьете.
2. Пролет 5.1 м в Твери, действительно велик для доски 200х50. Или стропила раза в 2 чаще, или (не очень хороший, но возможный вариант) задействовать лаги чердачного перекрытия, если они тоже 200х50.
Лучше, под каждое стропило ставить не одну, а две стойки https://www.forumhouse.ru/posts/28462760/
Почему вариант не очень хороший - зимой, при появлении снеговой нагрузки, потолок в комнате будет дополнительно прогибаться. При нормативной нагрузке - что-нибудь около дополнительных 15 мм.
Или делать натяженой потолок, с отступом от лаг.

 

@SergeChe, Спасибо за развернутый совет! Это как раз то, что я искал!
Остались неясными два вопоса:
1.

Если лаги чердачного перекрытия из доски 200х50 заменить на брус 200х100 прогиб войдет в норму ?
2.

А если плюс к этому добавить еще и подкос под каждое стропило с опорой на внутреннюю стену, это значительно уменьшит нагрузку на черданое перекрытие или нет?

 

для 5,1 надо брус 175х200 или 150х250 (минимум 150х200)

 

Что для Вас норма?
Зависит от того, чем подшит потолок. 15 мм на пролете 5100 - это прогиб 1/340.
Натяжному потолку - фиолетово, какая-нибудь вагонка - выдержит. Гипсокартон требует что-то вроде не более 1/360. Увеличение ширины сечения лаги в 2 раза, уменьшит прогиб примерно в 1.5 раза.

Хочется сделать-таки гибрид?
Подкосы, не очень хорошо работают под острым углом.
Например, подкос под углом 30, прибитый гвоздями. Податливость гвоздевого соединения 2 мм (т.е. смещение под длительной нагрузкой), а смещение точки крепления подкоса к стропилу - уже на 4.5 мм вниз.
На подкос, в точке крепления, давит вниз 100 кг, а на стену вбок - уже 200. И "сдергивает" стропило с прогона - тоже 200. И так, на каждые 100 кг нагрузки.
Ну поставьте, только закрепите хорошенько, и стену проверьте на боковую нагрузку.

Поправка: цифры для угла 26.6, а не 30.

 

@SergeChe, ОК, спасибо!
Вариант с подкосами отпадает.
Попробую самостоятельно посчитать вариан с двумя открытыми стальными балками поперек комнаты (лаги чердачного перекрытия вдоль комнаты перпендикулярно стропилам)...

 

С деревянными балками, можно этим https://www.forumhouse.ru/posts/25110857/ посчитать, если есть Excel.
С симметричными деревянными - еще и этим https://www.forumhouse.ru/posts/31202861/

 

С двумя балками получилось не очень, а с тремя вроде как ничего
Нагрузки:
1. Район снеговой нагрузки 4, а это 240 кг. на 1 кв. м.
2. Район ветровой нагрузки 1, а 30 кг. на 1 кв. м.
3. Нагрузка от кровли 70 кг. на 1 кв. м.
4. Итого: 240+30+70=340 кг/кв.м.
5. Площадь участка крыши, опирающегося на три стальные балки 3,4х 6,36 = 21,62 кв. м.
6. Нагрузка на три балки 340 кг. х 21,62 = 7,35 тонны
7. Берем 100% резерв 7,35*2=14,7 т.
8. Нагрузка эта точечная, на 6 точек балок 14,7:6= 2,45 тонны на каждую подпорку стропил.
9. Кроме того, на балки действует равномерная нагрузка потолка 100 кг/кв.м. и плюс временная нагрузка 100 кг/кв.м (чердачное перекрытие)
10. Переводим это все сначала в общий вес чердачного перекрытия 5,1х6,36= 32,43 кв. м. х 200 кг. = 6,49 тонны
11. Определяем нагрузку на каждую балку 6,49/4=1,62 тонны, а затем определяем нагрузку на 1 п. м. балки 1,62/5= 324 кг. на 1 п. м. Для расчетов возьмем 400 кг/п.м.

Загоняю нагрузки в «Кристалл» и получаю рекомендацию: Швеллер с параллельными гранями 16аП
Подсчет по двутавру в «Кристалле» не получается (только по швеллерам)…

 

Несколько уточнений по схеме
Участок крыши опирается на два ряда «мальчиков» которые в свою очередь опираются на лаги (лежни) 50х150 (можно усилить двумя сколоченными в разбежку досками 50х150 и получить два ряда лежней100 х 150) (на плане красные), которые в свою очередь опираются на стальные балки и мауэрлат, поднятый с боков на высоту стальных балок. Лаги (лежни) предполагается крепить к стальным балкам через приваренные уголки шпильками.

Расстояние между лагами чердачного перекрытия (на схеме желтые) по ширине утеплителя примерно 60 см.

Стропила на пролет 5,1 м с двумя подпорками (мальчиками) можно делать с шагом более 1 метра из досок 50х150! По счетчикам проходят элементарно! Поэтому шаг буду выбирать по обрешетке и трубе вентиляции.

Все размеры в сантиметрах
PS. После конструктивной критики @SergeChe, сейчас пересчитываю нагрузки, как пересчитаю отпишусь...

 

Осталось решить вопрос утепления швеллеров или двутавров Или опустить металл внутрь теплого контура.

Сильно не обольщайтесь, проверять надо. 99% "счетчиков" предполагают, что промежуточные опоры не смещаются под нагрузкой. У Вас же, промежуточные стойки опираются на прогибающиеся лаги, а те, в свою очередь, на прогибающиеся стальные балки. Чем больше прогиб - тем больше (с какого-то момента) напряжения в стропилах, тем большее сечение стропил требуется.

Примерные нагрузки на лежни, от одного стропила с шагом 64 см

В принципе, лага 150х50 длиной 1.59м, вполне выдерживает сосредоточенную нагрузку от пары стропил. При прогибе лаги, нагрузка на нее даже уменьшится.

 

Вы хоть доску 50х150 6м держали? она с сучками - иногда с большими играет как пила двуручная. Похоже вам нравится бравировать словами - мальчик, подкос, кобылка... типа опытный строитель. шаг стропил более 1 м - обязательно предусмаривает мощный прогон. Но как вы его зафиксируете?
https://www.forumhouse.ru/attachments/2811368/

 

1. 280 х 1,25 = 350 кг/кв.м
3 Нагрузка кровли (металлочерепица) – 30кг/кв.м
4. Итого: 350+30=380
5 Площадь участка крыши, опирающегося на три стальные балки 3,4х 6,36 = 21,62 кв. м.
6 Нагрузка на три балки 380 х 21,62 = 8215 кг.
7 Никаких резервов больше не делаю т. к. резерв уже был заложен в п. 1
8 Точечная нагрузка на стальную балку 8215 кг: 6 = 1370 кг.
9 Общий расчетный вес чердачного перекрытия (потолка) возьму из таблицы @Roracotta, «Потолок с допуском выхода на него, но без допуска использования его как склада». 50 кг/кв.м + вес самого потолка (потолок вагонка, утеплитель минвата).
10 Общий вес чердачного перекрытия без учета стальных балок у меня получился 4865 кг
11 Нагрузка на каждую балку 4865 кг: 4:5,1 = 238,5 кг. Для расчета увеличим на 25% 238,5*1,25=298 кг. Короче 300 кг/пм.

Загоняю все в «Кристалл» и получаю рекомендацию: Швеллер с параллельными гранями 14П
Осталось разобраться как сдвоенный швеллер 14П перевести в двутавр (чтобы не заниматься сварочными работами по продольному соединению двух швеллеров 14П).

Да, они будут внутри теплового контура, поэтому утпляться не будут.

@SergeChe, если подскажите про деревянные балки с такой же несущей способностью буду весьма признателен. Смотрю, как вариант, в сторону лафета, для сравнения с металлом...

 

Я собираюсь делать крышу в первый раз, поэтому спорьте сними:
«Жилой дом для индивидуального застройщика» Москва, Стройиздат 1991 год
Авторы: Л. М. Агаянц, В. М. Масютин, Н. В. Бочкарева, Ю. В. Рябченко, Л. П. Савина – (говорят это как раз те, кто писал СНиПы)
Оптимальное сечение для стропил любых крыш (также, как и для балок перекрытий) 50х150 мм. Среднее расстояние между стропилами 1м. При большой снеговой нагрузке на пологих крышах это расстояние следует уменьшить до 0,8-0,6 м, а на крышах с уклоном более 45 градусов его можно увеличить до 1,2-1,4 м.

Оптимальная ширина перекрываемого пролета для деревянных балок равна 3-4м. При пролетах свыше 4-4,5 м сечения балок непропорционально увеличиваются до нестандартных размеров, а само перекрытие становится зыбким.

Наиболее экономичными по расходу древесины являются дощатые балки толщиной 5 и высотой 15-18 см.

 

я согласен - у меня ширина дома 9 м с центральной стеной - 2 перекрытия по 4,5 м. балки перекрытия (лаги) - сечение 100х200 шаг между поверхн - 600 мм- и скрипят при хотьбе, хоть и не везде - усохло неравномерно. Крыша двускатная - 40 гр - стропила 6 м 50 х 200. и то я как-то не совсем уверен.

 

Ну, давайте попробуем.
Расставим, "для красоты", стропила через 53 см.
Нормативная нагрузка, составляет около 73% от расчетной. Это, чтобы по 2 раза не считать.
При условии снегонакопления, нагрузка на высокую стойку под каждым стропилом около 390 кг, на низкую по 340 кг.

Нагрузку от двух стоек по 390 кг, вполне выдержит лага длиной 159 см, из сдвоенной доски 150х50 (145х45).

Нагрузка на перекрытие: грубо, 8 кг/м2 утеплителя, 8 кг/м2 вагонки, около 1.5 м лаги 150х50. Округлим вверх, до 25 кг/м2. Плюс полезная нагрузка на перекрытие 50 кг/м2, итого 75 кг/м2.
На каждую балку давят:
- стропила с шагом 64 см, ширина грузовой площади 1.59 м. Аппроксимируем нагрузку на перекрытие, равномерной нагрузкой 75*1.6=120 кг/м.
- добавим собственный вес балки, скажем 20 кг/м.
- на отметке 1.7 м, балка воспринимает нагрузку от 3-х более высоких стоек под стропилами (от одной непосредственно, от двух других через лаги перекрытия). Имеем сосредоточенную нагрузку 390*3=1170 кг.
- на отметке 3.4 м, нагрузка от трех более низких стоек 340*3=1020 кг.

Делать балки из дерева, мало перспективно. Например, балка из 4-х досок 240х45: прочности не хватает, прогиб при расчетной нагрузке больше 30 мм (при нормативной, примерно 3/4 от этого).
Если только брать балки из LVL, высотой хотя бы 300 мм.

Двутавры. Посмотрим, на модельный ряд по ГОСТ 8239-89.

Например, у двутавра высотой 20 см, эквивалентное сечение 20х2.76 см.

По прочности проходит, прогиб при нормативной нагрузке около 13 мм. Я бы взял 22-й двутавр, там прогиб будет меньше 10 мм.

Но я бы хотел повторить вопрос: что делать с "мостиками холода" из двутавров, и с конденсацией на них?

 

@SergeChe, огромное спасибо за столь развернутый ответ и многочисленные вычисления!

Я не вижу здесь мостика холода. Двутавр в теплом контуре комнаты, над ним деревянные лаги между которыми укладывается утеплитель. Снизу лаг пароизоляция (влагостойкий прескартон с прокленными стыками скотчем - одновременная поддержка минплиты и пароизоляция). Отделка потолка вагонкой по низу лаг через прескартон (ДВП). Сверху лаг мебрана (пока еще не выбрал какая) для удаления влаги и черновой пол. Для эстетики металлические двутавры можно закрыть снизу иммитацией балок (они изготавливаются фабричным способом из пенопласта), которых полно в продаже.
Если волнует небольшой участок соприкосновения двутавра с минплитой, то на всякий случай там можно проложить пеноплекс толщиной 2-3 см. и шириной равной ширине двутавра. Мне кажется это избыточным, но можно это сделать для спокойствия...
Или я что-то недопонимаю?
Иммитация балки из пеноплста