1. Нужна помощь в расчете каркаса на устойчивость.

Расчёт на устойчивость при землетрясении? при урагане? :)) Или расчёт дабы узнать минимальное сечение доски относительно местной региональной снеговетровой нагрузки?

Я не специалист по проектированию строений и, возможно, применение термина "расчет на устойчивость" в данном контексте не совсем уместно. Как раз по этой причине я создал ветку, чтобы получить полезные советы.

Итак, уважаемый kotiara82, что Вы посоветуете? Какие расчеты необходимо сделать на этапе проектирования?

kotiara82 а куда дели снеговую нагрузку ?

К сожалению, нет времени разобраться с программами расчета, на которые дали ссылки уважаемые CiuDum и brayvo. Но все равно спасибо, может быть пригодится в скором будущем, когда будет определенность с архитектором и его командой.

Спасибо, kotiara82, за подробное описание расчета. Заметил, что в расчете не был взят во внимание вес утеплителя.

Потому что утеплитель ложится на внутренний каркас... я ведь брал за пример двойной каркас.

о этой причине обращаюсь к участникам форума с просьбой: может кто-то посоветует конструктора, который сделает расчет каркаса купола или сделает расчет всех конструктивных элементов: фундамента, монолитных перекрытий и каркаса купола. Конечно это работа будет мною оплачена.

проведенный анализ показал, что следует инвестировать денежные средства в ВР и отказаться от применения ГТ.

Какой будет агрегат ВО? покажите схемы его работы. Кто производитель?

да я его и описал ))
еще раз во всех подробностях (снаружи внутрь):
- оболочка из пвх-ткани Ferrari 630 г/м2 на стальном каркасе
- воздушный зазор 50 мм
- алюбабл 5 мм фольгой наружу (к оболочке)
- софтборд 40 мм с покраской водоэмульсионкой изнутри

всё ))

справедливо ради следует отметить, что необходимая температура в помещении сохраняется только при работающей климатической установке (воздушное отопление/охлаждение), которая обеспечивает все помещения комплекса, включая "святая святых" - серверную, которая отвечает за синхронизацию всех лебедок и требует стабильного климата (особенно с учетом морского базирования).

Таким образом, хоть этот объект и является искомым практическим примером, пирог сей для ваших целей явно не годится.

Обычная строительная аллюминевая фольга, увеличивает термосопротивление воздушной прослойки в 2раза, это даже в СНИПе написано. Т.е. с 0,15-0,16Вт/(м2*ч*°С) до 0,3-0,32Вт/(м2*ч*°С). Во всяких пенофолах, используется полированный слой фольги, и там речь идёт о термосопротивлении 0,50,55Вт/(м2*ч*°С), если материал у которого с двухсторон фольга, и с каждой стороны воздушная прослойка, то термосопротивление такого пирога 1-1,1Вт/(м2*ч*°С). А это примерно 5см пенопласта

Не совсем понятен смысл именно такого пирога.

Если сделать по-другому, тогда алюбабл будет просто паробарьером .

Объясните в чем дороговизна Гт ? Это же просто воздухозаборная труба под фундаментом. Зачем такие сложные расчеты и взвешивание. Я думал речь о тепловом насосе шла до определенного момента.
Забор ч поверхности, под зданием прогрелось, вошло в рекуператор, потом нагрелось и дальше по дому.
Поясните плиз.

viewtopic.php?f=19&t=412
viewtopic.php?p=7347#p7347

Можно рассмотреть и вариант самодельного изготовления, например как этот коннектор.

Зачем считать усилия в стержнях, когда нагрузку будет, в основном, воспринимать обшивка?

Почему бы и не посмешить культурного и знающего человека.
Стержень от сил сжатия в две тонны изгибается, и чтобы выполнить критерий поперечной деформации, необходимо увеличивать сечение доски.
Но если взять в расчёт обшивку, то изгиб доски каркаса под нагрузкой будет меньше, чем расчётный, из-за конструктивной жёсткости, а значит, и сечение доски можно уменьшить, не сооружая дом из толстых брёвен, которые в структуре оболочки просто потеряются.
Каждый новый треугольник для обшивки будет только разгружать каркас, а каждое ребро будет уже не просто длинной гнущейся как лист доской, а жёстким как двутавр с неограниченными полками.
Каркас как таковой необходим только как контур будущего дома – обязан выдержать вес самого себя и дяденьки-строителя, который будет по каркасу лазить.

А как быть с участками где есть окна, дверные проёмы?

Оконные проёмы по периметру, с учётом двух обшивок, напоминают пусть и не двутавр, а швеллер, но швеллер однозначно жёстче, нежели доска, сжимаемая по торцам, и если что и стоит усиления – так это рёбра дробного деления окон. И то – не всё так однозначно. Пара даже самых хлипеньких стеклопакетов делает ребро, проложенное между ними, жёстче и устойчивей, геометрически препятствуя изгибу.
Даже если всё-таки расчёт покажет, что изгиб имеет место быть и стёкла треснут – усиление одних лишь рёбер для окон и для двери гораздо выгодней, чем для всего каркаса.

Скорлупа у яйца (оболочка) может выдержать довольно большую нагрузку, пока она целая. Как только эта целостность нарушается, несущая способность оболочки мгновенно стремиться к нулю.

....В этом смысле геокаркас является конструкцией, не обладающей абсолютно никакой избыточностью, каждое его ребро необходимо. Могу определенно заявить, что изъятие хотя бы одного ребра из каркаса лишает его жесткости.....

Собственный вес конечно что то добавит, но вряд ли это будет тонна, если конечно утеплять достаточно легким материалом.

По поводу сварочного шва.
Когда к материалу (низкоуглеродистой стали в данном случае) прикладывают механические нагрузки, в нем возникают напряжения.
Напряжения вычисляются путем деления приложенного усилия на площадь сечения материала.
Условием разрушения материала будет превышение напряжения в материале некой критической величины. В случае металла это величина называется пределом текучести и для низкоуглеродистых сталей типа ст3 составляет 20-22кГ/мм2. Если напряжения в стали превысят эту величину, то она "потечет", как пластилин, что естественно недопустимо.

Например, нужно определить необходимую поперечную площадь стального бруска к которому приложена растягивающая сила 2 тонны.
Делим 2000кГ на предел текучести 20кГ/мм2 - получаем 100мм2. Подойдет брусок сечением 10Х10мм, или 20Х5мм, или 25Х4мм. То же самое для сжатия.
Разумеется мы предполагаем, что напряжения распределены равномерно по всему сечению материала.

Соединительный сварной шов это та же сталь, однако предельные напряжения в нем при обычных методах контроля не должны превышать 15кГ/мм2.
Угловой сварной шов имеет следующие геометрические параметры: катет и длину.
Однако в Вашем случае шов ориентирован продольно усилиям. Такой шов работает на срез и называется фланговым.
Фактически на один луч работают четыре фланговых шва. Длина всех четырех швов одинакова и вычисляется следующим образом:

L = P/(4*0,7*K*Tср)

где:
L - длина шва (мм)
P - требуемое усилие (кГ)
K - катет шва
Tср - предельное напряжение на срез - 15кГ/мм2

Пример. Определить длину флангового шва для усилия 2 тонны, катет шва 3мм, работают 4 шва.

2000/(4*0,7*3*15) = 16мм

Теперь пару слов об остающейся до сих пор "темной" для большинства теме - о местах каркаса, где планируется устроить окна и входные порталы.
С треугольными окнами, которые не нарушают регулярную структуру геокаркаса, все просто. В этих местах вся нагрузка должна ложиться на ребра и узлы, стеклопакеты должны быть изолированы от любых усилий, их проемы не должны деформироваться.
Гораздо хуже обстоят дела там, где например для устройства входа изымается часть ребер каркаса, полностью или частично (если часть ребра удаляется).
Подавляющее большинство применяемых соединителей (коннекторов, стягивателей и пр.) не обладают заметной поворотной жесткостью (жесткостью к угловым перемещениям), все они по сути своей шарнирны. В этом нет ничего плохого, более того это даже очень желательно с точки зрения равномерной передачи и распределения усилий по каркасу. Но только там, где не нарушена его регулярность, там где нет изъятия ребер.
В этом смысле геокаркас является конструкцией, не обладающей абсолютно никакой избыточностью, каждое его ребро необходимо. Могу определенно заявить, что изъятие хотя бы одного ребра из каркаса лишает его жесткости. Два узла, которые соединяло изъятое ребро, получают степень свободы, заключающуюся в возможности беспрепятственного перемещения в нормальном, перпендикулярном к описывающей сфере направлении. Пространственная ферма теряет жесткость и соответственно теряют свою силу все утверждения о фантастической прочности геокаркаса.

malex, совершенно справедливо заметил:
Какой выход из этой ситуации.
Выход в том, что нужно ограничить поперечную подвижность узлов, обрамляющих образовавшийся от изъятия ребер проем.
Как это сделать - например применить для этих узлов жесткие на изгиб коннекторы.
Но местные усилия в каркасе могут быть настолько значительными, что не имея возможности изогнуть коннектор, они начнут изгибать ребра, обрамляющие проем.
Получается, что и ребра нуждаются в усилении (в направлении плоскостей, проходящих через центр базовой сферы).

Конкретное решение нужно принимать, опираясь на силовой расчет конструкции.
В каких то случаях достаточно усилить коннекторы в отношении изгиба, в других - дополнительно усилить ребра, в третьих - заменить ребра проема плоскими фермами, при сохранении шарнирности коннекторов.

по формуле получается длина сварного шва 16, а у вас на картинке 22 ????

Редкий случай, когда я не могу в полной мере согласиться с Вашим мнением.
- Считаю, что подавляющее большинство применяемых коннекторов обладают заметной поворотной жёсткостью и поэтому все они по сути своей не являются шарнирными. (Когда я читаю "Шарнирный коннектор партизан", мне внутри становится неуютно). Но даже мои принципиально почти шарнирные стягиватели в результате их натяжения заставляют работать весь узел с невозможностью поворота рёбер. Ведь все торцы досок в итоге натяжения становятся предварительно обжатыми с усилиями, сопоставимыми с максимальными усилиями в рёбрах. В результате даже шарнирный соединитель обеспечивает относительно жёсткую работу узлов каркаса.
- Не спешу согласиться и с тем, что "В этом нет ничего плохого, более того это даже очень желательно с точки зрения равномерной передачи и распределения усилий по каркасу." В многократно статически неопределимом каркасе наиболее желательны как раз жёсткие (безлюфтовые!), но не шарнирные узлы. В применяемых каркасах рыхлость в узлах, к сожалению, не исключена. Но именно эта рыхлость может в наибольшей мере являться причиной непредсказуемого неравномерного перераспределения усилий в стержнях. В этом случае как раз палочкой-выручалочкой могут быть жёсткие узлы, обеспечивающие минимальные деформации при изъятии отдельных стержней. Не забудем при этом, что несущая способность жёстких стержней (при защемлённых концах) значительно выше двухшарнирных. Я полагаю, что именно это обстоятельство гасит неприятности, возникающие из-за некачественного изготовления конструкций.
- Применяемые каркасы как раз обладают той избыточностью, которая образуется между действительной их работой с учётом защемления в узлах с расчётной работой, предполагающей наличие в узлах чистых шарниров. Именно жёсткость узлов не позволяет скорлупе яйца (оболочке) выдержать довольно большую нагрузку даже при наличии небольших местных пробоин. Несущая способность применяемых оболочек-куполов не может "мгновенно стремиться к нулю", потому что целостность их нарушается лишь частично. Именно за счёт многократной статической неопределимости и жёсткости узлов Шуховские башни на кораблях не разрушались при частичных повреждениях от попадания в них снарядов.
- С Вашими выводами полностью согласен. Хочу только добавить, что наиболее слабым звеном в жёстких узлах являются (в случае жёстких узлов) болтовые соединения лучей коннекторов с досками, потому что они на этот случай не рассчитывались.

Обсуждаемая тема очень важная. Чтобы внести в нее полную ясность требуется количественный учет всех рассматриваемых факторов. Мне есть что ответить, но требуется определенное время.

Также предлагаю, разрозненные фрагменты, где речь о прочности каркасов и коннекторов дублировать (или перенести) в тему обсуждения прочности.

kotiara82,

спасибо, но у меня будет другая конструкция, которую я описал в общем виде. Очевидно, я плохо сформулировал свой вопрос. Попробую еще раз. Главный вопрос - это насколько оптимальным является конструктивное решение связанное с креплением обрешетки для кровли к несущему каркасу через стойки из фанеры?

....Если у Вас планируется паропроницаемый утеплитель, значит ему нужен ветрогидробарьер, и пароизоляция...

Почему то считал что для паропроницаемого утеплителя внутренняя пароизоляция излишня. Достаточно людой паропроницаемой мембраны. или иной фиксации утеплителя. Дабы избыточная влажность активнее уходила сквозь паропроницаемый утеплитель. При таком раскладе наверное можно не морочится на серьёзную вентиляцию (с рекуператором например), потому как дом сам выпустит сквозь утеплитель лишнюю влажность. (как говорят "дом дышит")) Можно ограничится вытяжкой на кухне и в с.у.
Вот где я эту идею почерпнул: http://zidar.ru/2012/03/29/building-geodome/3/ (в разделе вентеляция)

...Достаточно людой паропроницаемой мембраны. или иной фиксации утеплителя. Дабы избыточная влажность активнее уходила сквозь паропроницаемый утеплитель. При таком раскладе наверное можно не морочится на серьёзную вентиляцию ...
Вот где я эту идею почерпнул: http://zidar.ru/2012/03/29/building-geodome/3/ (в разделе вентеляция)

...Тёплый воздух, при охлаждении высвобождает из себя лишнюю воду. По мере движения из тёплого помещения, в более холодную стену, там выпадает конденсат. И вода эта не успевает выветриваться. То есть, дело не в парах. Слово "пароизоляция" не совсем верно по своему назначению. Это изоляция не от пара, а от более насыщенного влагой тёплого воздуха. Тёплый воздух может вместить в себя больше воды чем холодный. Процент влажности(наполненности воздуха) один и тот же, а количество воды в нём разное. Это как некая ёмкость наполненная под завязку, которая при охлаждении уменьшается, и от этого сливается лишняя влага.
А если мы забьём на присутствие влаги в утеплителе, то он попросту не будет уже утеплителем. Вода хороший проводник тепла.

Поднятая тема весьма актуальна для многих, можете ли сопроводить свое пояснение нагляднее?

К сожалению, пароизоляция была придумана именно для паропроницаемых утеплителей. Для непроницаемых для пара, она не нужна)
И нужна она, именно для того, что бы в толще утеплителя не конденсировалась вода.
У Вас немного не верное представление, описанного Вами явления. Тут не в том дело, что пар, как-то там, проникает сквозь стену и задерживается в ней. Всё на самом деле печальней. Тёплый воздух, при охлаждении высвобождает из себя лишнюю воду. По мере движения из тёплого помещения, в более холодную стену, там выпадает конденсат. И вода эта не успевает выветриваться. То есть, дело не в парах. Слово "пароизоляция" не совсем верно по своему назначению. Это изоляция не от пара, а от более насыщенного влагой тёплого воздуха. Тёплый воздух может вместить в себя больше воды чем холодный. Процент влажности(наполненности воздуха) один и тот же, а количество воды в нём разное. Это как некая ёмкость наполненная под завязку, которая при охлаждении уменьшается, и от этого сливается лишняя влага.
А если мы забьём на присутствие влаги в утеплителе, то он попросту не будет уже утеплителем. Вода хороший проводник тепла.

Поднятая тема весьма актуальна для многих, можете ли сопроводить свое пояснение нагляднее?

...фишки типа точки росы - это школьный курс физики...

Даже и не знаю что показать можно. Да и на что смотреть, не представляю...

Подскажите где делали коннекторы и сколько получилась стоимость, хочу весной строиться и запасаюсь коннекторами.

Еще вариант сделать ребра в виде клееных деревянных ферм с фанерными вкладышми на концах.

"Все мы учились понемногу" ))
Обратился к Вам, как к реальному строителю. Мне б не схемку аль чертеж, а видео с комментариями о применении пароизоляционных и паропроницаемых мембран. Может попадалось где.
Интерес вызван моим не пониманием работы пирога стены зимой в различных условиях:
Баня,- отопление не регулярное.
Дача,- поддерживается 7-9 градусов, а при приезде поднимаем выше 20.
Дом,- предположим поддерживается 20, но весной на южной стороне возможен нагрев внешнего слоя пирога значительно более 20.
Где в этих случаях будет формироваться точка росы при применении мембран и без них.

"Все мы учились понемногу" ))
Обратился к Вам, как к реальному строителю. Мне б не схемку аль чертеж, а видео с комментариями о применении пароизоляционных и паропроницаемых мембран. Может попадалось где.
Интерес вызван моим не пониманием работы пирога стены зимой в различных условиях:
Баня,- отопление не регулярное.
Дача,- поддерживается 7-9 градусов, а при приезде поднимаем выше 20.
Дом,- предположим поддерживается 20, но весной на южной стороне возможен нагрев внешнего слоя пирога значительно более 20.
Где в этих случаях будет формироваться точка росы при применении мембран и без них.

А фанерные "рёбра" не тонковаты будут? Даже если угол зафиксировать спецнакладкой (кстати, чем планируете крепить между собой наружные углы выступающей балки? Или не планируете крепить, типа хватит обрешётки?), снеговая нагрузка может запросто "продавить" опорные полоски фанеры и передать усилие на утеплитель/внутреннюю обшивку и в результате выдавит всё внутрь. На мой взгляд стоит добавить пару стоек в ребро в дополнение к листам фанеры.

... На вскидку - допрейка на ширину двух верхних брусков и толщиной хоть в 25мм решит проблему "моментов", да и балка будет существенно прочнее.

Вот такая рейка, типа ребро жёсткости.

С другой стороны должен сказать, что верхние бруски будут связаны между собой в каждом треугольнике каркаса сплошной обрешеткой из обрезной доски.

Обратите внимание на местную устойчивость обрешетки и верхних брусков.

Спасибо, но вроде местные нагрузки там невелики. Если допустить, что внешняя нагрузка распределяется равномерно, то на одну стойку приходится 40 кг при снеговой нагрузке 200 кг/кв.м.

...Жду критику в адрес моего варианта ребра!..

Сложно будет крепить фанерными "дощечками" каркасы между собой из-за разности толщин соединителя и фанеры.
Сложно будет уложить прямоугольные тюки в треугольниках каркаса.
Можно соединить каркасы между собой несколькими отрезками композитной арматуры, их несложно будет зажать между досками, нужно предварительно в местах установки арматур сначала просверлить смежные доски диаметром меньше чем диаметр арматуры.
Также в этих арматур проще нанизывать тюки, их можно без лишних отрезов проложить по всему периметру купола.
После можно будет собрать наружный каркас.

Это верно, композитная арматура может гнуться. Но если вместо 3-х фанерных накладок применить, скажем, 6 отрезков композитной арматуры, диаметром 14-16 мм и если они полностью воткнуты в утеплитель (солома), они практически не должны гнуться. Ребра наружного каркаса тоже могут быть скреплены между собой.