Итак, пришло время ферм, и нет это не ошибка. Делаются они именно сейчас. До стен.
Почему фермы, ведь обычная стропильная система проще, а 10 метров — это не так много?
Тут ответ очень простой. Нужно перекрыть 10 метров, но без опоры на какие-либо внутренние стены.
В силу того, что угол кровли небольшой, а стены длинные, то никакой вариант распорных стропил даже не имеет смысла рассматривать, стены сломает, никакой венцовый армпояс не выдержит. (давление даже для третьего снегового района более 3 тонн на метр стены)
Собирать же вот такую систему или любую ей подобную не имеет никакого смысла.
Во-первых, потребует использования бруса сечением 100х(200-300), а когда у вас нет внутренних опорных стен, то этот квест становится очень и очень сложным, и при этом надо как-то решать вопрос с потолком.
В общем нужно делать ферму.
Почему сейчас, до стен?
Потому что только сейчас есть прекрасное место для сборки ферм, где ничего не помешает их собрать. Это временный пол дома. Вся его площадь в распоряжении. Не надо ничего придумывать и искать, где их собирать.
Но всё же. Фермы это сложно, мутно и дорого, не проще ли сделать несущую стену?
С одной стороны, это так и есть. Обычную стропильную конструкцию может собрать без всяких расчётов почти кто угодно. Достаточно приехать почти на любую стройку и увидеть, как гости из средней Азии собирают крыши.
Фермы же это сложнее. Их обязательно надо рассчитывать, как саму ферму, так и узлы соединения. Так же их ну очень желательно изготавливать одинаковыми, с погрешностью в несколько миллиметров что тоже не просто. Если же их покупать, то они совсем не дёшевы.
В данном проекте сделан не только расчёт самих ферм и узлов, но также продумана технология изготовления ферм на строительной площадке.
Расчёты. (часть скучная)
С крышей ситуация весьма отличается от пола. Там нагрузка в целом понятная и статистически одинаковая, независимо от того, где будет построен дом. Ту же ситуация совсем иная есть снеговые районы. И если в первом снега чуть да маленько 50 кг/м2, то в восьмом его 400 кг на м2.
Вот так выглядит ферма для данного дома.
Это комбинированная ферма. Где верхняя часть — это сама ферма отвечает за нагрузку, а нижняя часть служит для увеличения толщины утепления.
Базовый расчёт фермы произведён для третьего снегового района. С снеговой нагрузкой 150 кг/м2, а с учётом коэф. надёжности 1,4
150*1,4=210 кг/м2 для шага ферм 1 м.
расчёт фермы проверен по трём вариантам загружения.
Результаты выглядят следующим образом.
Здесь сразу можно обратить внимание на красные зоны. Все они связаны с гибкостью и устойчивостью, это обусловлено тем, что программный модуль декор в scad office умеет задавать раскрепление для ферм только в узлах.
Если же считать элемент фермы отдельно с должным раскреплением, то все «перегрузки» исчезают.
Вот расчёт для элементов верхнего пояса. Где в расчёте «перегрузка» по одному из параметров в 3,167 раза. Стоит раскрепить с нужным шагом как все проблемы исчезают.
Итог. Для дома в третьем снеговом районе такие фермы с шагом один метр полностью подходят.
Хотя многих может удивить что в ферме используется только доска 100х50.
Такой же шаг ферм применяется и в 1-2 снеговом районе. По идее там шаг можно делать значительно реже, но тогда возникают проблемы как с обрешёткой кровли, так и с подшивкой потолка, она начинает слишком сильно прогибаться и требуется увеличения сечения доски, что делает невыгодным увеличение шага.
Для 4-5-6 района проблема нагрузки решается уменьшением шага ферм.
· 210/280=0,75 м для 4 района.
· 210/350=0,6 м для 5 района.
· 210/420=0,5м для 6 района.
В принципе можно использовать данные фермы и для 7-8 районов ещё уменьшив шаг, но это уже становится экономически нецелесообразным, появляется перерасход материала. Правильнее сделать перерасчёт.
Крепление узлов ферм.
Как я говорил выше. В узлах ферм бывают значительные нагрузки. В этой ферме они достигают 3,7 тонн. Поэтому делать их как обычно, на глаз никак нельзя.
Крепление узлов выполняется с помощью двойных накладок из ФСФ фанеры 21 мм толщиной, а так же из обычной доски тёса 100х25, где это возможно. Расчёт здесь учитывает два момента. Это и необходимое сечение накладки. И нужное количество гвоздей для крепления. Расчёты в статье не привожу в силу их ненаглядности. Подробнее об узлах крепления будет в следующем посте.
Собственно, на этом всё, что касается расчётов.
В следующем посте я расскажу, как просто и легко собрать эти фермы на строительной площадке, из обычной обрезной доски, даже без использования торцевой пилы.
Обновления сметы и проекта не производилось, добавление будет при публикации следующего поста.
P.S. Проект и смета выкладывается по адресу https://universal-house.ru
Копии статей, для тех, кому удобнее читать на других ресурсах:
В VK: https://vk.com/house_universal
В Dzen: https://dzen.ru/suite/5a089a06-f05c-4433-b5f1-07a698a783d0
В ЖЖ: https://findeler.livejournal.com
На Пикабу: https://pikabu.ru/series/universalnyiy_dom_6908
Анонсы статей выходят в Телеграм: https://t.me/universal_house
Видео по строительству дома будет на YouTube https://www.youtube.com/@universal-house (начало стройки май 2023)
