4 и 5. Попробую коротко объяснить. Чем больше длина пролета - тем больше нагрузка на стропила. Для арки с затяжкой расчетная длина пролета около 9 метров, для стропил - наклонных балок со стойкой-опорой - около 5-6 метров (в зависимости от уклона кровли). А так как изгибающий момент, на действие которого рассчитываются стропила прямо пропорционален квадрату длины, то соответственно при прочих равных условиях нагрузка на элементы арки будет больше. Соответственно шаг стропил для восприятия той же нагрузки будет меньшим.
Далее, если вы будете конструктивно ставить стойки, то при расчетах арки их можно не учитывать. Главное, чтобы балки перекрытия были должным образом закреплены и воспринимали растягивающие горизонтальные усилия. В действительности на стойки будет передаваться соответствующая нагрузка, но если стойки под воздействием этой нагрузки разрушатся, то у вас будет чистая арка с затяжкой.
Если вы все-таки будете учитывать при расчете стойки (т.е. рассчитывать наклонные балки), то стойки возможно придется ставить чаще и тогда коньковую доску также придется рассчитывать как балку, на которую действуют несколько сосредоточенных нагрузок. При такой расчетной схеме у вас будет только одно слабое звено - перекрытие над большой комнатой пролетом 4.5 м, где опереть стойки не на что или нужно делать достаточно массивную матицу. В этом пролете вы как раз и можете поставить подкосы из плоскости стропил таким образом, чтобы создать 1-2 дополнительные опоры для коньковой доски.
21 фев 2014, 22:11: Doropu
1) Про крепление крыши от ветра пока отложим, конкретную схему закрепления обдумаю чуть позже. Вообще дом в лесу, и три стороны окружены лесом. Напор или отсос ветра возможен только с одной стороны, но к сожалению именно поперёк здания. А про какую расчётную схему вы говорите для более точного определения ветровой нагрузки?
2) понял что надо рассчитать две схемы - арку с затяжкой и наклонную балку со стойкой. Потом посмотрим и решим.
Далее рассчитаем матицу (век живи век учись! А я называл ригель:))
Потом проверяем неразрезную балку.
Далее сопоставляем всё и решаем как быть!
21 фев 2014, 23:06: Doctor Lom
В СНиПе 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия" приводятся различные варианты расчетных схем, позволяющие определить значения аэродинамических коэффициентов. Однако схемы, точно соответствующей вашему случаю, там нет. Наиболее близкими являются схемы для зданий с отступами и зданий, открытых с одной стороны. Впрочем, для вас намного важнее будет определить значение
22 фев 2014, 12:10: Doropu
Нарисовал схему стропильной системы (размеры в сантиметрах)
Расчитал сначала то что проще - наклонные балки - стропила. Расчёт сделал в Маткаде, для удобства переработки.
Ну пока так побыстрому расчёт накидал, а в дальнейшем приведу все формулы и пояснеия. Добавлю единицы измерения.
Вроде всё проходит ... Ну или почти проходит для 2 сорта! R = 130
Док! Если будет возможность просмотрите! На предмет сбора нагрузок и полученных результатов?!
Сравнил с вашим примером, все бьёт!
22 фев 2014, 13:13: Doctor Lom
На вид все правильно.
22 фев 2014, 13:24: Doropu
Отлично!
Иду дальше!!!
Гляньте одним глазком?!
И перехожу к расчёту матицы? На действие стоек, а может придётся заменить их как вы и предлагали раскосами?!
Ща увидим!
И я так понимаю что верхний конёк надо тоже проверить на действие стропил?!
А сколько пролётов взять? Что считать все 17 метров и через 0,6 нагрузка по 770 кг а опоры через 2,4 м так что-ли???
22 фев 2014, 14:57: Doctor Lom
Не совсем так.
Опорная реакция - нагрузка на стойку будет N = qlcos27.22/1.25 = 160.7х4.8х0.89/1.25 = 549 кг, т.е. в 1.4 раза больше.
Примечание: Я бы уменьшил высоту стоек для увеличения их несущей способности, да и сечение 100х100 мм более рационально для стоек. Впрочем, это на ваше усмотрение.
Если стойки будут не под каждой парой стропил, то коньковую доску также придется рассчитывать на нагрузку от стропил в пролетах между стойками. Расчет коньковой доски будет зависеть от ее длины. Если упрощенно, то участки коньковой доски между стойками можно рассматривать как однопролетную балку с одной шарнирной опорой и второй жестко защемленной опорой. Формулы для расчета такой балки приведены в статье "Расчетные схемы для статически неопределимых балок".
22 фев 2014, 20:48: Doropu
А почему делим на 1.25? я думал пополам?
22 фев 2014, 22:30: Doctor Lom
Когда вы рассчитывали стропила на максимально неблагоприятную нагрузку, то снеговую нагрузку умножали на 1.25, в то же время для противоположной стропильной ноги нагрузка будет меньше, т.е. умноженная на 0.75. При этом конечно же нужно все разделить на 2, а потом умножить на 2.
23 фев 2014, 06:47: Doropu
Ну да, да. Я понял, подумал вечером, так и есть.
Нагрузка на стойку если её ставить под каждой парой стропильных ног (левой и правой) будет= 549,864 округляем до 550 кг.
Сечение 50х150 проверял так как у меня есть в наличие такая доска на объекте.
Итак примем расстановку стоек по первому варианту через два стропила. То есть шаг стоек 1.8 м.
Поехали считать Коньковую балку:
По вашим рекомендациям взял для расчёта балку между двумя стойками и рассматриваю её как однопролётную но с одним шарниром и одним защемлением.
Но к сожалению в тех схемах нет моего случая с двумя силами в пролёте и двумя на опорах. Поэтому взял похожую с двумя заделками.
Вообще наверно можно было ещё порыться повспоминать сопромат и так рассчитать моменты (сила на плечо), но цейтнот времени и доброе сильное плечо Дока не дадут пропасть!:)
23 фев 2014, 08:45: Doropu
1)Коньковую доску я планировал 50х200 Wz=333,3
Исходя из этого и расчетной формулы из предыдущего поста имеем M=550*1,8/9=110 кгм или 11000 кгсм
Тогда напряжение равно 11000/333,3 = 33 кг/см2 что естесно меньше чем расчётное сопротивление 130 кг/см2!
Итак коньковая доска сечением 50х200 проходит с большим запасом под пролёт 1,8 м! Единственное может в формуле моментов закралась ошибка??? Но я думаю что и она не помешает выполнению условия!
2)По хорошему наверное ещё надо проверить балку на действие поперечных сил на опоре?! Или понятно что пройдёт?
3)Хочу перейти к расчёту коньковой балки над большой комнатой?! Пролёт 4.5 м там будет 7 сосредоточенных сил по 550 кг. И как вы предлагали надо будет сделать пару подкосов вместо стоек. Тоесть у нас получится балка на шарнирах с двумя консолями?! Или нет? Нет! Наверное всё таки просто трёх пролётная балка?!
Подскажите пожалуйсто со схемой и формулами моментов?
4) потом придётся расчитать ещё подкосы на действие опорных реакций в этой балке (я про коньковую балку над большим пролётом)
5)И ещё немного забегаю вперёд но я помоему уже увидел свет в конце тонеля!?:)
Пока даже не приступая к расчёту арки с затяжкой можно сказать следующее:
Если мы сделаем и стойки и затяжки то как вы и говорили у нас две системы будут работать как бы совместно! И наслонная и висячая?!
Тоесть 1 часть дома вообще всё ок! Даже с почти двойным запасом.
Во 2 части дома (середине) тоже можно делать балки чердачного перекрытия как затяжки опирая их на матицу, (надо проверить те самые крепления металлические на действия растягивающих сил и поперечной от действия чердачного перекрытия)
В третьей части дома балки чердачного перекрытия будут как неразрезная трёхпролётная балка состоящая из двух частей срощенных по середине среднего пролёта ( две 5 м доски, хотя можно подумать и сделать там где момент равен в этом пролёте нулю - 1/3 от опоры, так кажится)
Ну вот всё опять в куче:) но делото движется! Правда и время летит...
Завтра утром принимать решение!
23 фев 2014, 14:19: Doctor Lom
Подходящей сразу расчетной схемы действительно нет, да и момент в пролете, который вы определили, не является расчетным. Расчетным будет момент на жесткой опоре. В принципе следовало определить по расчетной схеме 1.2 для однопролетной балки с шарнирной и жесткой опорой определить момент на жесткой опоре сначала от нагрузки, расположенной на расстоянии 0.6 м, затем от нагрузки, расположенной на расстоянии 1.2 м от жесткой опоры, а затем эти значения сложить. Можно и по-другому, если воспользоваться приведением сосредоточенной нагрузки к равномерно распределенной. В целом расчетный момент у вас будет больше, примерно 301 кгм (расчетный пролет будет не 1.8 м, а 1.65 м, если стойки с шириной сечения 15 см будут соответствующим образом установлены), тем не менее запаса хватает.
2. Тут такое дело. На жесткой опоре будет действовать и изгибающий момент и поперечная сила и скорее всего поперечное сечение балки в области жесткой опоры проверку на совместное действие нормальных и касательных напряжений не пройдет. Это означает, что на жесткой опоре коньковая доска будет разрушаться, превращаясь в балку на двух шарнирных опорах (на жесткой опоре будет образовываться пластический шарнир). При этом момент в пролете будет увеличиваться, но даже для балки на двух шарнирных опорах не превысит 301 кгм.
3. Если длина коньковой доски над большой комнатой будет равна длине пролета, то это будет балка на двух шарнирных опорах. Если добавить пару подкосов, то их можно рассматривать как дополнительные опоры и в итоге будет 3 пролетная балка. Если пролеты будут одинаковыми, то для расчета можно воспользоваться формулами, приведенными в статье "Многопролетные балки с равными пролетами" Если приближенно, то опять-таки можно воспользоваться формулами для однопролетной балки с шарнирной и жесткой опорами.
4. Да.
5. Примерно 1/4 пролета.
23 фев 2014, 17:12: Doropu
Док! Спасибо огромное за помощь и ответы!
На сегодня времени считать нет. Но как я говорил завтра должен принять решение по укладке балок над большой комнатой и над третьей частью (две спальни и веранда).
Как на ваш взгляд мое видение ситуации:
1) по всему дому перекрываем балками 50х200 поперёк дома.
2) над большой комнатой ставим матицу 150х200 и к ней с двух сторон на металлические крепёжные опоры крепим балки перекрытия. (Позже обязательно надо проверить крепёж, но честно сказать не сильно переживаю об этом так как чердак не эксплуатируемый - нагрузка минимальная)
3) над третьей частью дома ставим неразрезные балки состоящие из двух досок 5 м срощенных по длине с перехлёстом в 1-1,5 м гвоздями (на неделе сделаю проверку по количеству, надеюсь вы поможете)
4) стойки под конёк ставим тока в правой части, до большой комнаты. Далее ставим два подкоса (проверю расчётом)
В левой части, после большой комнаты и коридора, стойки можно поставить не под конёк а чуть со смещением от оси крыши, то есть одну на внутреннюю стены и одну наружную.
И последнее но пожалуй самое важное:
Ещё раз хочу проговорить моё понимание работы моей конструкции!
Стропила, коньковая доска и стойка будут работать как наслонная система и воспринимать все нагрузки. (Уже почти все элементы подобраны и проверены)
Стропила и затяжка будут работать на устойчивость (от действия ветра, неравномерных загружений и прчих случайностей) их ещё предстоит рассчитать.
Но главное уже сегодня можно принять эту систему для воплощения в жизнь?!
P.S. Собираюсь на следующей недели закончить все расчеты и подтвердить правельность моих предположений.
23 фев 2014, 18:35: Doctor Lom
По всем пунктам - да. Единственное, что в той части дома, где стойки будут не по средине, желательно сделать дополнительные затяжки.
По последнему пункту. У вас будут наслонные стропила, но балки перекрытия при соответствующем закреплении будут воспринимать горизонтальные нагрузки. В целом стропила стойка и балки перекрытия образуют треугольник, что обеспечивает необходимую геометрическую неизменяемость системы.
В целом систему можно принимать.
23 фев 2014, 19:33: Doropu
Вау! Ес!
Огромное спасибо за помощь!
24 фев 2014, 12:04: Doropu
Отдал всё в работу!
Теперь буду всё досчитывать и дорабатывать.
В связи с этим несколько вопросов:
1) как расчитать "опору балки 50 на 140" на действие поперечной и продольной сил?
2) узел опирания балки перекрытия на обвязку и опирание стропил на балку.
В связи с нашими принятыми расчётными схемами этот узел остаётся как на фото 2 или претерпит изменения?
И ещё скока нужно бить гвоздей? Или как расчитать их количество? И нужны ли вообще распорки?
3) и последний вопрос на сегодня - как расчитать стык балок чердачного перекрытия ? (То есть надо посчитать арку с затяжкой и взять от туда усилия в затяжке. Потом взят стык двух досок 50х200 и рассчитать необходимое кол-во гвоздей. А формулу подскажете?
Вообще на последние два вопроса есть ответ в СП 31-105-2002:
Для нашего случая: уклон 1 к 2,4; шаг 600, нагрузка снеговая 1,8 (180) берём между 1,5 и 2 .
Имеем: балка - стропило 9 шт, соединение балок -10 гвоздей, остальное по табл. 8-2 фото 5.
Дальше | 
