➤ Конструкция кровли и крыши деревянных домов
Крыша в доме играет важную роль в строении всей конструкции. Ее основная задача — защищать дом от воздействия неблагоприятных явлений, а также выполнять ограждающую функцию. На сегодняшний день представлено большое количество различных конструкционных элементов и материалов, из которых можно выполнить крышу. Например, деревянная крыша славится своей практичностью, длительным сроком эксплуатации и экологичностью. В этой статье мы расскажем, из чего состоит устройство деревянной крыши, а также разберем ее конструкцию.
- Особенности деревянной крыши
- Типы кровельных конструкций
- Устройство кровли
Особенности деревянной крыши
Крыша является основным конструктивным элементов строения, которое расположено над чердачным перекрытием. Устройство крыши деревянного дома основывается на разных видах стропильной системы. Стропильная система для деревянного дома — индивидуальная конструкция, которая выполняется исходя из вида крыши, ее размера и формы.
Деревянная система содержит в себе следующие элементы:
- свесы — выполняют защитную функцию стен от попадания влаги;
- кобыль — неотъемлемый элемент конструкции;
- кровельный конек — служит местом соединения двух скатов, непосредственно на самой конструкции набивается обрешетка;
- обрешетка — устанавливается перпендикулярно стропильным ногам, несет нагрузку всего кровельного перекрытия;
- затяжка — основной элемент стропил, который фиксирует их и не дает им расходиться;
- стропильные ноги — обеспечивают жесткость конструкции, отвечают за уклон крыши и определяют ее вид;
- мауэрлат — служит фундаментом всей конструкции, обеспечивает равномерную нагрузку всей крыши на стены строения;
- кровельный подкос и стойки — обеспечивают дополнительную устойчивость и надежность;
- прогон — строительный элемент, соединяющий стропильные ноги (различают коньковый и боковой прогон).
Помимо всех описанных основных элементов, конструкция крыши деревянного дома включает в себя раскосы, растяжки и дополнительные стойки, позволяющие правильно распределить нагрузку на несущие элементы и исключить образования лишнего давления на них.
Важно! Крыши деревянных домов монтируют исключительно из сухого дерева, влажность которого не должна превышать 15%. При использовании сырой древесины деревянная кровля может деформироваться.
Типы кровельных конструкций
Конструкции деревянных крыш зависят от многих факторов. В процессе строительства дома своими руками форма крыши играет важную роль, именно для ее возведения и обеспечения подбираются и приобретаются необходимые материалы для стропильной системы. Факторы, влияющие на вид крыши:
- Правильный расчет уклона дома и подбор качественных строительных материалов, именно от этих составляющих зависит прочность конструкции;
- Уровень выпадания климатических осадков, если в местности, где строиться дом, минимальное количество осадков, уклон конструкции выполняют минимальным, если же уровень осадков превышает норму, уклон выполняют высокий и остроконечный.
Для информации! При выборе кровельных материалов следует учитывать, различные материалы укладываются под определенным углом и без отступов, т.
е. не ниже и не выше.
Виды крыши деревенского дома могут быть следующими:
- вальмовая;
- односкатная;
- двускатная;
- плоская;
- мансардная;
- шатровая;
- многощипцовая.
Для информации! Покрытие из дерева применяют для всех типов кровли: односкатная, двускатная, вальмовая.
Все перечисленные виды конструкций позволяют увеличить их эксплуатационные качества, а именно:
- обеспечивают прекрасную термоизоляцию перекрытия, т.к. дерево хорошо удерживает тепло;
- выполнение самоочистки при выпадении снега, треугольное устройство деревянной кровли позволяет беспрепятственно скатываться снегу и снижает нагрузку на всю конструкцию;
- наличие большого уклона позволяет не застаиваться воде, что исключает повреждению деревянной системы;
- длинные отвесы позволяют выполнить отвод жидкости со стен и увеличить их срок эксплуатации, а также снизить уровень повреждения несущих элементов строения;
- деревянные крыши конструкции не требуют большого вложения денежных средств для выполнения ремонтных работ.
Чаще всего для деревянных конструкций используют такие строительные материалы, как:
- шифер;
- ондулин;
- металлочерепица;
- рулонный кровельный материал;
- битумный кровельный материал.
Если строение предполагается быть массивным, специалисты рекомендуют использовать легкие материалы, например, ондулин или металлочерепицу. Такие материалы исключают образование дополнительной нагрузки на строение.
Устройство кровли
На фото представлена стропильная система деревянного дома.
Деревянные конструкции кровли выполняют с учетом определённых правил. Пошаговое устройство кровли состоит из:
- Установки лежней, их фиксируют параллельно боковым стенам строения, для этого используют брус сечением 15х15. Если длина бруса недостаточная, ее можно нарастить из отрезков и соединить строительными шипами;
- Укладка стоек с обязательным соблюдением шага, который должен соответствовать шагу стропильной системы;
- Фиксация крайних стропил на мауэрлат, с использованием опоры на стойки;
- Верхние углы фронтона скрепляются коньковым прогоном;
- Установка рядовых стропил, их фиксируют на мауэрлат, опорные стойки и коньковые элементы;
- Обшивка фронтона.
Когда вся стропильная система собрана, выполняется следующий этап строительных работ состоящий из:
- монтирования обрешетки;
- укладки пирога;
- укладки кровельного покрытия.
Для информации! Кровельный пирог может состоять из нескольких разных слоев. Данная особенность зависит от использования чердачного помещения, если планируется использовать чердак, в качестве жилой комнаты, лучше его утеплить.
Стоит отметить, стропильная система может быть выполнена в двух вариантах:
- Наклонная — состоит из одной или нескольких промежуточных опор на несущих элементах конструкции;
- Висячая — состоит из опоры на стены строения, чем их немного распирает. Для избежания разрушения либо нарушения строения следует выполнить перемычку и зафиксировать ее на концах стропил. Основная задача перемычки — сдерживать строение.
Устройство крыши в деревянном доме вполне можно выполнить своими руками, однако, изготовление деревянных конструкционных элементов крыши лучше доверить специалистам.
Правильно изготовленная стропильная система позволит надежно защитить дом от негативных факторов и значительно увеличит срок эксплуатации всей кровельной системы.
Кровельные конструкции — Журнал Кровли
На рынке кровельных материалов России уже несколько лет как прижилось выражение «кровельный пирог». Однако многие либо не понимают, что за этим стоит, либо знают лишь основные варианты конструкций «пирога» без их разновидностей. Попробуем раскрыть эту тему несколько шире, обратившись к стандартам, принятым в Европе.
Использование и требования
Элементарная функция любой кровельной конструкции – защита от осадков в виде дождя, снега, талой воды и льда. Несущая конструкция кровли должна также выдерживать ветровые и снеговые нагрузки, а кроме того, и эксплуатационную нагрузку, возникающую при передвижении по ней людей во время проведения ремонтных работ. К задачам кровли относится и защита от огня. Простое использование чердачного пространства требует защиты от проникающего через кровлю снега и грязи.
При более требовательном использовании должна быть также обеспечена защита от жары и холода и шумового воздействия. В случае использования помещения в качестве жилого, необходимо решать задачу теплоизоляции и сохранения комфортной влажности внутри помещения. И, наконец, ко всему вышеперечисленному добавляются актуальные задачи пассивной выработки электроэнергии и соблюдения экологических требований. Таким образом, помимо климатических условий, выбор конструкции в большой степени определяется характером ее использования.
Конструктивные принципы
Сегодня существуют технические возможности для того, чтобы реагировать на самые разнообразные требования, предъявляемые к кровле, целым комплексом конструктивных решений, которые можно точно согласовать между собой. Конструктивные принципы заключаются в том, чтобы реализовать выполняемые кровлей задачи в каждом слое конструкции.
Современное состояние кровельной техники может быть определено следующей градацией:
- Однослойные конструкции, которые отводят поступающую влагу и сырость только через один слой кровельного покрытия
- Двухслойные конструкции, которые подразумевают создание дополнительного защитного слоя с помощью подкровельной мембраны или нижней защитной кровли.
- Конструкции из трех и более слоев, в которых различные изоляционные слои разделены вентиляционными слоями.
- Кровельные сэндвич-панели / модульные конструкции, которые интегрируют в одном элементе все строительно-физические требования.
Этот подход – реагировать на разнообразные требования с помощью создания различных слоев – кажется логичным и целесообразным, но он связан с определенными дополнительными затратами при монтаже. Большее количество слоев увеличивает количество необходимых примыканий и, тем самым, количество источников возможных дефектов. Принцип модульной конструкции помогает решению этих проблем. Рассмотрим проблематику вентилируемых и невентилируемых конструкций.
Термины и определения
Вентилируемые крыши – вентилируемая теплоизоляция (крыши с двухслойной вентиляцией)
Под вентилируемыми кровлями понимаются вентиляционные воздушные слои, которые расположены непосредственно над изоляцией. Более точно можно обозначить эти конструкции как «вентилируемая теплоизоляция».
Невентилируемые кровли – невентилируемая теплоизоляция (крыши с однослойной вентиляцией)
Непосредственно над теплоизоляцией вентилируемый воздушный слой отсутствует. Это означает, что на поверхность утеплителя уложена диффузионная мембрана или сплошной деревянный настил с диффузионной мембраной.
Временная кровля
Временная кровля (гидроизоляционный слой) монтируется перед укладкой кровельного материала и может продолжительное время защищать здание от атмосферных осадков до момента покрытия кровли. После этого она образует с кровельным материалом один конструкционный элемент.
Нижняя кровля
Под нижней кровлей понимается самостоятельный гидроизоляционный слой, который и без верхнего кровельного покрытия представляет собой водонепроницаемую кровлю.
Покрытие и изоляция
Под покрытием понимается укладка элементов со свободным нахлестом, под изоляцией – водонепроницаемое склеивание или сварка полотен.
Вентилируемые – невентилируемые
Правила Немецкого союза кровельщиков рекомендуют выполнять мансардные помещения как «вентилируемые конструкции», т.е. с вентилируемой (сверху) теплоизоляцией. Однако замечено, что в кровельных пространствах, подверженных различным климатическим воздействиям, теплый влажный воздух перемещается от нагретой части кровли в более холодные области кровельной конструкции, находящиеся не с солнечной стороны, и там отдает влагу (до 100 г/м2 за 24 ч). Это особенно проявляется в тех случаях, когда гидроизоляционный слой над воздушной прослойкой способен впитать лишь небольшое количество влаги (например, гладкие подкровельные пленки), так что накопленная конденсационная вода пропитывает находящуюся ниже теплоизоляцию.
Таким образом, в контексте временной и нижней кровли можно еще более точно разграничить понятия «временной кровли» и «временной изоляции», так же как и понятия «нижнего настила» и «нижней изоляции».Вентилируемая изоляция
С того времени как был установлен описанный выше факт, проверенная временем вентилируемая конструкция оценивается более критично.
Вентилируемая изоляция по-прежнему имеет право на существование благодаря следующим безусловным преимуществам:
- Летняя теплоизоляция может быть улучшена благодаря отведению нагретых воздушных масс по нижнему вентилируемому каналу.
- Поступающая влага, будь то просачивающаяся по причине обильных осадков вода, конденсат, возникающий при резком падении температуры на нижней части настила, или же просочившаяся сквозь пароизоляцию и изоляционный слой влага, из внутреннего простран-ства конструкции может быть отведена за счет конвективного движения воздуха в нижнем зазоре
- Вентилируемые конструкции вносят свой вклад в снижение негативных последствий ошибок и различного рода происшествий при проведении работ, особенно при укладке пароизоляции и выполнении ее примыканий.
- Дощатый настил, который зачастую размещается над воздушным слоем, улучшает шумоизоляцию крыши.
Однако следует назвать и недостатки вентилируемой изоляции:
- Большая потеря тепла из-за потока воздуха над минеральным утеплителем с открытыми порами, что требует большую толщину теплоизоляционного материала.
- В случае межстропильной изоляции зависимость высоты стропил от суммы высот изоляционного материала и воздушного слоя может привести к чрезмерному увеличению размера стропил.
- Воздушный зазор можно считать «влажным» из-за попадания в него влажного внешнего воздуха, особенно в летний период. Кроме этого, через открытый нижний зазор в конструкцию могут проникать вредные насекомые, поэтому необходимо применение химической защиты дерева.
- Обеспечение достаточной вентиляции над крупными проходными элементами (окна, трубы, дормеры), а также в области хребта и ендовы связано с большими трудозатратами.
- Необходимые для поддержания вентиляции нижнего зазора входные и выходные отверстия также предполагают большие трудозатраты.
- При интенсивной вентиляции нижнего зазора увеличивается риск конвективного проникновения теплого и, следовательно, влажного воздуха из внутреннего помещения в утеплитель, что может привести к повышенной конденсации пара.
- Через нижний вентиляционный зазор происходит постепенное засорение утеплителя пыльцой, копотью и пылью, что может способствовать повышенному влагонакоплению в теплоизоляционном слое.
Холодные (чердачные) крыши
Конструкции без теплоизоляции применяют в чердачных помещениях или строениях, не предназначенных для проживания (например, склады). Подкровельная пленка или подкровельный слой могут задерживать ветер, грязь и задуваемый снег. Нижняя кровля еще более функциональна, нежели подкровельная пленка. При ее использовании допустимо немного отклониться в меньшую сторону от нормативных показателей наклона кровли. В зимнем домостроении нижняя кровля выполняет ценную функцию, когда из-за погодных условий основное кровельное покрытие еще не может быть уложено. В некоторых климатических зонах гидроизоляционныхсвойств деревянного настила вместе с лежащим на нем гидроизоляционным полотном уже достаточно. С помощью такой конструкции можно также удовлетворить требования в отношении простой звукоизоляции.
Изоляция над несущей конструкцией (утепление над стропилами)
У этой конструкции много преимуществ. Несущая конструкция видна из внутреннего помещения, она подвержена лишь небольшим колебаниям температуры и влажности.
Теплоизоляционный слой проходит без прерываний по всей площади стропил, а толщина его может выбираться независимо от несущей конструкции. Еще одно преимущество этой конструкции состоит в том, что пароизоляция может быть уложена на одном уровне и непрерывно. Вентиляционное пространство создается контробрешеткой необходимой толщины. Однако при использовании минеральной ваты, как правило, требуется монтаж опорной конструкции для контробрешетки. Эти прогоны прерывают теплоизоляцию, и должны поэтому быть изготовлены из слабо проводящего тепло материала. Создание дополнительного прогонного слоя, выполняемого обычно из дерева, связано с определенными материальными затратами. При такой конструкции оптимально применение прочного утеплителя из полиуретана или пенополистирола. Общая высота конструкции крыши с утеплением над стропилами является наибольшей из всех существующих. Особые требования предъявляются к пароизоляционному слою: он обязательно должен быть нескользкими выдерживать высокие сосредоточенные механические нагрузки, связанные с перемещением кровельщиков по пленке в ходе работ.
Поэтому ведущие производители создают специальные продукты для таких крыш.
Изоляция между несущими элементами (утепление между стропилами)
Несмотря на то, что высота всей конструкции в этом случае может быть сокращена, полностью функциональной конструкция будет только тогда, когда высота стропильных ног будет значительно выше, чем необходимая толщина теплоизоляции. Это связано с тем, что стропильные ноги потенциально являются мостиками холода. Чем больше сечение стропил и меньше шаг их установки, тем выше тепловая неоднородность конструкции и больше потери тепла. При использовании двухслойной схемы вентиляции высота стропильных ног должна выбираться с учетом необходимой высоты вентиляционного зазора между утеплителем и гидроизоляционной пленкой. Необходимо также учитывать особенности укладки пленки – с провисом или натягом. Данная конструкция остается наиболее распространенной, она подходит и для нового строительства, и для реконструкций. Недостаток ее заключается в том, что изоляционный слой полностью прерывается стропильными ногами, а также велик риск конвективного переноса влажного воздуха из мансарды в конструкцию крыши.
Чем интенсивнее вентиляция в нижнем зазоре, тем выше риск увлажнения теплоизоляции проникающей из теплого помещения парообразной влагой.
Изоляция между и под несущей конструкцией
Эта конструкция весьма надежна и проста в устройстве. Как правило, она применяется при новом строительстве, когда высота стропильной конструкции недостаточна, а требуемая высота всей конструкции крыши должна быть как можно меньшей. Для крепления пароизоляции и внутреннего отделочного слоя необходима дополнительная подконструкция. Внутренний слой утеплителя обычно укладывается между каркасными брусками / профилями внутренней отделки, перекрывая стропильные ноги и значительно снижая риск образования мостиков холода. Если в качестве внутреннего слоя применяются плиты из базальтовой ваты, то они служат также дополнительной пожаробезопасной изоляцией несущей стропильной конструкции.
Изоляция под несущей конструкцией
Если высота имеющейся несущей конструкции слишком мала, теплоизоляция должна быть расположена под несущей конструкцией.
Утеплитель должен быть достаточно прочным и подходить для крепления пароизоляции и внутренней отделки, иначе он будет прерываться каркасной подконструкцией под отделку. Необходимо также принимать во внимание потерю объема внутреннего помещения, так как вся конструкция довольно высока. Одним из существенных недостатков такой конструкции является расположение всех несущих элементов во внешней среде с переменной температурой и влажностью. Новые требования к вентиляционному сечению для вентилируемых кровельных конструкций (не требующих подтверждения расчетами) содержатся в новой норме DIN 4108, так же как и указание на максимальное сопротивление теплопередаче внутреннего слоя в 20% от всей конструкции (утеплителя, расположенного перед пароизоляционным слоем со стороны теплого помещения).
Невентилируемая изоляция (полная теплоизоляция стропил / однослойная схема вентиляции)
Недостатки вентилируемых конструкций соответствуют преимуществам невентилируемых утепленных конструкций:
- Отсутствует конвективный перенос тепла воздушным потоком над изоляционным слоем, являющийся причиной потери тепла.
- В случае применения межстропильной изоляции вся высота стропил может быть использована для теплоизоляционного слоя (т.е. увеличения его толщины, а значит, снижения затрат на эксплуатацию дома в целом).
- Так как теплоизоляция, покрытая диффузионной мембраной, не подвергается воздействию влаги извне, от химической защиты дерева можно отказаться.
- Отсутствуют конструктивные преграды для нормальной вентиляции крыш слож-ной формы с ендовами, примыканиями, слуховыми и мансардными окнами.
- Oтпадает необходимость в трудозатратах на создание входных и выходных (вентиляционных) отверстий вдоль ендов и примыканий.
Однако необходимо организовать один вентиляционный воздушный слой под кровельным покрытием. Этот слой служит для отведения тепла, талой воды, а также влаги, просачивающейся через штучный кровельный материал в случае выпадения чрезмерно обильных осадков. Кроме того, он способствует высушиванию увлажненных элементов крыши (утеплителя, стропил, настила и обрешетки).
Водоотводящий слой над изоляцией должен быть диффузионно открытым с максимальным показателем эквивалентной толщины сопротивления диффузии водяного пара Sd <= 0,2 м, чтобы влага, которая может находиться в теплоизоляции и деревянных элементах крыши, могла быть свободно выведена за счет диффузии.
Однако у невентилируемых изоляционных слоев есть и недостатки:
- Как правило, отсутствует сплошной деревянный настил, что приводит к снижению защиты от внешнего шума.
- Нельзя исключать, что диффузионная проницаемость гидроизоляционной мембраны, находящейся над теплоизоляцией, со временем понизится из-за ее загрязнения (данное предположение не подтверждено для многослойных мембран с микропористой закрытой структурой, но вполне возможно при использовании однослойных мембран). Талая вода и слои льда, временно скопившиеся на поверхности мембраны, также повышают сопротивление диффузии. Если же пароизоляция под утеплителем имеет дефекты или повреждения, это может привести к типичному увлажнению теплоизоляции и повреждению всей конструкции.
- Высокая остаточная влажность утеплителя и стропил также может привести к временному образованию конденсата в толще конструкции, однако он будет выведен из крыши после первых и продолжительных оттепелей весной.
- Наконец, невентилируемая изоляция не может обойтись без пароизоляции с эквивалентной толщиной сопротивления диффузии воздушного слоя Sd >= 100 м. Это означает, что все стыки и примыкания должны быть выполнены без погрешностей. При реализации ручным способом в случае межстропильной изоляции на наклонной кровле этого можно добиться только при чрезвычайно тщательном исполнении и использовании системных аксессуаров – клеев, лент и уплотнительных паст. Как правило, конструкции с утеплителем между несущей конструкцией с одним вентиляционным зазором выглядят следующим образом:
Теплоизоляция между стропильной конструкцией
Создание и реализация слоев ручным способом обладает в случае межстропильной изоляции с невентилируемым теплоизоляционным слоем всеми перечисленными выше преимуществами и недостатками.
В условиях труда, при которых приходится работать над головой и под наклонной поверхностью, легко допустить ошибки. К этому добавляется и та проблема, что герметичные стыки с имеющимися конструктивными элементами зачастую выполняются специалистами из других отраслей. Поэтому новая норма DIN 4108 требует определенного соотношения показателя эквивалентной диффузионной толщины воздушного слоя Sd для слоев вне и внутри теплоизоляции. Для определенных конструкций (например, невентилируемая кровля) норма предписывает показатель Sd >= 100 м для внутреннего слоя. Чтобы предотвратить потерю изолирующего эффекта в случае намокания утеплителя, можно рекомендовать выбор теплоизолирующего материала с водоотталкивающими свойствами. Непременными составными частями такой конструкции являются вентилируемый зазор и высокая диффузионная открытость уложенной на утеплитель ветрозащитной мембраны. В отношении теплосопротивления под пароизоляционным слоем новая норма DIN предписывает максимальный показатель в 20% от значения всей конструкции.
Утепление над несущей конструкцией
Перечисленные выше проблемы говорят в пользу конструкции, в которой слой утеплителя расположен над несущей конструкцией. Конструкция с утеплителем поверх стропильных ног с одним вентиляционным зазором выглядит следующим образом: Этот вариант конструкции способствует оптимальной укладке пароизоляции и снижает риски ошибок при ее реализации. Кроме того, здесь действуют преимущества, перечисленные для вентилируемых изоляционных слоев. Остаются, однако, трудозатраты на закрепление основания настила и повышенная высота конструкции, которая, тем не менее, лишь в редких случаях накладывает какие-либо ограничения.
Компоненты деревянного каркаса: полное руководство
Компоненты деревянного каркаса: полное руководство
Хотите построить крышу для своего дома? Мы рекомендуем вам начать с создания деревянного каркаса, чтобы выдержать все. Узнайте в этой статье о различных компонентах деревянного каркаса крыши, которые вам понадобятся, чтобы вы были готовы приступить к работе с самого начала!
Наши эксперты по сборным деревянным конструкциям обсуждают различные компоненты каркаса крыши, чтобы помочь вам лучше понять, как они изготавливаются!
Какие компоненты деревянного каркаса крыши?
Каркас крыши представляет собой сборку деревянных, металлических или бетонных компонентов, формирующих структуру крыши.
Он используется для поддержки крыши здания, придавая ей желаемую форму.
Хотя назначение деревянных каркасов с течением времени оставалось практически неизменным, конструкции крыш претерпели значительные изменения с тех пор, как они впервые использовались в строительстве. Некоторые компоненты исчезли, в то время как другие были введены с целью экономии ресурсов и повышения долговечности.
Стропила
Стропила — это один из компонентов фермы крыши. Он состоит из длинного куска дерева, наклоненного и ориентированного в направлении ската крыши. Часто выступает одновременно и стропилом, и перекладиной, а значит, служит и опорой, и точкой крепления кровельного покрытия.
Стропильная ферма
Стропильная ферма представляет собой сборку деревянных деталей (стропил, стропильной стойки, ножничной фермы и т. д.), образующих треугольную конструкцию. Стропильные фермы различаются по типу и размеру для создания различных форм крыши. Стропильные фермы образуют несущий каркас крыши.
Стенка фермы
Стенка фермы представляет собой прямой или закругленный кусок дерева, являющийся частью наклонной рамы (или ножничной конструкции фермы). Он соединяет две другие части каркаса вместе и служит для поддержки и укрепления конструкции каркаса. Он также придает жесткость угловым соединениям и помогает удерживать детали вместе.
Планка для прогона
Планка для прогона представляет собой небольшой кусок дерева, прикрепленный к перекладине. Он поддерживает перпендикулярную балку прогона, поддерживающую стропила. Иногда также добавляется кубическая планка между балкой прогона и планкой прогона.
Прогоны
Прогоны представляют собой куски дерева, которые часто размещаются на фермах или, в качестве альтернативы, непосредственно на несущей стене. Их используют для поддержки стропил и других балок. Существуют различные типы прогонов:
- Коньковый прогон: находится в верхней части рамы
- Прогон карниза: находится на конце наклонных ферм-ножниц
- Средний прогон: находится между коньковым прогоном и карнизным прогоном
Основные конструктивные элементы
Основные элементы деревянного каркаса включают ферму крыши, прогоны, планку прогона, стенку фермы и стропило.
Однако, в зависимости от конструкции и прочности последнего, у каркаса могут быть и другие струны на носу.
Вот из чего состоит структурная сеть каркаса вашей крыши.
Анкерная балка
Анкерная балка представляет собой горизонтальный кусок дерева, который поддерживает расстояние между стропилами, предотвращая расхождение ферм. Поэтому он крепится к нижнему концу ферм для создания натяжения. Его также называют основанием треугольника.
Центральная стойка
Центральная стойка представляет собой вертикальный кусок дерева, который соединяет анкерную или натяжную балку с верхней частью фермы крыши. Обратите внимание, что некоторые типы ферм имеют только сгребающие берега (см. Ниже) и не имеют шкворня.
Верхний пояс
Верхний пояс представляет собой элемент каркаса из металла или дерева. Он формирует скаты крыши. В традиционном каркасе крыши верхний пояс поддерживает горизонтальные прогоны, которые сами поддерживают стропила.
Второстепенные компоненты рамы
Предоставив вам краткий обзор некоторых основных элементов деревянного каркаса крыши, давайте теперь взглянем на второстепенные компоненты сети!
Подкос
Подкос представляет собой кусок дерева, расположенный под углом между центральной стойкой и стропилом.
В ферме крыши ее функция состоит в том, чтобы передать часть веса, поддерживаемого стропилами, на центральную стойку.
Распорка фермы
Распорка фермы используется в некоторых типах ферм крыши. Это наклонный кусок дерева, который обеспечивает дополнительную поддержку фермы.
Анкерные стойки
Это анкерные интерфейсы, используемые для защиты зданий от падения с высоты. Их можно устанавливать на металлические и деревянные каркасы.
Козырек
Каркас часто имеет козырек, состоящий из двух компонентов: коньковой балки и подконька.
Коньковая балка
Коньковая балка соединяет фермы друг с другом под коньком крыши и является центральным элементом конструкции крыши. Он сделан из куска дерева, расположенного горизонтально, на который опираются стропила.
Под гребнем
Как следует из названия, под гребнем находится под гребнем. Он сделан из горизонтального куска дерева.
Дополнительные элементы деревянного каркаса
Рейки или рейки
Эти детали обычно укладывают на стропила, чтобы сверху можно было уложить кровельные материалы.
Соединители и крепежные детали
Несмотря на то, что существуют различные методы соединения конструктивных элементов без соединителей, большинство подрядчиков используют соединители и крепежные детали определенного типа для соединения различных деревянных элементов, из которых состоит конструкция. Среди них соединители из металлических пластин часто используются при строительстве сборных кровельных ферм.-
Подкос
Подкос представляет собой набор деревянных деталей, предназначенных для обеспечения устойчивости конструкции, в основном за счет предотвращения раздвигания ферм под действием горизонтальных сил. Коньковая балка, под коньком и прогоны являются частью раскоса.
Натяжная балка
Натяжная балка очень похожа на описанную выше анкерную балку, но короче по длине. Его также располагают горизонтально между стропилами, но в верхней части ферм. Рама может иметь несколько натяжных балок для контроля тяги вниз за счет сопротивления сжатию.
Сгребающий берег
Сгребающий берег представляет собой кусок дерева, расположенный под углом между шкворнем и стропилом. Его функция в ферме крыши состоит в том, чтобы передать часть веса, поддерживаемого стропилами, на шкворень.
Настенная пластина
Настенная пластина представляет собой кусок дерева, который размещается горизонтально вверху стены перпендикулярно фермам. Он используется для поддержки тяги ферм.
UsiHome: ваши специалисты по деревянному каркасному строительству в Квебеке
Мы надеемся, что этот список помог вам узнать о различных компонентах каркаса крыши. Он не включает в себя каждую мелочь, но вся необходимая информация есть.
Если у вас есть проект строительства, UsiHome может предоставить вам не только конструктивные компоненты, такие как сборные фермы крыши, но также половые балки и сборные стены. У нас есть все, что вам нужно, чтобы построить деревянный каркас для вашей крыши.
Свяжитесь с нами сегодня для цитаты!
Recent Posts
Высокие деревянные здания в Квебеке: что нужно знать?
В чем преимущества сборных деревянных домов?
Сборные дома в Квебеке: типы, преимущества и стоимость
Каковы преимущества деревянного строительства?
Конструкция крыши с деревянными фермами: руководство по строительству
Последнее обновление: 9 января 2023 г.
Проектирование деревянных ферм крыши для нового строительного проекта может быть сложной задачей.
Необходимо не только учитывать все нагрузки, действующие на крышу (снег, ветер, постоянные и временные нагрузки), но и выбирать тип фермы.
Но вы также должны знать, как проектировать деревянные элементы и обеспечивать прочность конструкции.
В этом посте мы шаг за шагом рассмотрим, как рассчитать внутренние силы, такие как момент и осевые силы.
Мы также определим статическую систему и замерим элементы стропильной крыши в соответствии с Еврокодом для древесины EN 19.95-1-1:2004.
Не будем долго говорить, давайте углубимся в это.
🙋♀️ Что такое деревянная стропильная крыша?
Ферменная крыша представляет собой конструкционную систему крыши, соединяющую 2 опоры и несущую такие нагрузки, как ветер, снег и динамические нагрузки. По сравнению с другими фермами стропильная крыша обычно наклонена от опор к средней точке.
Он состоит из верхнего пояса, нижнего пояса, диагоналей и соединений. Статически говоря, верхний и нижний пояса балок действуют в нормальных силах, поперечных силах и изгибающих моментах, в то время как диагонали, как правило, действуют как стержни и воспринимают только нормальные силы.Проведя небольшое исследование, я обнаружил, что диагонали также можно назвать:
- паутины
- стяжка (при натяжении)
- стойка (при сжатии)
верхний пояс иногда называют
- верхний пояс
и нижний пояс
- нижний пояс
- стяжка
Слышали ли вы другие названия компонентов фермы? Дайте нам всем знать в комментариях ниже, если у вас есть📝
Как уже упоминалось, существуют различные типы стропильной крыши, а это означает, что различные элементы могут быть построены с использованием различных материалов и систем.
Пример стропильной крыши можно увидеть на следующем рисунке, где в качестве верхнего и нижнего поясов выбраны цельные деревянные балки.
Верхние пояса имеют небольшой выступ.
Стенки/диагонали соединяют верхний и нижний пояса, что приводит к «дополнительной поддержке» этих элементов, поскольку уменьшается пролет.
Для ветровой системы крепления можно использовать либо стальные ветровые крепления, деревянные доски или другое решение. Однако эта система не смоделирована и не показана на рисунке.
Один из примеров ферменной кровельной системы
.. а вот и 3D-модель, потому что они представляют собой даже лучшую визуализацию, чем 2D-изображения, не так ли?
Мы еще не рассмотрели ветрозащитные системы, как они работают, зачем они нам нужны, но хотели бы вы узнать больше? Позвольте мне знать в комментариях ниже.
Статическая система стропильной крыши образована 2-мя наклонными деревянными балками , соединенными вверху шарниром.
Эти балки опираются на штифт и роликовую опору в самой нижней точке или – в случае консольного выступа кровли – вблизи самой нижней точки.
4 диагонали соединяют верхний и нижний пояса друг с другом. Эти диагонали или перемычки воспринимают только нормальные силы и поэтому моделируются как барные элементы .
Статическая система стропильной крыши представлена на следующем рисунке.
Статическая система | Крыша с деревянными фермами
Чтобы не потерять контекст, статическая 2D-система представляет следующие стропила. Но он также может представлять любое другое сечение балок и стержней. Расстояние между стропилами составляет 4 м.
Ферменная крыша | Двухмерная статическая система, представляющая балки и стержни.
Ферменная крыша, конечно же, также может иметь различную компоновку с меньшими/более широкими пролетами или более крутым наклоном.
⬇️ Характеристические нагрузки на ферменную крышу
Нагрузки в этой статье не выводятся. Расчет постоянных, временных, ветровых и снеговых нагрузок для скатных крыш мы подробно объясняли в предыдущих статьях.
Определенные значения нагрузки являются оценками из предыдущих расчетов.
| $ g_ {k} $ | 1,08 кН/M2 | Характерная стоимость мертвой нагрузки | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| $ Q_ {K} $ | .0235 $ Q_ {K} $ | .0235 |
| $ W_ {K.F} $ | -0,25 (/0,35) KN/M2 | . -0,25(/0,35) кН/м2 | Нормативное значение ветровой нагрузки Площадь G |
| $w_{k.H}$ | -0,1(/0,2) кН/м2 | Характеристическое значение ветровой нагрузки Площадь H | |
| $w_ | -0,2(/0,0) кН/м2 | Нормативное значение ветровой нагрузки Площадь I | |
$w_{k. J}$ | -0,25(/0,0) кН/м2 | Характеристическое значение ветровой нагрузки Площадь Дж |
Сторона направления ветра
| $w_{k.F}$ | -0,55 кН/м2 | Характеристическое значение ветровой нагрузки Площадь F |
| $w_{k.G}$ | -0,7 кН/м2 Характеристическое значение ветровой нагрузки Площадь G | |
| $w_{k.H}$ | -0,4 кН/м2 | Характеристическое значение ветровой нагрузки Площадь H |
| $w_{k.I}$ | -0,29 кН033 ветровая нагрузка2 м/м Область I |
На следующем рисунке представлена статическая система стропильной крыши с приложенными к ней линейными нагрузками. 92$ применяется к обоим стропилам.
| $g_{k}$ | 1,08 кН/м2 * 4,0 м = 4,32 кН/м | |
| $q_{k}$ | 6 м/09 м2 = 6 кН/09 м2 3 * 4,0 кН/м2 | |
| $s_{k}$ | 0,53 кН/м2 * 4,0 м = 2,12 кН/м | |
| $w_{k}$ | -0,25 кН/м2 * 4,0 м3 = -1,0 кН/м2 * 4,0 м2/м3 = -1,0 |
Характеристические линейные нагрузки на верхние пояса.
➕ Сочетания нагрузок ферменной крыши
К счастью, мы уже написали обширную статью о том, что такое сочетания нагрузок и как мы их используем. Если вам нужно освежить это, вы можете прочитать сообщение в блоге здесь.
Мы решили включить $w_{k.I.}$ = -0,25 кН/м2 в качестве ветровой нагрузки в комбинации нагрузок, так как это ветровая нагрузка, которая применяется к сечению, которое мы рассматриваем, и чтобы расчеты были чистыми.
В принципе, следует учитывать все загружения.
Однако, имея немного больше опыта, вы сможете исключить некоторые значения.
В современных программах КЭ можно применять несколько значений ветровой нагрузки и автоматически генерировать комбинации нагрузок. Так что компьютер нам очень помогает.
Только имейте в виду, что вы должны учитывать все ветровые нагрузки, но для простоты мы рассматриваем только 1 значение в этой статье😁.
Сочетания нагрузок ULS
Я знаю, что вы можете не понять, что это значит, когда вы выполняете сочетания нагрузок в первый раз, но мы написали целую статью о существующих нагрузках и о том, как их применять на скатной крыше 😎.
| LC1 | $1,35 * 4,32 \frac{кН}{м} $ |
| LC2 | $1,35 * 4,32 \frac{кН}{м} + 1,5 * 4,0 \frac{кН}{м}$ |
| LC3 | $1,35 * 4,32 \frac{кН}{м} + 1,5 * 4,0 \frac {кН}{м} + 0,7 * 1,5 * 2,12 \frac{кН}{м}$ |
| LC4 | $1,35 * 4,32 \frac{кН}{м} + 0 * 1,5 * 4,0 \frac{кН} {м} + 1,5 * 2,12 \frac{кН}{м}$ |
| LC5 | $1,35 * 4,32 \frac{кН}{м} + 1,5 * 4,0 \frac{кН}{м} + 0,7 * 1,5 * 2,12 \frac{кН}{м} + 0,6 * 1,5 * (-1,0 \frac{кН}{м}) $ |
| LC6 | $1,35 * 4,32 \frac{кН}{м} + 0 * 1,5 * 4,0 \frac{кН}{м} + 1,5 * 2,12 \frac{кН}{м} + 0,6 * 1,5 * (-1,0 \ frac{кН}{м}) $ |
| LC7 | $1,35 * 4,32 \frac{кН}{м} + 0 * 1,5 * 4,0 \frac{кН}{м} + 0,7 * 1,5 * 2,12 \frac{ кН}{м} + 1,5 * (-1,0 \frac{кН}{м}) $ |
| LC8 | $1,35 * 4,32 \frac{кН}{м} + 1,5 * 2,12 \frac{кН}{м } $ |
| LC9 | $1,35 * 4,32 \frac{кН}{м} + 1,5 * (-1,0 \frac{кН}{м}) $ |
| LC10 | $1,35 * 4,32 \frac{кН}{м} + 1,5 * 4,0 \frac{кН}{м} + 0,6 * 1,5 * (-1,0 \frac{кН}{м}) $ |
| LC11 | $1,35 * 4,32 \frac{кН}{м} + 1,5 * (-1,0 \frac{кН}{м}) + 0,7 * 1,5 * 2,12 \frac{кН}{м} $ |
| LC12 | $1,35 * 4,32 \frac{кН}{м} + 1,5 * 2,12 \frac{кН}{м} + 0,6 * 1,5 * (-1,0 \frac{кН}{м})$ |
Характеристика Комбинации нагрузок SLS
| LC1 | $4,32 \frac{кН}{м} $ |
| LC2 | $4,32 \frac{кН}{м} + 4,0 \frac{кН}{м}$ |
| LC4 | $4,32 \frac{кН}{м} + 4,0 \frac {кН}{м} + 0,6 * (-1,0 \frac{кН}{м})$ |
| LC5 | $4,32 \frac{кН}{м} + 4,0 \frac{кН}{м} + 0,7 * 2,12 \frac{кН}{м} + 0,6 * (-1,0 \frac{кН}{м}) $ |
| LC6 | $4,32 \frac{кН}{м} + 0 * 4,0 \frac{кН}{м} + 2,12 \frac{кН}{м} + 0,6 * (-1,0 \frac{кН}{м}) $ |
| LC7 | $4,32 \frac{кН}{м} + 0 * 4,0 \frac{кН}{м} + 0,7 * 2,12 \frac{кН}{м} + (-1,0 \frac{кН} {м}) $ |
| LC8 | $4,32 \frac{кН}{м} + 2,12 \frac{кН}{м} $ |
| LC9 | $4,32 \frac{кН}{м} + ( -1,0 \frac{кН}{м}) $ |
| LC10 | $4,32 \frac{кН}{м} + 4,0 \frac{кН}{м} + 0,6 * (-1,0 \frac{кН}{ м}) 9$0236 |
| LC11 | $4,32 \frac{кН}{м} + (-1,0 \frac{кН}{м}) + 0,7 * 2,12 \frac{кН}{м} $ |
| LC12 | |
| LC13 | $4,32 \frac{кН}{м} + 0 * 4. 0 \frac{kN}{m} + (-1.0 \frac{kN}{m})$ |
👉 Определить свойства материала древесины
🪵 Материал древесины фермы
Для этого поста/учебника мы выбираем Строительная древесина C24. Дополнительные комментарии о том, какой древесный материал выбрать и где получить свойства, были сделаны здесь. 92}$
⌚ Коэффициент модификации $k_{mod}$
Если вы не знаете, что такое коэффициент модификации $k_{mod}$, мы написали к нему пояснение в предыдущей статье, которое вы можете проверить.
Поскольку мы хотим, чтобы все было как можно короче, мы не будем повторяться в этой статье — мы только определяем значения $k_{mod}$.
Для жилого дома, который классифицируется как класс эксплуатации 1 в соответствии с EN 1995-1-1 2.3.1.3, мы получаем следующие значения продолжительности нагрузки для различных нагрузок.
| Self-weight/dead load | Permanent |
| Live load, Snow load | Medium-term |
| Wind load | Instantaneous |
From EN 1995-1-1 Table 3. 1 мы получаем значения $k_{mod}$ для длительности нагрузки и конструкционной древесины C24 (твердая древесина).
| $k_{mod}$ | |||
|---|---|---|---|
| Собственный вес/собственный вес | Permanent action | Service class 1 | 0.6 |
| Live load, Snow load | Medium term action | Service class 1 | 0.8 |
| Wind load | Instantaneous action | Service class 1 | 1.1 |
🦺 Частный коэффициент для свойств материала $\gamma_{M}$
Согласно EN 1995-1-1 Таблица 2.3 частный коэффициент $\gamma_{M}$ определяется как
$\gamma_{M} = 1,3$
📏 Допущение ширины и высоты ферменных балок и диагоналей
Определяем ширину w и высоту h конструкционного дерева С24 Верхний пояс балки Сечение как
Ширина w = 120 мм
Высота h = 220 мм
. . значения для диагонали сжатия определены как
Ширина w = 60 мм
Высота h = 120 мм
.. поперечное сечение размеры натяжной диагонали определяются как
Ширина w = 60 мм
Высота h = 100 мм
.. и, наконец, размеры нижнего натяжного пояса равны
Ширина w = 100 мм
Высота h = 160 мм
5 We
5 💡 настоятельно рекомендую делать любой расчет в программе, где всегда можно обновить значения, а не от руки на бумажке! Я сделал эту ошибку, будучи бакалавром.
На любом курсе и даже в бакалаврской работе я все рассчитывал кроме сил (программа FE) на листе бумаги. 94 $
В проекте ULS (предельное предельное состояние) мы проверяем напряжения в деревянных элементах из-за изгиба, сдвига и нормальных усилий.
Чтобы рассчитать напряжения стропил, нам необходимо рассчитать изгибающие моменты, нормальные и поперечные усилия, вызванные различными нагрузками. Для выполнения этой задачи используется программа КЭ или балки.
🧮 Расчет изгибающего момента, нормальных и поперечных сил
Мы используем программу КЭ для расчета изгибающих моментов, нормальных и поперечных сил. Комбинация нагрузок 3 с динамической нагрузкой в качестве ведущей и снеговой нагрузкой в качестве уменьшенной нагрузки приводит к самым высоким результатам, которые мы визуализируем.
Комбинация нагрузок 3
Комбинация нагрузок 3 | Статическая нагрузка, Временная нагрузка, Снеговая нагрузка | Ферменная крыша
Комбинация нагрузок 3 – Изгибающие моменты
Изгибающие моменты | Комбинация нагрузок 3 | Стропильная крыша
Распределение моментов верхних поясов вам что-то напоминает…?🤔
Может из сплошного бруса?😀
Комбинация нагрузок 3 – поперечные силы
поперечные силы | Комбинация нагрузок 3 | Ферменная крыша
Комбинация нагрузок 3 – Нормальные силы
Нормальные силы | Комбинация нагрузок 3 | Ферменная крыша
🔎 Проверка на изгиб и сжатие
Верхние пояса
От макс. изгибающий момент в пролете ( 7,25 кНм ) и усилие сжатия ( 117,2кН ) в одной и той же точке можно рассчитать напряжение в наиболее критическом сечении. 9{-4}} \cdot \frac{0,22м}{2} = 7,49 МПа$
Напряжение сжатия:
$\sigma_{c} = \frac{N_{d}}{w \cdot h} = \ frac{117,2 кН}{0,12м \cdot 0,22м} = 4,44 МПа$
Напряжения сопротивления деревянного материала:
$ f_{d} = k_{mod} \cdot \frac{f_{k}}{\ gamma_{m}} $
| LC3 (M-действие) | $k_{mod.M} \cdot \frac{f_{m.k}}{\gamma_{m}} $ | $0,8 \cdot \ frac{24 МПа}{1,3} $ | $ 14,77 МПа $ | |
| LC3 (М-действие) 92 + \frac{\sigma_{m}}{f_{m.d}} = 0,625 < 1,0$ Диагональ – Только сжатие Теперь давайте проделаем то же самое для диагонали сжатия/перемычки, и давайте вспомним, что мы моделировали элементы как баров . Поэтому у нас есть только Нормальные силы. Напряжение сжатия: $\sigma_{c} = \frac{N_{d}}{w \cdot h} = \frac{37,04 кН}{0,06 м \cdot 0,12 м} = 5,14 МПа$ Применение в соответствии с EN 1995-1-1 (6.19) $\eta = \frac{\sigma_{c}}{f_{c.d}} = 0,4 < 1,0$ 👍 Проверка на сдвиг – Верхние поясаОт макс. усилие сдвига (средняя опора: 18,55 кН ) мы можем рассчитать касательное напряжение в наиболее критическом поперечном сечении. Касательное напряжение: $\tau_{d} = \frac{3V}{2 \cdot w \cdot h} = \frac{3 \cdot 18,55 кН}{2 \cdot 0,12 м \cdot 0,22 м} = 1,05 МПа$ Прочность материала древесины: $ f_{v} = k_{mod.M} \cdot \frac{f_{v}}{\gamma_{m}} $ $ f_{v} = 0,8 \cdot \frac{4 МПа}{ 1,3} = 2,46 МПа$ Утилизация по EN 1995-1-1 (6.13) $\eta = \frac{\tau_{v}}{f_{v}} = 0,43 < 1,0$ 👨 🏫Проверка изгибаВерхние пояса Мы предполагаем, что выпучиванием из плоскости (направление Z) можно пренебречь, поскольку стропила удерживаются по бокам. Длина потери устойчивости $l_{y}$ = 2,57 м $l_{y} = 2,57 м$ Радиус инерции $i_{y} = \sqrt{\frac{I_{y}}{w \cdot h}} = 0,064m$ Коэффициент гибкости $\lambda_{y} = \frac{l_{y}}{i_{y}} = 40,47$ Коэффициент относительной гибкости (EN 1995-1-1 (EN 1995-1-1 (EN 1995-1-1) 6.21)) $ \lambda_{отн.y} = \frac{\lambda_{y}}{\pi} \cdot \sqrt{\frac{f_{c.0.k}}{E_{0.g .05}}} = 0,61$ Коэффициент $\beta_{c}$ для массивной древесины (EN 1995-1-1 (6.29)) $\beta_{c} = 0,2$ 92}} = 0,915$ Использование (EN 1995-1-1 (6.23)) $\frac{\sigma_{c}}{k_{c.y} \cdot f_{c.d}} + \frac{\sigma_ {m}}{f_{m.d}} = 0,88 < 1$ Диагональ – Только сжатие Предполагается, что потеря устойчивости вне плоскости имеет ту же длину потери устойчивости, что и в плоскости. Следовательно, мы можем определить длины потери устойчивости $l_{y}$ и $l_{z}$ как $l_{z} = 1. Радиус инерции $i_{y} = \sqrt{\frac{I_{y}}{w \cdot h}} = 0,035m$ $i_{z} = \sqrt{\frac{I_{z}}{ w \cdot h}} = 0,017m$ Коэффициент гибкости $\lambda_{y} = \frac{l_{y}}{i_{y}} = 43,3$ $\lambda_{z} = \ frac{l_{z}}{i_{z}} = 86,6$ Коэффициент относительной гибкости (EN 1995-1-1 (6.21)) $ \lambda_{rel.y} = \frac{\lambda_{y }}{\pi} \cdot \sqrt{\frac{f_{c.0.k}}{E_{0.g.05}}} = 0,651$ $ \lambda_{rel.z} = \frac {\lambda_{z}}{\pi} \cdot \sqrt{\frac{f_{c.0.k}}{E_{0.g.05}}} = 1,303$ 92}} = 0,48$ Использование (EN 1995-1-1 (6.23)) $\frac{\sigma_{c}}{k_{c.y} \cdot f_{c.d}}= 0,443$ $ \frac{\sigma_{c}}{k_{c.z} \cdot f_{c.d}}= 0,828$ 📋Проверка на изгиб и растяжениеНижний пояс От макс. изгибающий момент в нижнем поясе балки ( 0,53 кНм ) и усилие растяжения ( 101,47 кН ) в одной и той же точке можно рассчитать напряжение в наиболее критическом сечении. Напряжение растяжения: $\sigma_{t} = \frac{N_{d}}{w \cdot h} = \ frac{101,47 кН}{0,1м \cdot 0,16м} = 6,34 МПа$ Напряжения сопротивления деревянного материала: $ f_{d} = k_{mod} \cdot \frac{f_{k}}{\ gamma_{m}} $
Использование в соответствии с EN 1995-1-1 (6.17) $\eta = \frac{\sigma_{t}}{f_{t.d}} + \frac{\sigma_{m}}{f_{m.d}} = 0,82 < 1,0$ Диагональ – Только растяжение Максимальное усилие натяжения по диагоналям 36,5 кН Напряжение растяжения: $\sigma_{t} = \frac{N_{d}}{w \cdot h} = \frac{36,5 кН}{0,06м \cdot 0,1м} = 6,05 МПа$ Использование согласно EN 1995-1-1 (6.17) $\eta = \frac{\sigma_{t}}{f_ {c. Мы также более подробно обсуждали дизайн SLS в предыдущей статье. В этом посте мы не слишком много объясняем, а показываем расчеты😊 🖋️Мгновенная деформация $u_{inst}$$u_{inst}$ (мгновенная деформация) нашей балки может быть рассчитана с нагрузкой характеристического сочетания нагрузок. Что касается изгибающих моментов, поперечных и осевых усилий, мы используем программу КЭ для расчета прогибов из-за наших комбинаций нагрузок. LC 3 характерных сочетаний нагрузок SLS приводит к наибольшему прогибу u. $u_{inst}$ = 9,2 мм К сожалению EN 1995-1-1 Таблица 7.2 рекомендует значения для $w_{inst}$ только для «Балки на двух опорах» и «Консольные балки», а не для ферменной системы, как в данном случае. Тем не менее, пределы прогиба могут быть согласованы с клиентом, и конструкция не разрушается из-за слишком больших прогибов, если стропила проверены для всех расчетов ULS. Распределение момента и сдвига верхнего пояса аналогично неразрезной балке, но поскольку «средняя опора» представляет собой элемент сжатия, который смещается вниз, поскольку он соединен с нижним поясом, который отклоняется вниз, пределы для свободно опертой В этом руководстве предполагается, что балка по всей длине верхнего пояса (EN 1995-1-1 Таблица 7. ❓Но мой вопрос к вам: Какой лимит вы бы использовали в этом случае? Позвольте мне знать в комментариях ниже. $w_{inst}$ = l/300 = 5,15 м/300 = 17,17 мм {17,17 мм} = 0,536 < 1$ 🏇Конечная деформация $u_{fin}$$u_{fin}$ (конечная деформация) нашей балки/стропила может быть рассчитана путем добавления деформации ползучести $u_ {creep}$ до мгновенного прогиба $u_{inst}$ . Таким образом, мы рассчитаем отклонение ползучести с помощью программы КЭ. Это может быть немного быстро, но мы уже рассмотрели основы в статье о размерах деревянной балки. Так что проверьте это, если хотите точно знать, как вычислить $u_{creep}$ вручную. Дайте мне знать в комментариях ниже, если у вас возникли проблемы с расчетом деформации ползучести. Деформация ползучести LC3 рассчитывается как $u_{ползучесть}$ = 2,64 мм Добавление ползучести к мгновенному отклонению приводит к окончательному отклонению. |