Помогите определиться с конструкцией вальмовой крыши

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Город Новосибирск, 4 снеговой район.
Стропила накосные (диагональные).

 

Нормативная снеговая нагрузка для Новосибирска 1.6 кН/м2.
Суммарная расчетная нагрузка от крыши и снега, что-нибудь вроде 275 кг/м2. А допустимая расчетная нагрузка на перекрытие - 800 кг/м2.
То есть, если поставить много-много стоек, под каждый участок кровли, запас прочности почти в 3 раза.

Теперь вопрос, сколько из этих "много-много" стоек выкинуть, а сколько оставить.
Если оставить только две, под узлами, в которых сходятся конек и накосные стропила, там соберется (прикидочно) тонн 13, по 6.5 на стойку. Много.
Если добавляем "табуретку", то она примет на себя порядка 50% суммарной нагрузки. Например, там, где на нее опираются "полноценные" стропила (с двух сторон от конька), нагрузка на табуретку может составить около 750 кг/м.
Но считать "табуретку" не очень приятно. Если считать формально, то в некоторых узлах, на стыке нарожников с накосными стропилами, возникают огромные отрицательные реакции. По-хорошему, нужно считать с учетом податливости соединений нарожников с накосными стропилами, а это достаточно трудоемко, или нужна хорошая расчетная программа.

Я бы предположил, что достаточно хорошо нагрузку от кровли на перекрытие, передаст система с двумя "табуретками".

Там, где табуретка проходит близко к стыку плит, я поставил бы над стыком достаточно жесткие лежни, высотой 150-200 мм.

 

@SergeChe, Спасибо за участие. Подскажите, пожалуйста, есть ли существенная разница между табуреткой и вариантом опирания каждого стропила без верхнего прогона на свою стойку, как на моем чертеже?

 

Для начала, всего замысла не видно. Непонятна высота и сечение стоек, что у них с гибкостью.

Я бы делал каркасную мини-стенку, с парой укосин по каждой стороне. Чуть равномернее распределится нагрузка, устойчивость стропильной системы повысится.
Лично мне было бы удобнее правильно выставить "стенки" табуретки, а потом ставить стропила, в смысле соблюдения плоскости ската.

 

Буду делать вариант с табуреткой.

 

Один хороший человек посоветовал делать кровлю по такой вот схеме. Та же табуретка по центру рядовых стропил и конек, опирающийся на плиты перекрытия через лежень.
В моем случае конек опирается на стены, в правой части кровли зона максимальной загрузки накосных стропил также опирается на стены, а вот в левой части дополнительной стены нет, поэтому появилась задача, по аналогии с правой частью, разгрузить и левую часть. Для подкосов минимальный допустимый угол наклона к горизонту 45°, от этого и исходил. Из-за пересечения подкосов пришлось их немного развести, разница в опирании накосных стропил на эти подкосы составляет 200 мм. Расстояние от конька до места опирания составляет примерно 1/5 длины пролета накосного стропила. По хорошему опирать надо на расстоянии 1/4 длины, так как там сосредоточена максимальная нагрузка. Поэтому возник вариант с дополнительной опорой в зоне стыка накосных стропил и установкой компенсатора прогиба точки пересечения подкосов, куда опираются дополнительные опоры. На мой скромный взгляд такая конструкция достаточно разгрузит зона максимальной концентрации нагрузок накосных стропил. Но возможно я заблуждаюсь. Поэтому хотелось бы услышать конструктивную критику.

 

Возможно достаточно будет подкоса без дополнительной опоры в место стыка наслонных стропил. Может кто возьмется про Посмотреть вложение 9153414 Посмотреть вложение 9153416 считать эти варианты?

 

Савельева почитать, тоже "хороший человек" посоветовал?
Посмотрите вот это сообщение: https://www.forumhouse.ru/posts/27796025/
Точка 1/4 пролета, ни к какой "максимальной нагрузке" отношения не имеет. Даже если и имела бы, подпирать накосное стропило стойкой или подкосом, имеет смысл совсем в другом месте - немного выше середины пролета.
Характерная картина нагрузок на накосное будет такая:

Чем ближе к верхнему концу накосного нарожник, тем он длиннее, тем больше от него нагрузка на накосное. Зависимость линейная.

Подопрем накосное в 1/4 пролета. Получим:

Теперь, попробуем подпереть просто в середине, без всяких поисков оптимума:

Максимальное напряжение изгиба уменьшилось на 16.2%, максимальный изгиб на 42.1%.

Вы подкос для чего ставите? Перенести часть нагрузки с табуретки (опирающейся на плиты) на несущую стену. Добавление подкоса в 1/4 пролета, уберет с табуретки (в данном примере), при идеальном исполнении подкоса, 320 кг. А если в 1/5 пролета, то 270.
50 кг разницы, при суммарной нагрузке от крыши примерно 38 тонн. Не о том переживаете.

 

@SergeChe, Спасибо вам. Можете примерно подсказать какая нагрузка будет действовать на угловые опоры табуреток, стоящих под накосными стропилами, при длине накосного стропила между точками опирания на коньке и мауэрлате 7290 и сечением 150*100 мм, при варианте опирания только на табуретку без подкосов?

 

Это зависит от вводных.

0. Размеры нужно дать в горизонтальной проекции, дополнив углом ската. Вот 7290 мм - больше похоже на длину стропила, а не на длину его проекции. Как мне угадать угол наклона?
1. У накосного есть свес, который поддерживает выступающий угол крыши. Нужно понимать, как он устроен, какая нагрузка на него приходится. Свес, несколько "разгружает" накосное и перераспределяет нагрузку.
2. Свес нарожников, по тем же причинам. Например, считая от середины ширины мауэрлата, или от середины опорной площадки, если Вы уже считали запилы.
3. Положение табуретки, относительно длины пролета, можно в процентах расстояния по горизонтали, от середины мауэрлата или середины опорных площадок до конька.
4. Может быть несколько вариантов конструкции:
- на табуретку (ее углы) опираются только накосные, нарожники - только на накосное и на мауэрлат.
- нарожники тоже опираются на табуретку (или на индивидуальные стойки). Если нарожники разрезные, то есть состоят из двух частей, состыкованных на табуретке - это тоже достаточно просто считается. Хотя, так нечасто делают, в основном, когда длина нарожников со свесами превышает 6 м.
Кстати сказать, а из чего собрались делать накосное длиной 7.29 м, плюс свес? Если оно разрезное, со стыком на табуретке - нагрузки снова распределятся по-другому.
- нарожники неразрезные. Для меня, это очень трудоемкий случай. Под нагрузкой, нарожник с маленьким пролетом выше табуретки, работает как рычаг, задирая накосное вверх. Считать, я полагаю, нужно с учетом и гибкости нарожника, и податливости соединения нарожник-накосное. Тут я пас.
Какой вариант Ваш?

Вот всех этих 2.5d-картинок не нужно. Просто внятная схема, со всеми размерами, сечениями, с шагом стропил по осям (а не с величиной просвета, как некоторые ставят).

 

@SergeChe,
Горизонтальная проекция накосного стропила между внешним углом мауэрлата и коньком 6370 мм.
Горизонтальная проекция свеса накосного стропила 987 мм. Горизонтальная проекция рядового стропила 4965 мм. Горизонтальная проекция свеса рядовых стропил и нарожников 774 мм. Горизонтальная проекция между внешними сторонами табуретки и мауэрлата 2451 мм. Угол наклона рядовых стропил 37°. Угол наклона накосных стропил 28°. Осевой шаг стропил по длинной стороне 590 мм, по короткой стороне 606 мм. Опирание накосных, рядовых стропил и части нарожников на внешний край табуретки. Сечение нарожников табуретки 150*150 мм, составное - брус 150*100 мм и доска 150*50 мм. Сечение стоек и верхнего прогона табуретки 150*100. Сечение рядовых стропил и нарожников 150*50 мм. Сечение накосных стропил 150*100 мм, составное из двух досок 150*50 мм, два стыка выполнены в разбежку, указаны на плане.

 

1. Цифры не очень бьются.
Если полная ширина крыши 10550, то длина рядового стропила (в проекции) должна быть около 5275.
Если внешний размер мауэрлата 9100х11800, то свесы за мауэрлат должны быть по (10550-9100)/2=725 мм, а основной пролет 5275-725=4550. При угле ската 37, реальная длина рядового стропила 6.6 м, что больше типовой доски.
2. Стыки составной балки, не делают абы где.
3. Мне казалось, что я ясно написал про неразрезные нарожники, опирающиеся на стойки или табуретку: "Тут я пас".

 

@SergeChe, Вы правы, я ошибся, машинально посчитал горизонтальную проекцию рядовых стропил с углом накосных 28°. Реальная проекция рядовых стропил 4493 мм, размер взят от внешней стороны конька до внешней стороны мауэрлата. Проекция свеса соответственно 700 мм от внешнего края мауэрлата. Горизонтальная проекция между внешними сторонами табуретки и мауэрлата 2218 мм.
Стыки накосного стропила приняты по аналогии с тем, что делается на практике, вразбежку. Я под эти стыки планирую поставить подкосы. Хотя из того, что приходилось видеть, эти стыки ни чем не подпираются. По поводу разрезных нарожников не знаю как лучше сделать. Может что-то посоветуете?

 

На практике в проектах, или на практике у шабашников?
Составная балка, выглядящая как 150х100, может иметь прчность в 1.5-2 раза ниже, чем цельная того же сечения. Или развалиться под нагрузкой, из-за того, что там, где нужно было поставить 15 гвоздей, поставили 3.

По уточненным размерам, рядовые стропила имеют реальную длину около 6.6 м, самые длинные нарожники, тоже длиннее 6м. По крайней мере, в этих местах нужно либо наращивать свесы кобылками, либо делать стропила/нарожники из двух частей, стыкуя части на табуретке.
Кобылки, прибитые гвоздями, будут отклоняться от линии соседних цельных стропил вниз, за счет податливости гвоздевых соединений.
Стык стропил на табуретке, будет под нагрузкой немного шевелиться: При нормативной нагрузке, угол между двумя частями стропил составит около 0.6 градуса (1:100), верхние углы разойдутся в пределах 1.5 мм (зависит от глубины запилов).
То есть, по рядовым стропилам и самым длинным нарожникам Вам нужно принять решение: кобылки или стык на табуретке.
Если Вы вдруг склонитесь к стыку на табуретке, все остальные нарожники тоже можно сделать со стыком на табуретке. Тогда, Вы сможете самостоятельно посчитать все нагрузки от стропил и нарожников, на конек, табуретку и накосные стропила. Понадобится большой лист бумаги для расчетов, или просто Excel.
Накосные, с 14-ю нарожниками и свесами, Вы вряд ли посчитаете, но я Вам тут помогу.

Вам, кстати, на биржу уже советовали обратиться? Попробовали? Есть отклики?

 

@SergeChe, В первом варианте (без табуретки) длинные стропила планировал наращивать кобылками. В варианте с табуреткой пока не решил, кобылки ставить или стыковать на табуретке.
На биржу пока не обращался. Хочется сперва разобраться с конструкцией.