Ваши замечания по стропильной системе

Тогда, если места стыка стропил и растяжек будут "дышать вверх-вниз", то, видимо, уголки не спасут - это "дыхание" должно вырвать гвозди (или саморезы), которыми они крепятся к прогону. Не так ли?

--------
Не могли бы Вы прояснить: как крепить шпильку к составному прогону??? Как зафиксировать составной прогон на гб стене? (см.мой предыдущий пост).

 

При наличии прогона-он воспринимает на себя нагрузку от прогиба стропил. У уголков номинальная функция. Их вырвет только после того как разрушится прогон, что нереально.

Вас смущает, что шпилька одна, а досок составного прогона 3?
У Вас прогон должен оказаться в итоге замурованным в кладку со всех сторон, поскольку он будет проходить ниже стропил, а кладку Вы будете подводить к верхней обрешётке стропил, чтобы дойти до подшивы.Прогон будет передавать чисто вертикальные нагрузки.

 

То есть, уголки нужны только для защиты от смещения схватки-ригеля (растяжки) влево-вправо? Ведь от колебаний вверх-вниз они не спасут.

А разве силы, стремящиеся сместить прогон влево-вправо не будут действовать?

 

Да. Во всех узлах они для облегчения сборки. Реально работают например только пластины-накладки, которые прикручиваются полусотней саморезов-там да основная функция.

Ветровая нагрузка вкупе с снегом будет стремится вдавить стропила внутрь кровли, пытаясь сделать китайскую пагоду. При этом прогоны будут стремиться сместиться внутрь вниз кладки. А она будет сопротивляться большой поверхностью на срез. Это мауэрлаты выдавливает наружу стены распором стропил, а у прогонов другая работа.

 

Неужели полусотней саморезов?! Где, в каком узле, такое крепление пластины-накладки?

Все же, Денис, Вы не прояснили вопрос - из чего лучше сделать прогон - из трех скрепленных между собой досок 50*200, которые требуют стойки посередине, или же сделать прогон металлическим без стойки - но как тогда просчитать его? Нагрузка, напоминаю, Q=262 кг/м2, пролет 6 м. Какой формы и сечения металлический прогон должен быть в этом случае?

 

При расстяжении в узлах дерево работает на смятие под саморезами. А величина прочности на смятие невелика-8 кг/см2 (грубо). Представьте нагрузку там 1 тонна в узле. При толщине древесины 50 мм и диаметре самореза 5 мм, усилие под ним на срез будет 1000/5*0,5=400 кг/см2, а дерево держит всего 8. Значит саморезов должно встать 400/8=50 штук. Это касается в основном узлов ферм.

Нужно получить погонную нагрузку на прогон, умножив на ширину участка, с которой она собирается на него 4,9/2+1,8.
Получится 262*4,25 м=1100 кг/метр
Максимальный изгибающий момент М=ql*l/8=1100*36/8=4950 кг*м
При сопротивлении стали на изгиб 2400 кг/см2 Вы получите требуемый момент сопротивления сечения балки конька:
W=M/R=4950*100/2400=2003 см3. Нужно только глянуть сартамент материалов. Походу балка из двух швеллеров №18.
Это при условии, что конёк у Вас тоже будет закреплён.
Многие скажут перестраховщик, типа такая нагрузка никогда не будет. А если Вы впиндюрите стойку посреди плиты, то 1100*6/2=3300 кг по центру плиты получите-кирдык плите.
У неё возникнет изгибающий момент 3300*6/4=4,95 т*м, что больше её несущей способности. Ещё раз повторяю основа нагрузки это снег, он может и сдуваться будет, но запас один чёрт нужен. У нас в Челябинске опять кровля магазина на Северке рухнула. Март, насыщение снегом воды и всё такое. Не заморочил голову???

 

Ошибка. Не 2003, а 200 см3.

 

50 штук на какую площадь? Предположу, встает вопрос о "мочаливании" древесины. Использовать шпильки?

) Почти... Но, огромное Вам спасибо за просвещение. Я сопроматом никогда не занимался, поэтому все, что Вы пишете, очень полезно. Однако вызывает множество дополнительных вопросов.

Тут, как я понимаю, Вы разделили длину проекции одного ската крыши на два и прибавили длину проекции от края стены до прогона. Почему именно так?

Балки КОНЬКА?! Вроде мы рассчитываем пока серединный прогон (где-то посередине стропил)?!
Момент сопротивления в см3? См3 - это объем. Все ли правильно?

Почему именно швеллеры (а не двутавровая балка, например) - как их располагать? Сваривать между собой, чтобы получился в сечении прямоугольник? Класть плашмя, чтобы 18 см были горизонтально?

Как правильно класть прогон с такой большой нагрузкой на фронтоны из газосиликата?

 

Павел. Не цепляйтесь. На этом примере 50 саморезов я показал ничтожность 4 саморезов, удерживающих уголки и только. Про реальные усилия в Ваших стропилах мы ещё и неговорили.
Но ход мыслей у Вас правильный.

Здесь Вы меня уели. 1,8 тоже пополам делится, что несколько уменьшит нагрузку.

Да нагрузку собирали на прогон исходя из того, что конёк тоже закреплен будет прогоном (не забываем).
Момент сопротивления это действительно геометрическая характеристика сечения прогона, но не объём. Он характеризует насколько точка сечения балки с максимальным напряженим отстоит от центра сечения. В нашем случае это момент инерции (который выражается в см4) делённый на половину высоты балки.
У Вас после этого каматозного состояния нет?

Два швеллера займут в 1,5 раза меньшую высоту, если речь идёт о сохранении головы при передвижени. Кроме того есть понятие пространственной формы изгиба. У Вас жёсткость поперёк будет никакая, и всё это дело будет дышать при ветре (шучу, но смысл правильный).
Плашмя ложить не надо. Помним, что балка передаёт вертикальные нагрузки, а она несёт тем больше, чем больше её масса отдалена от центра тяжести.
В Вашем случае полки у швеллера по 0,8 см толщиной и их 4 шт, а стенки всего по 0,5 см и их 2. Поэтому стоймя и баста. Обычно после этого начинается состояние прострации-потери пространственной и временной ориентации.

 

Давайте поговорим. Как их рассчитать?

Все равно я не понимаю, почему такая формула. Можно поподробнее?

) Близко, особенно человеку, далекому от физики... Но разбираться надо, от этого зависит, рухнет крыша или нет - жизненный вопрос.

Так как все-таки их крепить между собой?
И еще: как выбирать их сечение на основе момента сопротивления сечения балки?

 

Добрый день Павел.

При закреплении прогонами, наличии расстяжек и наличии подпорок конька в стропилах вохникают только нагрузки от изгиба. В этом случае определяющим для них будет шаг подпорок. Как правило 3,5 метра хватает на все случаи жизни, народ делает до 5 с подкосами. У вас выдержано.
Если не сделать подпорки конька, то в верхнем узле появляется сжатие около 1 тонны. Так как при длине верхней части фермы между опорами 10000-1800*2=6400 и шаге стропил 700 мм, на последнюю приходится 260 кг/м2*6,4*0,7=1164 кг.
Тогда нагрузка на опору (прогон) будет 1164/2=582 кг. Сжимающее усилие в стропиле из уравнения статического равновесия узла 582/sin30=1170 кг. Тогда и нужно между собой надёжно крепить две встречные стропилы. Или ставить под ними 3 прогон, или подпорку под каждую.

Представьте балку на 2 опорах с нагрузкой 1 тонна посередине. Значит на каждую опору будет приходить по 0,5 тонны-думаете не поспорите.
Равномерно-распределённая нагрузка точно также. Возьмите прогон. Посчитайте расстояния до ближайших опор слева и справа и поделите пополам. Если взять правый прогон, то имеем: Справа на расстоянии 1800 мм газоблок, значит прогон собирает справа от себя нагрузку с расстояния 1800/2=900 мм. С остального расстояния нагрузка уходит на газоблок. Точно также слева. Расстояние между прогонами 10метров - 1800 мм-1800мм=6,4 метра. Значит на наш прогон справа приходится ещё 3,2 метра. Итого 4,1 метра, а я сначала написал почти 5, потом Вы меня поправили.
Теперь понятно почему нужно поставить под коньком опоры или 3 прогон-чтобы уменьшить нагрузку на нижние 2 прогона, уменьшив на них площадь распределения нагрузки.

Если Вы не будете усиливать конёк балкой, то возникнет необходимость крепежа стропил в коньке между собой для восприятия той самой тонны и здоровые прогоны из 18 швеллера в коробке. Если это так, то едем дальше:
Когда нет таблиц сартамента под рукой, я действую так. Высчитываю момент инерции:J=b*h*h*h/12+A*a*а.
Здесь b-ширина стенки, h-высота стенки,A-площадь полки,a-расстояние от полки до центра тяжести сечения.
Имеем J=(0,5 см*18*18*18см3/12)*2 стенки+0,6см*7см*9см*9см*4 полки=486 см4+1360 см4=1850 см4.
А момент сопротивления павен как мы уже знаем 1850/9см=205 см3. Вот почему я выбрал 18 швеллер в коробке. У нас требовался момент сопротивления сечения 200 см3, а мы подобрали балку с 205 см3. Это как выражается Максим Владимирович Попенко 15 % 1 курса сопрормата.

 

Большое спасибо, Денис, за расчеты и консультации. Но снова возникают все новые и новые вопросы.

Насколько я понимаю, самый простой способ скрепления между собой двух встречных стропильных ног - это соединить их внакладку - использовать гвозди? Сколько штук? Или шпильки (но тогда, как известно, стропило теряет 20% своей прочности)?
Коньковый прогон я предполагаю делать (см.рисунок). Брус 15*15 см подойдет? Этот прогон будет опираться на стойки и далее на еще один прогон, который будет лежать на ригелях-схватках. Так можно сделать? Сколько стоек (и какого сечения) поставить?

О швеллере посередине стропил.
Насколько я понимаю, металлический швеллер надо гидроизолировать от деревянных стропил, не так ли? И как-то крепить стропила к этому швеллеру. Как это лучше сделать?

 

И снова здравствуйте.
При наличии коньковой балки из бруса количество гвоздей скрепляющих стропила в накладку будет номинальным (3 штуки).
Брус лучше не 150*150, а 100*200. Тогда стойки под него можно поставить через 2-2,5 метра.
Наличие гидроизоляцииот лаги не спасает, так как она и на рубероиде будет стоять в зоне контакта. Воспользуйтесь аналогией с шпунтованными досками пола-там есть пропилы для конвекции воздуха в этой зоне контакта.
И самое для Вас приятное: при установки коньковой балки Вы уменьшаете нагрузку на прогоны, в результате чего их можно сделать меньше, а значит дешевле. Попробуйте подсчитать теперь сами. Иначе я буду огорчён, что вся эта писанина пошла впустую.

 

Я думаю,
что при наличии конькового прогона и стойками под ним
нагрузка на серединный прогон собирается с двух половин(!?) участков крыши :
1. Между коньковым и серединным прогонами, 2. Между серединным прогоном и мауэрлатом.
То есть в проекции: 1 участок 2,9 м, 2 участок 1,8м.
Следовательно, нагрузка на серединный прогон собирается с 2,9/2 и с 1,8/2. В сумме 3,35 м.
Погонная нагрузка q=Q*3,35= 262*3,35=878 кг/м.
Максимальный изгибающий момент М=ql*l/8=878*36/8=3950 кг*м.
При сопротивлении стали на изгиб 2400 кг/см2 требуемый момент сопротивления сечения серединного прогона W=M/R=3950*100/2400=165 см3.
Подбираю из сортамента швеллеров J=1717 см4 – это соответствует W=214 см3, т.е. два швеллера 16П, предыдущие по сортаменту два швеллера 14П имеют J=1144 см4 и W=163 см3, что немного недотягивает до наших требований. Поэтому остановимся на двух швеллерах 16П. Данные на сортамент я брал из http://s-metall.com.ua/shveller_stalnoj.html . Заметьте, там почему-то толщина полки не 0,6 см для швеллера 18П, как Вы использовали в своем расчете, а 0,87 см! Откуда Вы взяли толщину полки 0,6 см для швеллера высотой 18 см??? Эти 2,87 мм делают разницу в несущей способности в 25%!!!
Все ли правильно, Денис, я рассчитал?

 

Я очень рад за Вас Павел.

Я ведь без сартамента считал. Это раз.
И Вы посмотрели максимальную толщину полки в месте угла-там концентрация напряжений, а в начале полки она 5 мм. Это 2. Поэтому я взял в этой трапеции середину-6 мм. По книжному-правильнее. Вы нашли точное значение.
Мы ещё не рассматривали балку на прогиб. А это как правило 3 кратный запас по прочности должен быть. Но думаю в Вашем случае нет нужды на это заморачиваться. Так как 262 кг/м2-это с запасом на снег. А он то есть, то нет. Если бы у Вас небыло газобетонных стенок высотой по 1 метру, то всё было бы гораздо проще, без этих прогонов.