На главную домой советы по ремонту квартиры
Поиск по сайту
Список кабинетов || Что это за доктор? || Записаться на прием

Основное меню


Технологии выполнения работ


Диагностика и лечение


Инженерные сети и коммуникации


Элементы конструкции


Расчет конструкций


Помещения


Встраиваемая техника


Строительные и отделочные материалы


Дизайн




Расчет несимметричной стропильной системы

Расчет симметричных стропильных систем как правило большой сложности не представляет. Однако внутренние стены далеко не всегда находятся посредине между наружными, являясь таким образом смещенными относительно середины дома.

В таких случаях опытные конструкторы жилых зданий советуют делать конструкцию, показанную на рисунке 471.1.

Почему предлагается именно такая конструкция, что из себя представляют элементы этой конструкции, как их рассчитывать и почему данная конструкция не всегда может рассматриваться, как расчетная схема, мы сейчас и узнаем.

Итак, несколько лет назад, когда у меня еще работал форум (сейчас он закрыт по техническим причинам), один из читателей обратился ко мне со следующим вопросом: как рассчитать стропильную систему, показанную на рисунке 471.1?

стропильная система при смещенной внутренней стене

Рисунок 471.1. Проектируемая стропильная система при смещенной внутренней стене.

Сразу скажу, подобное конструктивное решение предлагается практически во всех известных мне справочниках и руководствах по расчету строительных конструкций, а уж подобных картинок в интернете вообще не меряно. А потому переубеждать человека, перелопатившего половину интернета в поисках ответа на свой вопрос, не имеет смысла. Более того, дорогие мои читатели, вас я тоже не собираюсь переубеждать. Просто сейчас у меня появилось время для написания данной статьи, а как ей пользоваться - это уже ваше дело.

Стропильная система, показанная на рисунке 471.1 - это, во-первых, комбинация наслонных и висячих стропил. Кроме того, левую стропильную ногу можно рассматривать как трехпролетную неразрезную балку с разными пролетами, а правую стропильную ногу - как двухпролетную неразрезную балку также с разными пролетами. Впрочем, все это при условии, что стойки будут под каждой парой стропильных ног или будет произведен соответствующий расчет прогона, в том числе и на прогиб.

Даже и без долгих расчетов понятно, что максимальный изгибающий момент будет возникать или в большем пролете правой стропильной ноги или на промежуточной опоре этой стропильной ноги. В связи с этим использование бруса одинакового сечения и для левых и для правых стропильных ног будет неэффективным. 

Одним из возможных вариантов уменьшения расчетного изгибающего момента будет устройство подкоса с правой стороны под таким углом, чтобы подкос приходился на середину стропильной ноги.

И тут у человека, мало знакомого с основами теоретической механики, сразу возникает возражение. Дело в том, что рекомендуемый угол для подкосов 45-54° к горизонтали. В целом это довольно разумная рекомендация, если учесть, что чем меньше угол наклона подкоса, тем больше будет горизонтальная составляющая нагрузки, действующая на подкос. Т.е. при угле меньше 45° горизонтальная составляющая нагрузки будет больше, чем вертикальная и потому эффективность подкоса вроде бы уменьшается.

Все это так, однако уменьшение пролета стропильной ноги может дать большую экономию, чем снижение нагрузки на подкос. А кроме того у нас имеется затяжка - она в любом случае будет воспринимать дополнительные напряжения из-за наличия подкосов, а так как сечение затяжки часто принимается по конструктивным соображениям, то увеличение нормальных напряжений, действующих в затяжке, приведет к увеличению количества нагелей в узлах крепления, только и всего. А на подбор сечения затяжки практически не повлияет (в том случае, если затяжка, как и стропила будет деревянной).

Далее, если и левые и правые стропильные ноги планируются из бруса одинакового сечения, то для большей эффективности можно вообще убрать вертикальную стойку и прогон, а подкос левой стропильной ноги сделать под таким углом, что он тоже будет приходиться на середину стропильной ноги.

При этом затяжка у нас также может быть посредине стропильных ног (или рядом с серединой) и тогда стропильная система будет выглядеть примерно так:

возможный вариант стропильной системы при смещенной внутренней стене

Рисунок 471.2. Возможный вариант стропильной системы при смещенной внутренней стене.

В этом случае расчет можно вести как для комбинированных стропильных систем. Единственное отличие в том, что подкосы имеют разный угол наклона и вроде как возникает дополнительный распор на смещенную внутреннюю стену даже при симметричной нагрузке. Да и вообще, подкосы с разными углами наклона вроде бы будут создавать разные растягивающие усилия в затяжке, что противоречит здравому смыслу.

Так вот, чтобы убрать этот дополнительный распор, можно сделать затяжку чуть ниже середины стропил и дополнительно скрепить с подкосами. Само собой чем сильнее внутренняя стена будет смещена от середины дома, тем сильнее будет дополнительный распор.

Например при расстояниях между стенами, показанных на рисунке 471.1 и при расчетной схеме, показанной на рисунке 471.2 угол наклона правого подкоса будет составлять около 30° к горизонтали или около β = 60° к вертикали. Угол наклона левого подкоса около 40° к вертикали. Ну это так, на глаз, для более точного определения углов следует провести более точный геометрический расчет.

Согласно формуле (470.7.1)

Nздоп = (VD + Q)sinβ/cosβ (470.7.1)

Т.е. даже при симметричной нагрузке, когда опорные реакции и поперечные силы для промежуточных опор двухпролетных балок - стропил равны, из-за разного угла наклона подкосов

Nздоп.лев = (VD + Q)0.6428/0.766 = 0.839(VD +Q)

Nздоп.пр = (VD + Q)0.866/0.5 = 1.732(VD +Q)

Таким образом разница больше, чем в 2 раза.

Нессиметричная нагрузка может или увеличить или уменьшить эту разницу, но лучше не гадать, а вести расчет по наиболее неблагоприятному сочетанию нагрузок. Т.е. в итоге продольная сила, действующая в затяжке между левой стропильной ногой и левым подкосом, будет минимальной, а между правой стропильной ногой и правым подкосом - максимальной, а между двумя подкосами это будет некое среднее значение. Все это необходимо для того, чтобы рассчитать количество нагелей в узлах соединения.

А теперь вернемся к стропильной системе, показанной на рисунке 471.1. Прогон и стойка, показанные на этом рисунке, а также подкосы, на рисунке не показанные по техническим причинам, могут понадобиться для того, чтобы обеспечить геометрическую неизменяемость конструкции кровли в плоскости, перпендикулярной рассматриваемой. Это важно, если кровля двухскатная, не вальмовая. Кроме того наличие стоек и прогона значительно облегчает монтаж стропильной системы.

В итоге получается, что общая конструктивная схема стропильной системы показна на рисунке 471.1, а вот расчетная схема, которой можно пользоваться для расчета подобной стропильной системы, показана на рисунке 471.2.

Или как вариант часть стропильных пар можно рассчитывать как комбинацию трехпролетных и двухпролетных балок, а другую часть как двухпролетные балки.

Но все равно наличие стойки - дополнительной опоры для левой стропильной ноги, не уберет распор на внутреннюю стену, а лишь его уменьшит. Также немного уменьшит распор и правый подкос, расположенный под углом 45°. Но все равно горизонтальная нагрузка на внутреннюю стену останется. Определение значения этой горизонтальной нагрузки - отдельный вопрос, но сразу скажу, что для стен из современных материалов типа газосиликатных блоков такие нагрузки могут быть критическими. Впрочем, к теме данной статьи это никак не относится.

Такие дела.

На главную домой

Категории:
Оценка пользователей: Нет
Переходов на сайт:170
Комментарии:

Комментариев нет

Добавить свой комментарий:

Имя:

E-Mail адрес:

Комментарий:

Ваша оценка:

Примечание: Возможно ваш вопрос, особенно если он касается расчета конструкций, так и не появится в общем списке или останется без ответа, даже если вы задатите его 20 раз подряд. Почему, достаточно подробно объясняется в статье "Записаться на прием к доктору" (ссылка в шапке сайта).




советы по строительству и ремонту



После успешного завершения перевода откроется страница с благодарностью и адресом электронной почты. Если вы хотите задать вопрос, пожалуйста, воспользуйтесь этим адресом. Спасибо. Если страница не открылась, то скорее всего вы осуществили перевод с другого Яндекс-кошелька, но в любом случае волноваться не надо. Главное, при оформлении перевода точно указать свой e-mail и я обязательно с вами свяжусь. К тому же вы всегда можете добавить свой комментарий к соответствующей статье.

Для терминалов номер Яндекс Кошелька 410012390761783

На всякий случай кошелек webmoney: R158114101090

Или: Z166164591614


Доктор Лом. Первая помощь при ремонте, Copyright © 2010-2016