Как повысить устойчивость перголы?

Пергола во многом похожа на каркасный дом: сам каркас сопротивляется вертикальным нагрузкам (гравитации), но сам по себе не выдерживает поперечных нагрузок (из стороны в сторону). Чтобы дом стоял сам по себе, его нужно укрепить с боков, чтобы он не разрушался под воздействием поперечных нагрузок... обычно это делается с помощью фанерной обшивки. В противном случае можно использовать диагональные распорки.

Поскольку пергола пристроена к дому, он выступает в качестве опоры с трёх сторон, но, как вы уже поняли, слабым местом является фасад.

Некоторые потенциальные варианты:

• заглубите две передние стойки в землю на несколько футов и залейте бетоном (обычно требуется, чтобы стойка была на 1/3 погружена в землю

• Добавьте диагональные распорки. Угол в 45 градусов — самый прочный, но для перголы это, скорее всего, не обязательное условие. Если при угле в 45 градусов распорки оказываются слишком низко, можно рассмотреть другой угол. Или сделать это архитектурной деталью... например, вынести распорки за пределы стоек (удлинив верхнюю балку)

• металлическая арматура. Возьмите несколько металлических уголков. Чем больше, тем лучше, и прикрепите их к столбу и балке.

• добавьте перила с этой стороны настила и диагональную распорку (натянутые тросы, деревянные панели, диагональные рейки и т. д.)

• Добавьте натянутые металлические тросы по диагонали между верхушками двух столбов. Правда, я не уверен, что получится сделать это под нужным углом.

• Добавьте диагональные распорки в верхней части шпалеры. Создайте гигантскую букву «X» из деревянных балок или, опять же, из натянутых тросов. Это позволит передать горизонтальные сдвигающие усилия с передней части на заднюю и на свес.

Однако вам придётся что-то предпринять. Даже небольшое отклонение в пару сантиметров со временем приведёт к проблемам, так как ветер будет раскачивать конструкцию. Крепления могут и не выйти из строя, но со временем древесина в местах крепления может износиться.

Из перечисленных вариантов я бы, пожалуй, начал с больших L-образных пластин. Это, скорее всего, самый дешёвый вариант, и их довольно легко спрятать внутри стоек и балок. В качестве альтернативы можно использовать прочные металлические кронштейны для полок. В качестве бонуса вы можете найти кронштейны с архитектурными элементами, которые будут хорошо смотреться.

P.S. Перечитав ваш вопрос, я обнаружил несколько структурных недочётов.

• Вы утверждаете, что ваша балка представляет собой брус 2x6 с выемками глубиной 2 дюйма. Выемки означают, что ваша балка на самом деле представляет собой брус 2x4. Несмотря на то, что нагрузка невелика (только на балки), брус 2x4 не может выдерживать какую-либо силу без заметного прогиба с течением времени. Я бы беспокоился о том, что во время сильного шторма сила может оказаться достаточной, чтобы в конце концов сломать его. Это был бы наихудший сценарий. Но в лучшем случае, я думаю, через сезон или два он просто начнёт провисать и будет выглядеть некрасиво. Я бы посоветовал установить под ним брус 2x8 без пазов или даже 2x10. В качестве бонуса это поможет противостоять некоторым силам сдвига.

• Я не могу сказать, действительно ли сторона, обращённая к дому, соединена с домом. У вас там есть 2 столба, так что теперь я думаю, что это, возможно, отдельно стоящая беседка. Если это так, то ни одна из 4 сторон не испытывает никакого сопротивления сдвигу, поэтому вам нужно будет применить какое-то решение ко всем четырём сторонам, если это так. [РЕДАКТИРОВАТЬ: я только что увидел ваш комментарий в другом ответе, задняя часть действительно представляет собой свес. Так что не обращайте внимания]

• Вы упомянули, что прикрепили балку к столбам с помощью шурупов. Обратите внимание, что а) шурупы обладают очень низким сопротивлением сдвигу (по сравнению с болтами, пластинами или даже гвоздями) и б) одного шурупа недостаточно. Если балка действительно крепится с помощью одного шурупа с обеих сторон, они могут легко сломаться при минимальном усилии. Для таких соединений следует использовать соединительные элементы Simpson и/или сквозные или невыпадающие болты.

Опять же, всё это предположения, так что прошу прощения, если вы уже учли эти моменты. Но если нет, пожалуйста, ознакомьтесь с местными нормами. Я обеспокоен тем, что конструкция недостаточно прочная и сильный ветер может разнести большие куски дерева во все стороны, что опасно для вашего дома и всех, кто находится поблизости.

Я понимаю, что отвечаю с опозданием, и надеюсь, что ваша беседка по-прежнему выглядит хорошо. Однако конструкция кажется недостаточно прочной не только с точки зрения прочности, но и с точки зрения эстетики. Конструкция была бы намного прочнее, если бы столбы были размером 6x6, а обрешётка — 2x10. Было бы неплохо использовать балки 2x8 с пазами глубиной 2 или 3 дюйма и не обрезать обрешётку. Чтобы защитить перголу от сдвига, можно установить пару брусьев 1x3 дюйма под углом 45 градусов к верхним балкам. Это придаст готовому проекту дополнительную прочность.

1. Как крепится ригель к дому? Я предлагаю использовать болты с буртиком и шайбами длиной 24 дюйма. Они должны проходить через кирпич и крепиться к деревянным элементам каркаса, а не к анкерам в кладке.
2. Я предлагаю добавить подвесы для балок в местах их соединения с ригелем. Прибивать гвоздями в торец или в край — ненадёжно.
3. Пролёт в 12 дюймов для балки 2x6 — это мало, а выемки только усугубляют ситуацию. Прикрепите бруски 2x10 к каждой стороне бруска 4x4
4. Прикрепите бруски 4x4 под углом 45 градусов. Прибейте бруски 2x10 с каждой стороны. Бруски 4x4 должны быть длиной не менее 2 футов.

Я рекомендую использовать спиральные оцинкованные гвозди.

Самым простым решением было бы натянуть тросы по диагонали через верхнюю часть шпалеры. Поскольку она прикреплена к (надеюсь? ;-) ) прочной кирпичной стене, она будет сопротивляться скручиванию по диагонали. Тогда столбы будут выполнять свою основную функцию — поддерживать конструкцию в вертикальном положении.

Я не знаю, как поперечные балки крепятся к опорной балке возле дома, но мне кажется, что именно на этом вам нужно сосредоточиться. Любое небольшое отклонение крайних опор может привести к смещению, потому что поперечные балки могут поворачиваться на концах.

Возможно, вам удастся устранить этот крутящий момент, добавив дополнительную опорную балку рядом с домом. Вот так.

Из-за длины поперечных балок это может не устранить полностью подвижность. Любая гибкость в пролёте поперечных балок может привести к подвижности на крайних стойках, но она должна быть гораздо меньше, чем сейчас.

В большинстве конструкций пергол опорные балки у столбов дублируются, чтобы предотвратить скручивание. Плотно подогнанные соединения также исключают некоторую подвижность. Если вам не нужен молоток, чтобы подогнать соединения, значит, ваши пазы слишком свободные.