Sergey65: 03 янв 2014, 20:40
Я имел ввиду сбор нагрузок для расчета кровли (для расчета сечения и шага стропильных ног).
Sergey65
Doctor Lom: 03 янв 2014, 20:46
В этом случае только снеговая нагрузка, кровельный материал, обрешетка и собственный вес стропил.
Sergey65: 03 янв 2014, 20:54
В общем, для расчета сечения и шага стропильных ног принимается нагрузка от веса стропильных ног (и все, что выше их), а весовая нагрузка от (что ниже них) подкосов строп. ног, прогона, подкосов прогона, затяжек, лежня не учитывается. Правильно? Эта весовая нагрузка в дальнейшем учитывается для расчетов фундамента и стен. Так?
С уважением. (пока писал, пришло от Вас сообщение. Сомнений теперь нет, спасибо.)
Sergey65
Doctor Lom: 03 янв 2014, 21:00
Да, правильно.
Sergey65: 04 янв 2014, 14:50
Попалась на глаза в Интернете книга Савельева А.А. «Стропильные системы». Конечно, расчеты очень упрощены, все вроде бы быстро и просто, но многое не учтено, что просчитывается Вами. Но более всего, что насторожило – у него понятие «пролет» - это горизонтальная проекция пролета. Ссылаясь при этом на слова профессора: «из курса лекций профессора Залесского В. Г: «Стропильные ноги в наслонной системе рассчитывают, как наклонные балки, нагруженные равномерно, причем, принимая за пролет горизонтальное расстояние между опорами, наибольший изгибающий момент выражается той же самой формулой, как и для балки, лежащей горизонтально». Перефразируя слова профессора можно сказать так: наслонное стропило, установленное под углом к горизонту, рассчитывается как обычная горизонтальная балка длиной равной горизонтальной проекции стропилине. Доказательство опускаем, кому интересно скачайте весь документ. В общем, на начальном этапе сбора вертикальных нагрузок и определения схемы узлов опирания стропил не нужно зацикливаться на угол наклона скатов крыши и делать из этого разного рода умозаключения. Следует принимать нагрузки действующими на горизонтальную поверхность, а сами стропилины считать горизонтальными балками".
Попробовал пересчитать по его методике – очень уж разнятся результаты с предыдущими - в основном из-за получаемых разниц длины пролетов. Ведь если по его методике – я рассчитываю пролет не 4,03м., а 3,5м. – соответственно, при сечении 50х200мм. мне можно оставлять шаг стропил 1 метр, а не сдвигать, как по предыдущим расчетам, на шаг 0,85м. Конечно, образования у меня не хватает, чтобы подвергнуть это глубокому анализу, но, честно говоря, я склоняюсь все-таки более к Вашим расчетам, т.к. у Вас более логически все вытекает. А можно ли узнать Ваше мнение по поводу выдержки из этого труда?
С уважением.
Sergey65
Doctor Lom: 04 янв 2014, 20:16
Дело в том, что результаты расчетов зависят от выбранной расчетной схемы. Так наличие затяжек исключает скачок на эпюре продольных сил, но при этом затяжку нужно отдельно рассчитывать на возникающие продольные силы. Просто в статье, которой вы пользовались для расчета, рассматривалась стропильная система без затяжек.
Но вообще небольшая разница возникает из-за того, что в приводимом мной методе я не учитываю возможное уменьшение снеговой нагрузки и даже наоборот, ввожу дополнительные поправочные коэффициенты, эту нагрузку увеличивающие. Так как в СНиПе дается значение снеговой нагрузки на 1 кв. м горизонтальной поверхности, то для более точного определения снеговой нагрузки, действующей на наклонную стропильную ногу, этот результат нужно умножить на косинус угла наклона стропильной ноги, а при определении вертикальной составляющей нагрузки - еще раз умножить на косинус угла наклона стропильной ноги. Если вы это сделаете, то как раз и получите результат по Савельеву А.А. или Залесскому В.Г.
Однако собственный вес стропильной конструкции не может рассматриваться как вертикальная нагрузка на горизонтальную проекцию наклонной балки. Из-за этого в расчетах по общепринятой упрощенной схеме могут возникнуть погрешности (например, занижаются значения опорных реакций). Чтобы этого не случилось я и рекомендую выполнять расчет с подобным запасом.
Sergey65: 04 янв 2014, 21:05
Понял, спасибо.
Sergey65: 04 янв 2014, 22:33
Начал рассчитывать подкосы на устойчивость. Застопорился сразу же на определении гибкости подкоса. Опять же проблема в правой части стропилки. Для правого стропила длина подкоса 320 см. И при задании (конструктивно) ширины подкоса 5 см.: радиус инерции = 1,44 см., гибкость стропильной ноги относительно оси z = 222,22. Это значение по СНиП II-25-80 по таблице предельных значений гибкости не влазит ни в какие ворота. Для того, что-бы подогнать хотя-бы под значение СНиП λ=150, (не говоря уже о λ=120), необходимо: увеличить ширину подкоса до 8 см. или уменьшить длину подкоса до 216 см., что в обоих случаях неприемлемо.
Вопрос:
1) Получается, в расчетах участвует только ширина подкоса, а высота нет? Т.е. сечение подкоса не влияет на расчет, а только ширина подкоса (т.е. радиус инерции)? Первично задаю подкос 50х150 мм. - и то не проходит, т.к. расчет основан на ширине и длине прогона.
2) Как мне быть в такой ситуации, посоветуйте, пожалуйста.
3) Может быть, как вариант: увеличить жесткость подкоса приданием ему крестообразного сечения – нашиванием бруска 50х50, например, только как рассчитать теперь эту конструкцию, не знаю.
С уважением.
Sergey65
Doctor Lom: 05 янв 2014, 02:24
Длина подкоса действительно не малая и в этом случае вам следует или принять большие размеры сечения, например 100х100 мм или уменьшить расчетную длину подкосов в одной из плоскостей (например, для стропильных ног расчетная длина относительно оси у равна расстоянию между балками обрешетки, потому в расчете устойчивости стропил относительно этой оси обычно нет необходимости). Проще говоря, если вы соедините подкосы сечением 50х100 мм горизонтальными связями (буквально такими же досками обрешетки или брусками 50х50 мм) приблизительно посредине, то тем самым уменьшите приблизительно вдвое расчетную длину подкосов относительно наиболее неблагоприятной оси и таким хитрым образом расчетная длина относительно обеих осей будет приблизительно одинаковой.
Крестообразное сечение также увеличит жесткость конструкции (хотя на мой взгляд является менее экономичным). Определить площадь такого сечения не сложно, да и с определением момента инерции для такого сечения тоже больших проблем быть не должно (это еще достаточно простое сечение).
А высота сечения подкоса в расчетах участвует, просто вы до этого еще не добрались.
Sergey65: 05 янв 2014, 22:04
Благодарю за разъяснение.
Все разобрался, как-то веселей даже стало жить, но в конечном итоге принял решение идти все-таки по варианту выбора крестообразного сечения. За первый вариант (горизонтальные связи), предложенный Вами я даже не догадывался. Конечно, в экономическом плане он на первом месте, но это перекроет мне все жизненное пространство чердака (т.к. оказывается, и левый подкос в чистом виде не проходит по гибкости – т.е и там связь ставить), а когда – никогда может, придется этим пространством воспользоваться.
Посему нашел формулы осевого момента инерции и радиуса инерции для крестообразного сечения, пересчитал, вот что получилось:
а) для правого подкоса основное сечение 50х100 мм. В таком виде не проходит по расчету на гибкость (из-за длины) согласно СНиП (у меня получилось λ=222).
б) распускаю надвое доску для обрешетки сечением 25х100 мм. Полученные 2 бруска сечением 25х50 мм. каждый нашиваю на подкос. Получается крестообразное сечение.
в) расчет показывает гибкость сей конструкции λ=128. Согласно таблицы СНиП по предельным значениям гибкости если задаваться наиболее жесткими значениями λ (λ=120 - я бы тоже отнес эту конструкцию к опорным раскосам), то не проходит.
г) отставляю в сторону предыдущий вариант. Теперь нашиваю на основное сечение с двух сторон обрешеточную доску. Получается в сечении квадрат 100х100 мм. Ра диус инерции для такого сечения = 2,89см. Теперь λ=110. Наконец-то победа! (правда, какой ценой…).
Вопрос:
1) Надо ли теперь этот подкос рассчитывать на прогиб – пролет-то немалый?
д) для левого подкоса в чистом виде (при сечении 50х100) у меня получилось λ=144. После выполнения мероприятий по п.б - расчет показывает гибкость λ=83 – порядочный запас.
е) хорошо, распускаю обрешеточную доску на 3 части, т.е. сечение одного бруска 25х30 мм., делаю на левом подкосе крестообразное сечение из этого бруска, пересчитываю. Теперь λ=93,7. На том и оставляем – хоть какая-то экономия (1,5 доски 6 метровой).
Вроде все правильно, как Вы думаете?
Вывод по этому: Не бывает такого в жизни, чтобы все состояло из одних только плюсов. Минуса однозначно присутствуют (иногда явные, иногда их стараемся сами не замечать – авось пронесет, иногда всплывают впоследствии никем не замеченные подводные камни). В общем, при принятии любого решения надо сложить минуса с плюсами и где больше остается положительных моментов – вот это то самое! Опять сплошная математика, когда же просто жить будем! Но, прошу прощения, что отнял время - на лирику потянуло.
С уважением.
Sergey65
Doctor Lom: 05 янв 2014, 23:50
Если вариант с усилением подкосов досками для вас более приемлем, то добавлю, что нашивать доски по всей длине подкосов нет необходимости, достаточно усилить подкосы на 2/3 длины.
Дополнительного расчета на прогиб для подкосов не требуется, так как расчет на устойчивость - это расчет на прочность с учетом возможного прогиба.
Sergey65: 05 янв 2014, 23:59
Прошу прощения, опять я с этим вопросом. Посидел, подумал – скорей всего, в предыдущем посте мои рассуждения верны только частично. Прикрепляю чертеж – я, как понял в таком виде Вы имели горизонтальную связь? Ниже опустить ее не желательно – все из-за того же полезного пространства чердака. Но и в таком виде горизонтальная связь уменьшает большую длину подкоса до 204 см. (против 320 см. предыдущего). Т.е навскидку, без расчетов (если все верно, пересчитаю):
- горизонтальная связь берется сечением 25х100 мм.
- при этом уменьшается расчетная длина подкоса.
- верхняя (меньшая) часть правого подкоса остается без изменений (сечение 50х100 мм.).
- нижняя (большая) часть правого подкоса и левый подкос делаю крестообразным сечением (т.к. в чистом виде не пройдет по гибкости).
1) Рассуждения верны? Если да, то в таком виде экономическая составляющая солидная.
2) Не могу понять, при сделанной связи (подкос разделен надвое) что мешает подкосу при приложении нагрузки на стропило изогнуться по оси Z, т.е., если смотреть по чертежу, переместиться на меня (или от меня)? Связь разделила подкос, но жесткости подкосу при этом не придала, почему мы при этом уменьшаем расчетную длину подкоса? Точки опоры у подкоса все равно остались две – стропило и лежень.
С уважением.
Sergey65
Doctor Lom: 06 янв 2014, 00:25
Вы не правильно меня поняли, я имел в виду горизонтальные связи в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа (т.е. эти связи будут параллельны обрешетке). Связь в таком виде, как вы ее представили, увеличит жесткость и без того достаточную в данной плоскости.
Sergey65: 06 янв 2014, 00:50
Спасибо за быстрый ответ, но переваривать информацию буду уже завтра, верней сегодня.
С уважением.
Sergey65
Sergey65: 06 янв 2014, 18:35
Добрый день.
Оказывается я не частично, а в корне был не прав в понимании данной ситуации. Спасибо за разъяснение, направили на путь истинный. Теперь действия такие:
А) предыдущий чертеж аннулируется, как ошибочный и не имеющий смысла. Прикрепляю новый чертеж с узлом подкосов. Торцы горизонтальных связей и бруски усиления (ребра жесткости) выделил серым цветом.
Б) На подкосы сверху прикрепляю горизонтальные связи сечением 2,5х10 см., т.е. в этих местах ограничиваю перемещение подкосов по оси Z. Допустимый предел гибкости левого подкоса находится на L=170см. от лежня, на том расстоянии и прикрепляю связь. Сечение этого подкоса остается в чистом виде. Для правого подкоса задаю ограничение по высоте прохода 185 см. (голову тоже надо беречь), на этой высоте прикрепляю связь. Тогда длина пролета подкоса увеличивается до 197 см. (по гибкости не пройдет). Для этого пролета усиливаю с обеих сторон подкоса брусками 2,5х5 см. (распущенная обрешеточная доска) длиной 2/3 от пролета (делаю крестообразное сечение). Проходит по расчетам и брусок 2,5х3 см. но, мне кажется, конструктивно прикрепить его к подкосу будет проблематичней (да и при такой экономии в материале это теперь не критично).
Вопросы:
1) Теперь рассуждения верны?
2) Для исключения горизонтальных перемещений связей (по оси Z), эти связи должны жестко упереться во фронтоны? Или это не обязательно?
С уважением.
Sergey65
Doctor Lom: 06 янв 2014, 19:56
1. Да, теперь все верно.
2. Можно крайние подкосы связать диагональными связями с предпоследними стропилами, чтобы получились треугольники, впрочем возможны и другие варианты, например поставить подкосы в плоскости лежня и стоек.
Sergey65: 07 янв 2014, 00:15
Чтобы все в голове устаканилось (упс…) с затяжкой, такие мысли:
А) т.к. конькового прогона нет, это уже автоматически подразумевает распор в системе. Для этого в безраспорной системе ставится затяжка, которая этот распор перехватывает и работает при этом на растяжение. Способ установки описан по одной информации ниже прогона, по другой – ниже подкосов, у меня же вообще между подкосами. Хочется прояснить - по моей схеме получается, что для левого стропила затяжка перехватывает распор после прогона, а для правого стропила – после подкоса, т.е все равно получается симметричная система, а левый прогон здесь в схеме с затяжкой не участвует, а нужен как дополнительная опора?
Б) из-за малых внутренних напряжений сечение схватки подбирается конструктивно и расчет ее можно опустить. Т.е сечение, например, 25х100 мм. пройдет? Или тут проблема в конструктивном подсоединении схватки к стропилине? (гвоздями измочалить концы схватки, в случае аварийных прогибов нужно более толковое присоединение - тогда надо делать расчет на срез?).
С уважением.
Sergey65
Doctor Lom: 07 янв 2014, 12:45
Мыслите вы правильно. В вашем случае затяжка не только убирает распор, возникающий из-за отсутствия опоры на коньке, но также обеспечивает дополнительную геометрическую неизменяемость, создавая треугольник между стропилами (что важно при действии горизонтальной ветровой нагрузки). Впрочем, при прогибе прогона (если стойки не под каждой стропильной парой), то затяжка в этих парах будет работать на полную мощность. Но все равно в вашем случае нагрузки на затяжку ожидаются не большие.
Основным требованием при подборе сечения затяжки скорее будет конструктивное. Согласно СНиП предельно допустимая гибкость для подобного растянутого элемента - 200.
Sergey65: 07 янв 2014, 21:48
Спасибо за подсказанную мысль. Пролет схватки тоже порядочный – 3,15 м. – вот и первое ограничение по сечению (прогиб). Попробовал сам посчитать (для себя) по своей схеме сечение схватки - действительно, получаются очень малые значения по сечению. А вот по нагрузкам на опорах А, С - солидно - H=887 кг. Нагрузку на оба ската брал равномерную, т.к коэффициент перехода мю=1,25 заложил при сборе нагрузок на оба ската (т.к. «непонятно, откуда ветер дует»).
Поясните, если возможно:
1) Т.к нагрузку применял по 1 предельному состоянию (расчет на прочность), то получившееся значение горизонтальной опорной реакции H – это и есть распор в аварийных ситуациях (Max. нагрузки), и его применять к расчету гвоздевого/болтового соединения?
2) Расчет затяжки производил по методике на Вашем сайте «Расчет треугольной арки с затяжкой на опорах». Можно ли в таком виде рассчитывать затяжку по моей схеме? Или необходимы дополнительные условия для расчетов? Все-таки над схваткой – еще опоры (подкос, прогон) не повлияют их присутствие на результаты расчетов?
С уважением.
Sergey65
Doctor Lom: 08 янв 2014, 01:35
Как бы вам это попроще объяснить...
Выбор расчетной схемы зависит от конструктивных решений узлов соединений и опираний. Если опирание стропила на мауэрлат не предусматривает свободное горизонтальное перемещение стропила (а именно для такого случая и приводился расчет стропил в статье "Расчет стропил и обрешетки"), то горизонтальные нагрузки будут передаваться стенам. А затяжка будет обеспечивать геометрическую неизменяемость системы при несимметричных снеговых и при ветровых нагрузках.
Если опирание стропил на мауэрлаты будет скользящим, то растягивающее усилие в затяжке будет значительно больше. В этом случае приблизительное значение растягивающего усилия в затяжке будет равно значению продольной силы на опоре В (при расчете правой стропильной ноги), умноженной на косинус угла наклона стропил.
Для более точного расчета следует составить достаточно сложную расчетную схему для вашей несимметричной, несколько раз статически неопределимой конструкции. Но в любом случае, чем ниже будет затяжка (желательно ниже и правого и левого подкосов), тем больше вероятность, что затяжка примет на себя весь возникающий распор, однако для этого затяжку желательно дополнительно скрепить и с подкосами.
И еще, вы можете сделать затяжку сквозного сечения, набив доски 25х100 мм с двух сторон. Но при этом придется сделать через каждые 70-90 см вставки между досками, чтобы затяжка работала как единое целое.
Doropu: 19 фев 2014, 18:37
Не знаю что и сказать! Но обо всём по порядку:
1)Очень хороший сайт! Большое СПАСИБО!
2) моя ситуация ну прям очень схожа с темой топикстара - пытаюсь собственными силами запроектировать и построить крышу. Перерыл интернет в поисках ответа и только здесь начал обретать почву под ногами!
3) скажите а можно у вас заказать проект крыши?
4) не вижу как вставить рисунок - план.
Doropu
Doctor Lom: 20 фев 2014, 00:50
Чтобы добавить рисунок, нажмите кнопку "добавить вложения"
Проектированием на заказ по ряду причин я не занимаюсь, могу подсказать по возникающим при расчете вопросам.
Примечание: как я уже говорил, весь этот диалог велся на форуме, ныне закрытом. Как теперь добавить картинку или просто задать вопрос, вы можете из статьи "Записаться на прием к доктору". Ну а общение с Doropu вылилось в отдельную большую тему "Расчет двухскатной крыши каркасного дома". | 
