Третья моя статья, посвященная данной теме. В первой я обозначил проблему, во второй - попытался объяснить,чем распор опасен, а теперь попробуем выяснить, насколько он опасен
Во второй статье я приложил примерно такую схему действующих на подкарнизную часть кладки нагрузок в случае распорных стропил:
При этом основным критерием надёжности является значение эксцентриситета е результирующей нагрузки, не превышающее трети толщины кладки.
И если внимательно посмотреть, то эксцентриситет является функцией от нескольких аргументов, которые меж собой сами находятся в зависимостях: от нагрузок от стропил, веса самой кладки, высоты и толщины кладки. И поочередно меняя значения то одного, то другого аргумента, можно обнаружить следующее:
- чем выше плотность материала кладки, а с нею - вес кладки (G), тем лучше;
- чем тоньше кладка (t) - тем хуже: уменьшается предельное допустимое значение эксцентриситета, уменьшается вес кладки (G)
- чем выше кладка над перекрытием - тем хуже, так как увеличивается высота "рычага" для распора (h), а это ведёт к увеличению эксцентриситета (e). Правда, одновременно с высотой увеличивается и вес кладки (G), но даже при тяжёлых камнях (кирпичах) положительный эффект будет расти медленнее отрицательного.
- чем больше распор (H), тем хуже. А значение распора зависит от типа стропильной системы и ее очертаний.
- вроде бы получается, что больше вертикальная нагрузка от стропил (чем больше снега навалит) тем лучше. Но тут надо понимать, что для каждой конкретной стропильной системы соотношение R/H практически не меняется при любой величине нагрузок на стропила. То есть одновременно с R будет пропорционально меняться и Н.
Зато можно заметить ещё один любопытный эффект. Если G мало (лёгкая кладка) и, соответственно, слабо его влияние, то формула для расчета эксцентриситета фактически сводится к соотношению H/R, которое, как я писал, практически постоянно. То есть, если неудачно подобраны параметры стропильной системы, распереть стены может при любых нагрузках на стропила, едва больших, чем собственный вес.
И таким образом получается, что самой уязвимой с точки зрения надёжности будет распорная схема с висячими стропилами, с высокой и тонкой кладкой из лёгких камней - например в случае использования т.н. А-фермы на мансардном этаже с утеплёнными газобетонными стенами. В свою очередь, невысокий (относительно чердачного перекрытия) участок кирпичной кладки с наслонными стропилами распор практически не заметит. А между этими случаями, как я уже сказал, может быть бесчисленное множество вариантов.
Как же не нарваться на неудачные? Можно просчитать конкретный случай и убедиться в надежности, можно усилить узел для восприятия распора (для чего можем обсудить способы в будущих публикациях), но самый простой - просто не иметь проблемы, то есть вообще не использовать распорные стропила.