Вальма с поворотом. Кровля в деталях. Челябинск.

[vovhik74]

Всем доброго времени суток. В декабре 2016 заключили договор на монтаж кровли. Начало монтажа июнь 2017. Времени достаточно что бы спроектировать кровлю подетально. По форме вальма с поворотом. Материал верха- гибкая черепица OWENS CORNING. КОЛЛЕКЦИЯ: DURATION AR. Обычная кровля. Детали и фотоотчет буду выкладывать в данной теме. Присоединяйтесь к обсуждению. Будет интересно выслушать любые мнения. Итак ИСХОДНИКИ: с этим к нам пришел заказчик.(см влож)

[ben]

Сообщение от vovhik74

Подкосы и для уменьшения пролета и для жесткости.

Для уменьшения пролета они не работают.

Сообщение от ben

"с поперечной жесткостью, обеспечиваемой соединением опорного столба и подкоса"

Подкосы для обеспечения жесткости в перпендикулярном направлении действия силы.

[ben]

На скорую руку.

[ben]

Еще на скорую руку. Можно и эпюры расписать, но думаю и так все понятно.

[vovhik74]

Сообщение от ben

Еще на скорую руку. Можно и эпюры расписать, но думаю и так все понятно.

Если я правильно понял, то подкос будет уменьшать пролет если будет установлен менее 30 градусов к стойке? Но тогда это мало эффективно. От стойки он отойдет примерно на метр. Но ведь в моем случае нельзя сказать что подкосы вообще неработают? При установке конькового прогона на стойки ( у меня между ними 5,8м.п) прогон под своим весом прогнулся на 1,5см. Поддомкратив прогон я установил подкосы. потом залез на него и приложив сосредоточенную нагрузку в 100 кг, попрыгал на нем. Мне показалось что достаточно жестко. Конечно это все условно. Но ведь систему нужно рассчитывать комплексно - нужно принимать во внимание и жесткость самого подкоса и способа соединения ( в моем случае это расчет на срез саморезов).?

[ben]

Сообщение от vovhik74

Если я правильно понял, то подкос будет уменьшать пролет если будет установлен менее 30 градусов к стойке? Но тогда это мало эффективно. От стойки он отойдет примерно на метр. Но ведь в моем случае нельзя сказать что подкосы вообще неработают? При установке конькового прогона на стойки ( у меня между ними 5,8м.п) прогон под своим весом прогнулся на 1,5см. Поддомкратив прогон я установил подкосы. потом залез на него и приложив сосредоточенную нагрузку в 100 кг, попрыгал на нем. Мне показалось что достаточно жестко. Конечно это все условно. Но ведь систему нужно рассчитывать комплексно - нужно принимать во внимание и жесткость самого подкоса и способа соединения ( в моем случае это расчет на срез саморезов).?

Смотрите, стержень эффективно работает на сжатие при угле приложения силы до 30 град. Далее идет опрокидывание. "Опыт с двумя монетами".
Подкосы предназначены для обеспечения поперечной жесткости фермы, т.е. они несут чисто касательные напряжения фермы, которые в 10 раз меньше нормальных. Потому и сечения подкосов, чисто теоретически, должны быть гораздо меньше прогонов, и ограничиваются только технологическими соображениями, а также свойствами древесины (что вы, как профессионал прекрасно знаете)
Жесткость бруса, точнее его прогиб и деформация, работающего на изгиб, зависит от модуля упругости и характеристики сечения (момент инерции в направлении действия силы). Прогибаться он будет в любом случае. В Вашем случае - 5800/500 = 11,6 мм (это я таки допуски закладываю, кто-то может оспорить).
И да, в Вашем случае, несущая способность подкоса ограничивается прочностью на срез саморезов. Потому и собирают подкосы с прогонами врубкой (что отображено в схеме), рассчитывая прочность древесины "на скол" (которая обычно уже с запасом).
Не рассчитывайте на подкосы в качестве промежуточной опоры.

[vovhik74]

Сообщение от ben

Не рассчитывайте на подкосы в качестве промежуточной опоры.

суть в том, что дерево работает лучше всего на сжатие (ну так природой или Богом заложено) хуже на изгиб и совсем плохо на растяжение. Поэтому при проектировании последнее что мы проверяем - сжатые стержни. В сжатых стержнях которые мы проверяем последними важна скорее гибкость лямбда=l/r и далее глядим в таблицу. Ну а потом нужно еще на сжатие (N/A) проверить найдя из гибкости коэф продольного изгиба и все. Элементарно. А вот что реально важно, так это разбить пятиметровый пролет на как можно более равные куски. Тогда он будет более эффективно работать, т.к. на опорах и пролетах будут минимальные напряжения растяжения и сжатия. И это важнее нежели чем угол стойки.

[vovhik74]

ben, прошу прокомментировать расчет инженера-конструктора. По его расчетам
запас составляет 80%. (несущая способность прогона).
Расчет подкоса , длина которого 2.1/cos(45)=3 метра. Сверху действует нагрузка на каждый стержень Np0=0.78*2.01=1.64 кН и Nt0=3.96*2.01=7.96~8 кН. В стержень будет уходить тогда Np=1.64/cos(45)=2.32 кН и Nt=8/cos(45)=11.3 кН. Итог - проблема скорее в гибкости стержня, но она достаточна. Запас - 14%. Запас по прочности более 90%.

Далее скалывание/срез бруска. Шурупы исключаем. Считаем только брусок. Силы действующие на скалывание будет равна Np0 и Nt0.
Tск=Aск*Rск90*mск / гамма_п<(Np0+Nt0)

Aск = 0.1*0.05=0.005 м2.
Rск90 = 1 МПа.
mск = 0.8
гамма_п = 0.95

0.005*1000000*0.8 / 0.95 = 4.2 кН < 1.64+8=9.64 кН. Т.е. ваш упор нужно укреплять. Я бы советовал прибить дощечку на 4 гвоздя (по 2 в каждую доску) в упор и забыть. Без расчета могу сказать, что пройдет.
Это он еще он саморезы на срез не посчитал.

[ben]

Сообщение от vovhik74

суть в том, что дерево работает лучше всего на сжатие (ну так природой или Богом заложено) хуже на изгиб и совсем плохо на растяжение. Поэтому при проектировании последнее что мы проверяем - сжатые стержни. В сжатых стержнях которые мы проверяем последними важна скорее гибкость лямбда=l/r и далее глядим в таблицу. Ну а потом нужно еще на сжатие (N/A) проверить найдя из гибкости коэф продольного изгиба и все. Элементарно. А вот что реально важно, так это разбить пятиметровый пролет на как можно более равные куски. Тогда он будет более эффективно работать, т.к. на опорах и пролетах будут минимальные напряжения растяжения и сжатия. И это важнее нежели чем угол стойки.

Дерево, суть природный однонаправленный волокнистый композиционный материал, лучше всего работает на растяжение и изгиб. При сжатии происходит раскалывание из-за потери устойчивости волокон, если конечно обеспечена общая устойчивость стержня.
Вообще к дереву не совсем применимы формулы "чистого" сопромата, т.к. он рассматривает тела из однородного материала, а дерево материал неоднородный.

[ben]

Сообщение от vovhik74

ben, прошу прокомментировать расчет инженера-конструктора. По его расчетам
запас составляет 80%. (несущая способность прогона).
Расчет подкоса , длина которого 2.1/cos(45)=3 метра. Сверху действует нагрузка на каждый стержень Np0=0.78*2.01=1.64 кН и Nt0=3.96*2.01=7.96~8 кН. В стержень будет уходить тогда Np=1.64/cos(45)=2.32 кН и Nt=8/cos(45)=11.3 кН. Итог - проблема скорее в гибкости стержня, но она достаточна. Запас - 14%. Запас по прочности более 90%.

Далее скалывание/срез бруска. Шурупы исключаем. Считаем только брусок. Силы действующие на скалывание будет равна Np0 и Nt0.
Tск=Aск*Rск90*mск / гамма_п<(Np0+Nt0)

Aск = 0.1*0.05=0.005 м2.
Rск90 = 1 МПа.
mск = 0.8
гамма_п = 0.95

0.005*1000000*0.8 / 0.95 = 4.2 кН < 1.64+8=9.64 кН. Т.е. ваш упор нужно укреплять. Я бы советовал прибить дощечку на 4 гвоздя (по 2 в каждую доску) в упор и забыть. Без расчета могу сказать, что пройдет.
Это он еще он саморезы на срез не посчитал.

Все верно. Но! Эпюры нарисованы из расчета, что подкосы работают как опоры. А потом уже идет расчет на обеспечение прочности крепления. Саморезы действительно в расчет не берем, т.к. их прочности явно не достаточно. Ну и собственно рекомендации абсолютно верны.

[ben]

А вообще, я бы данную задачу решил бы вот так.
Вопрос теперь будет стоять где сращивать брусы из которых сделаны прогоны. На опорах или не принципиально?