0
Может ли двускатная крыша иметь наружные, а не внутренние опоры?
25.12.2025 18:14Я построил несколько «арок» для двускатной крыши. Я знаю, что нужна опора, чтобы крыша не обрушилась. Разумно ли обтянуть кровлю снаружи двумя металлическими ремнями по диагонали для поддержки, чтобы крыша не провисала?
Я бы хотел избежать необходимости устанавливать опоры внутри, чтобы внутренняя геометрия была более чистой.
Пространство размером 12 на 12 футов, которое покрывает эта крыша. Синим цветом обозначено то, о чём я думал.
Joshua Enfield
Автор вопросаКомментарии:
Ваш ответ
2 ответа
0
Попытка укрепить крышу снаружи, как вы показали на рисунке, не приведёт к значительному усилению конструкции. Без металлических полос передняя и задняя стены принимают на себя основную боковую нагрузку, которую крыша оказывает на боковые стены. Добавление ремней, опоясывающих конструкцию снаружи, в первую очередь укрепит торцы и мало повлияет на устойчивость остальных боковых стен.
Если вы работаете над небольшим проектом, например над навесом размером 8 на 10 футов (может быть, 12 на 12 футов), вам может подойти такой тип конструкции, при котором внешние стены служат нижними элементами фермы, соединяющими крышу на небольшом пролёте:
Однако, если вы имеете дело с чем-то гораздо более крупным, этого метода будет недостаточно. Причину проще понять, если рассмотреть, как различные элементы фермы взаимодействуют друг с другом, чтобы выдержать нагрузку. Верхние элементы фермы, поддерживающие вертикальную нагрузку, обычно находятся в состоянии сжатия, а нижние — в состоянии растяжения. Если нижние элементы не будут стягивать ферму, стены конструкции будут выталкиваться наружу.
Вот пример, наглядно демонстрирующий, как работает каждый элемент двутавровой фермы:
Чтобы проанализировать растяжение и сжатие в каждой балке фермы, принято считать, что соединения не испытывают крутящего момента (или момента в технических терминах). Таким образом, каждая балка находится либо в состоянии растяжения, либо в состоянии сжатия. Новичкам я всегда рекомендую условно считать, что каждая балка находится в состоянии растяжения, а если в результате получается отрицательное значение, значит, она на самом деле находится в состоянии сжатия.
Сначала определим реакции опор. Поскольку нагрузка симметрична, можно предположить, что вертикальные реакции равны. Сложим силы, действующие в вертикальном направлении, и найдём реакции:
Далее вы можете использовать метод сечения, чтобы определить напряжение в стержне CI. Для начала «разрежьте» ферму по тем стержням, которые нужно рассчитать. Однако будьте внимательны: за один раз можно рассчитать только три параметра: сумму сил по осям x и y и сумму моментов для полученного сечения.
В данном случае я рассчитал только напряжение в элементе CI, которое вы хотите устранить. Оно составило 2,1875 кН, что примерно равно 1/4 нагрузки, не приходящейся непосредственно на стены. Таким образом, если вы рассчитаете общий вес кровельного материала, то сможете приблизительно оценить, какая боковая нагрузка будет приходиться на стены. Затем вы можете вывести уравнение изгиба балки для верхней пластины, проходящей вдоль каждой боковой стенки, и определить, выдержит ли она эту поперечную нагрузку.
ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: я не даю вам профессиональных инженерных рекомендаций, я просто пытаюсь помочь вам понять, как работают фермы, чтобы вы могли самостоятельно принять взвешенное решение.
Если вы хотите подробнее изучить методы, которые я использовал, лучше всего начать с поиска в Google по запросу «примеры статических ферм (PDF)».
РЕДАКТИРОВАТЬ: Вчера вечером я был в Home Depot и заметил, что у них есть несколько готовых навесов с двускатными крышами. Я заглянул внутрь, и оказалось, что в большинстве из них просто есть фанерные накладки, скрепляющие элементы фермы, без поперечных балок. Хотя в более крупных навесах таким образом обычно строилась только половина крыши, а в задней части был чердак для стабилизации крыши. Я бы посоветовал вам сходить в Home Depot или Lowes и посмотреть на их готовые навесы. Постарайтесь найти такой же по размеру, как ваш, и внимательно изучите его конструкцию. Я бы даже взял с собой рулетку, блокнот для зарисовок и фотоаппарат и практически скопировал бы дизайн. Кто-то потратил время на то, чтобы убедиться, что этот сарай устойчив, я вам гарантирую. Вы тоже можете воспользоваться этим для своего сарая.
Комментарии:
-
D
Doresoom
25.12.2025 18:14@chris: Отличное предложение. Я как раз собирался отредактировать свой ответ и предложить добавить внешнюю раму, а также элементы от A до E и от E до J, а затем горизонтальный натяжной элемент где-то посередине, соединяющий их. В результате получится конструкция чуть менее прочная, чем полноценная ферма, но с большим пространством над головой.
-
C
Chris Cudmore
25.12.2025 18:14Как насчёт растянутого элемента от B до H? Это был бы компромиссный вариант, позволяющий сделать потолок выше. Затем вы усиливаете опоры, чтобы обеспечить момент.
-
s
shirlock homes
25.12.2025 18:14выдающийся ответ +++
-
T
Tester101
25.12.2025 18:14+1. Всегда полезно иметь под рукой инженера, который разбирается в конструкции.
0
Я не знаю, сколько места у вас на крыше, но есть простое решение, которое может помочь: установите балку между двумя нижними опорами вашей крыши. Горизонтально и на одном уровне, скажем, с «крестом», нарисованным синими линиями, свяжите две стороны и не дайте им «расползтись» в стороны.
Похожие вопросы
Будет ли это решение работать с моим осушителем воздуха?...
1 ответ
24.12.2025Стоит ли укладывать второй слой черепицы поверх существующей...
1 ответ
23.12.2025Как определить место протечки крыши?...
4 ответа
23.12.2025Какие водосточные системы лучше всего подходят для кирпичног...
2 ответа
23.12.2025Почему в новом сарае образуется много конденсата?...
2 ответа
24.12.2025
user12140
25.12.2025 18:14Попробуйте это приложение для расчёта ферм, оно поможет вам понять, какие силы действуют: design.medeek.com/calculator/calculator.pl
Tester101
25.12.2025 18:14Такая крыша нужна только для красоты, настоящая конструкция находится под ней.
Doresoom
25.12.2025 18:14Не могли бы вы нарисовать схему того, что вы подразумеваете под диагональным расположением ремней?