Калькулятор деревянной фермы для крыши

Калькулятор деревянной фермы для крыши

Треугольные деревянные фермы простой конструкции можно увидеть на изображениях старорусских жилищ. Эта несущая конструкция отвечает за скат крыши и его поддержание. Шли годы, с появлением более точных измерительных приборов и способов обработки дерева конструкция фермы начала преображаться. Уже в 18 веке при строительстве зодчие использовали специальные расчеты, которые позволяли не только создать ровную и пропорциональную ферму, но и правильно распределить нагрузку. Современные строительные материалы и станки позволяют с точностью до миллиметра изготовить детали будущей треугольной фермы. При самостоятельном строительстве необходимо правильно рассчитать все основные углы и детали. Для таких подсчетов предназначен специальный строительный калькулятор, который после проведенных автоматических расчетов выдаст вам не только общий чертеж фермы в масштабе, но и чертежи всех необходимых деревянных стоек с размерами и количеством в штуках.

Чтобы воспользоваться калькулятором, нажмите на картинку ниже:

Free Truss and Roof Calculator

Авторы данного проекта позиционируют свой онлайн-калькулятор как инструмент для проектирования ферм, который позволяет рассчитывать продольные усилия в стержнях, определить реакции, возникающие в опорах фермы и д.р.

Создатели также отмечают, что данный софт особенно полезен для проектирования мостовых ферм и стропильных систем деревянных крыш.

Сразу оговорюсь, бесплатный функционал программы имеет определенные ограничения: можно добавить не более 12-ти стержней, 2-ух опор и 5-ти сосредоточенных внешних сил. В платной версии ограничений нет. Для расчета простых ферменных конструкций, бесплатного функционала вполне хватает.

Пример расчета фермы онлайн

В этом разделе я покажу как создать расчетную схему простейшей фермы и получить результаты расчета.

Задаем узлы фермы

Первым делом необходимо задать узлы будущей фермы, которые дальше будут учитываться в расчете как простые шарниры. Для создания нового узла нужно выбрать кнопку – «Nodes».

Каждый задаваемый узел имеет свой уникальный идентификатор, к которому по ходу формирования расчетной схемы будем обращаться: при создании стержней фермы и приложении нагрузок. Для того чтобы создать новый узел, нужно задать его координаты по X и Y:

Примечание: рекомендуется первый узел задавать с координатами (0;0), так легче будет высчитывать координаты всех последующих узлов.

Создаем стержни фермы

Стержни задаются достаточно просто. Для создания нового стержня нужно выбрать кнопку — «Members». Далее нужно будет указать идентификатор узла, с которым будет соединятся стержень в начале и в конце. Вот что получилось у меня:

Назначаем опоры

Для того, чтобы задать связи (опоры) фермы нужно выбрать кнопку – «Support». Эта программа имеет в своем функционале 6 видов связей. Я выберу классическую шарнирно-подвижную и неподвижную опору. Для того чтобы установить опору, нужно выбрать вид опоры и указать узел где ее нужно установить.

Прикладываем нагрузку

В данной программе на ферму можно накладывать все виды нагрузок: сосредоточенные силы (Point Loads) и моменты (Moments), распределенную нагрузку (Distributed Loads). Например, для приложения сосредоточенной силы, нужно выбрать узел и задать ее численное значение.

Получаем результаты расчета

После выполнения всех вышеописанных шагов, можно получить результаты расчета. Для этого нужно нажать кнопку – «Solve». Бесплатно можно вывести реакции в опорах фермы, значения продольных усилий. Также для каждого стержня указывается растянут он или сжат:

Вот такая есть полезная программа для расчета фермы онлайн!

Также для расчета фермы можно воспользоваться программой, описываемой на этой страничке.

Особенности расчета и проектирования трубчатых ферм

Для производства трубчастых ферм использует сталь, толщиной 1,5 — 5 мм. Профиль может быть круглый или квадратный.

Виды профильной трубы

Трубчатый профиль для сжатых стержней наиболее эффективен с точки зрения расхода стали за счет благоприятного распределения материала относительно центра тяжести. При одинаковой площади сечения он имеет наибольший радиус инерции по сравнению с другими видами проката. Это позволяет проектировать стержни наименьшей гибкости и уменьшить расход стали на 20%. Также существенным преимуществом труб считается их обтекаемость. Благодаря этому давление ветра на такие фермы меньше. Трубы легко чистить и красить. все это делает трубчатый профиль выгодным для использования в фермах.

При проектировании ферм нужно стараться центрировать элементы в узлах по осям. Это делается, чтобы избежать дополнительных напряжений. Узловые сопряжения ферм из труб должны обеспечивать герметичное соединение (необходимо предотвратить возникновение коррозии во внутренней полости фермы).

Наиболее рациональными для трубчатых ферм являются бесфасоночные узлы с примыканием стержней решетки прямо к поясам. Выполняются такие узлы с помощью специальной фигурной резки концов, что позволяет минимализировать затрату труда и материала. Центрируют стержни по геометрическим осям. При отсутствии механизма для такой резки сплющивают концы решетки.

Такие узлы допустимы не для всех видов стали (только низкоуглеродистая или другая с высокой пластичностью). Если трубы решетки и поясов одинакового диаметра, то целесообразно соединять их на кольце.

Выбор фермы, в зависимости от уклона ската

Выбор конструктивного варианта во многом определяется уклоном ската:

  • 22-30°. Для формирования скатов со значительным уклоном обычно используются треугольные фермы. Их высоту – длина пролета, разделенная на 5.
  • 15-22°. Высота принимается равной длине пролета, разделенной на 7. Для возможности увеличения высоты ферменной конструкции используют варианты с ломаным нижним поясом.
  • До 15°. Обычно применяют каркасы трапециевидной формы с решеткой треугольной конфигурации. Высота ферменного блока в таких случаях определяется делением длины пролета на число, находящееся в диапазоне от 7 до 9.

Рекомендую новую версию MKE-Win2012, более удобную при вводе данных

Программа MKE-Win2009 предназначена для расчета плоских стержневых систем (рам, балок, ферм). Вычисляются внутренние силовые факторы в сечениях и перемещения. Результаты представлены в виде таблиц и в виде эпюр (N,Q,M,v). Имеется возможность задать ненулевые перемещения опорных узлов (горизонтальное, вертикальное, поворот). Ограничения на количество узлов и стержней расчетной схемы отсутствуют и зависят от оперативной памяти компьютера. Опробован пример N = 1122, NB = 3131. При таких параметрах заметно замедление работы, причем не на стадии решения СЛАУ, а при прорисовке изображений (которое можно отключить). Программа может генерировать шаблоны файлов исходных данных для схем регулярной структуры. К этим данным можно затем добавить нагрузку и модифицировать их (Меню | Файлы | Ввод и правка данных с клавиатуры)

Любую картинку с формы можно записать в файл (сохраняется в папке DATA ). Сохраненные картинки можно редактировать любым графическим редактором (добавить рамочку, подпись и т д). Также любую картинку с формы можно копировать в буфер (пункт «Копировать в буфер») и вставить в документ Word.

При просмотре расчетной схемы или эпюр можно буксировать графические элементы (опоры, нагрузки, значения, номера узлов и т п), прятать их, делать прозрачными/непрозрачными . Двойной щелчок на шарнирной опоре меняет ее направление (если не получается – отодвиньте мешающий объект). Высоту ординат на эпюрах можно настраивать (Настройка | Высота эпюр), щелкнуть кнопку «Применить настройки».

Если картинка не помещается на экране и прокрутка не помогает, можно увеличить размеры экрана.

Читайте также  Кровать ричард аскона

Комплектность, размещение файлов программы на диске

Во избежание потерь файлов, составляющих комплект, сделайте сразу же себе резервную копию (копии ). Естественно, можно восстановить файлы и у нас ( vlad-alex_0@mail.ru ), но это лишние хлопоты.

Список файлов, необходимых для работы (размещаются в папке программы):

  1. Файл Mke_Win2009.exe — Исполняемый файл программы. Для работы с программой – откройте его.
  2. Файл InitOptions.nst — файл настроек программы. Текстовый, необязательный ( Программа создает его).
  3. Файл MKE_WIN2009.HLP- справочный файл. Справка вызывается из программы клавишей F1 или из меню. Можно открыть MKE_WIN2009.HLP и независимо от программы. Если Вы удалите этот файл, то программа будет работать, но без справочного руководства.
  4. MKE.cnt – заголовки к справочному файлу (в версии 2012г его нет).

Кроме этого, в папку программы вложена папка DATA для размещения файлов исходных данных и результатов работы программы. Первоначально там находятся несколько примеров расчета и тесты, использованные для проверки правильности расчетов. Файлы с данными имеют расширение dat. В процессе работы можно записать файл результатов (расширение .rtf, которое открывается в Worde и может быть сохранено с расширением .doc ). Кроме этого, прилагаются отчеты для демонстрационных примеров (.doc). После распаковки установочного комплекта программа готова к работе — можно запустить Mke_Win2009.exe.

С полной версии снята защита, так что нет смысла пользоваться версией free :-))

Полная версия ( файлы, инструкция по установке)

История создания программы МКЕ-Win2009.

Версия для MS DOS (MKE3) была разработана в 1991г. Использовалась в курсовом и дипломном проектировании, научных разработках, проектных организациях. Преимуществом ее является относительная простота подготовки исходных данных и это отмечали все, кто пользовался программой.

В 2009 г была разработана версия для Windows (Алексеев В.Г. aka Winni ). Она обладает гораздо большими возможностями (по размерности: число элементов, узлов, опор и т. д.), а также по гибкости управления графическими результатами (схема, эпюры).
Планируется развитие программы: Проверка элементов (и конструкции) на прочность и устойчивость. (В зависимости от успешности реализации проекта).

Что собой представляет данная металлоконструкция?

Процесс изготовления конструкции является довольно трудоемким, но более экономичным сравнительно с использованием сплошных балок.

В строительстве применяется парное количество составляющих элементов, которые соединяются между собой посредством косынок. А все составляющие данной металлоконструкции соединяются между собой либо при помощи сварочного аппарата, либо специальными клепками.

Таким образом можно сделать вывод что данная конструкция является своего рода каркасом (или скелетом) будущего сооружения, обшитая снаружи облицовочным материалом.

Так же металлическая ферма из профильного трубопроката является идеальным перекрытием для пролета любой длины, но чтобы правильно ее установить потребуется провести грамотные подсчеты.

Качественное изготовление конструкции при помощи сварки проводится на земле и только после этого переносится наверх и монтируется уже в собранном виде по верхней обвязке по ранее установленной разметке.

Только в этом случае можно говорить о надежности конструкции и о длительном времени ее эксплуатации. Фермы пространственного вида нуждаются в закреплении, потому что конструкция является жесткой и может нести высокие нагрузки.

Каркасный материал

Основа навесов – сталь, полимеры, дерево, алюминий, железобетон. Но, чаще каркас составляют металлические фермы из профильной трубы. Этот материал полый, сравнительно легкий, но прочный. В разрезе имеет вид:

  • прямоугольника;
  • квадрата;
  • овала (а также полу- и плоскоовальной фигуры);
  • многогранника.

Сваривая из профильной трубы фермы, чаще выбирают квадратное или прямоугольное сечение. Эти профили легче в обработке.

Допустимые нагрузки зависят от толщины стенок, марки металла, метода изготовления. Материалом зачастую служат качественные конструкционные стали (1-3пс/сп, 1-2пс(сп)). Для особых нужд используют низколегированные сплавы и оцинковку.

Длина профильных труб обычно составляет от 6 м на малых сечениях до 12 м – на больших. Минимальные параметры от 10×10×1 мм и 15×15×1,5 мм. С увеличением толщины стенок прочность профилей возрастает. Например, на сечениях 50×50×1,5 мм, 100×100×3 мм и свыше. Изделия максимальных размеров (300×300×12 мм и более) применимы скорее для промышленных сооружений.

Что касается параметров элементов каркасов, есть следующие рекомендации:

  • для малогабаритных навесов (до 4,5 м шириной) применяется трубный материал сечением 40×20×2 мм;
  • если ширина до 5,5 м, рекомендованы параметры 40×40×2 мм;
  • для навесов более значительных размеров советуют брать трубы 40×40×3 мм, 60×30×2 мм.

Расчет нагрузок на стропила и кровлю складывается из двух слагаемых:

  • Постоянная нагрузка. Это — собственный вес стропил и кровельного покрытия, утеплителя и гидроизоляции, всех элементов крыши.
  • Временная нагрузка. Учитываются длительные или кратковременные усилия разной направленности, вызываемые весом снега в зимний период, воздействием ветра и т.п.

Постоянная нагрузка определяется суммированием веса всех элементов, присутствующих на крыше, причем учитывается и полезная нагрузка — вес расширительных баков, обшивки чердака, окон или иных предметов, нагружающих крышу и подкровельное пространство.

Если для постоянных нагрузок расчет не выглядит чем-то сложным, то учесть природные факторы будет сложнее. Потребуются данные о преобладающих направлениях и силе ветра, случаях ураганных шквалистых проявлений, количество снега в зимнее время, его качественные показатели — сухой снег намного легче, чем мокрый.

Расчет снеговой нагрузки производится по формуле:

S = Sg * µ

где Sg — вес снега на 1 кв м плоскости, выпадающий в данной местности.

µ — поправочный коэффициент, учитывающий угол наклона кровли (для плоских крыш до 25° он равен 1, для более крутых — 0,7).

При наклоне кровли от 60° и выше вес снега не учитывается.

Ветровая нагрузка вычисляется так:

W = Wo * k

Wo — нормативный показатель силы ветра для данной местности.

k — поправочный коэффициент, учитывающий тип местности и высоту над землей.

Обе формулы показывают нагрузку на 1 кв.м., для получения полного значения надо результат умножить на площадь крыши.

Следует также понимать, что данные расчеты не всегда учитывают предельные нагрузки или частные случаи — например, скопления снега или единичные сильные порывы ветра, нетипичные для данной местности, но иногда случающиеся. Для того, чтобы иметь гарантию прочности, надо принимать нагрузку с запасом в 15% — 20% от расчетной.

Калькуляторы доходности майнинга для различных криптовалют

В зависимости от добываемой криптовалюты прибыльность может сильно различаться, даже если майнинг идет на одном и том же алгоритме. Это происходит из-за постоянных движений биржевого курса и скачков сложности сети конкретного блокчейна.

Мы рассмотрим самые точные и простые в использовании калькуляторы для наиболее популярных монет и алгоритмов.

Простой калькулятор прибыльности при добычи биткоин

Самый удобный и интуитивный калькулятор для расчета прибыльности от добычи биткоин на алгоритме SHA256:

Биткоин калькулятор позволяет рассчитать доходы от майнинга, учитывая вложения в майнинговую ферму, стоимость электроэнергии, курсов валют и других показателей. Произведя расчеты, изучите различные отзывы об оборудовании для майнинга биткоинов, чтобы понять, какой майнер лучше всего подходит именно вам.

На сегодня самым продвинутым устройством для майнинга Bitcoin является майнер Antminer S9 — 14,000,000 Mhash/s, 10182 Mhash/J и 5833 Mhash/s. Учтите, что долгосрочные расчеты с помощью калькуляторов майнинга могут оказаться не точными из-за ряда факторов: внезапного изменения курсов , сложности и ряда других параметров.

Читайте также  Пол из дсп скрипит

Продвинутый калькулятор доходности майнинга Bitcoin

Это более сложный калькулятор прибыльности для Bitcoin, который имеет множество тонких настроек и позволяет задать любые индивидуальные параметры. Рекомендуем данный инструмент только продвинутым пользователям, которые понимают значение каждого задаваемого параметра и могут правильно интерпретировать выходные значения.

Поскольку из-за изменения сложности в сети Биткоин и курса BTC трудно делать прогнозы на длительный период, в калькулятор заложена возможность указания предполагаемого изменения этих параметров. Есть возможность как задать ожидаемое изменение сложности в месяц для всего периода, так и для каждого месяца в отдельности.

Колонка «Доход BTC» в таблице ожидаемого заработка на майнинге показывает, какое количество биткоинов будет заработано за конкретный месяц. В конце этой колонки будет указана сумма монет, заработанная за весь период.

Колонка «Доход RUB минус расходы» отображает доходы в фиатной валюте за вычетом стоимости фермы, расходов на электроэнергию и амортизацию оборудования. К примеру, итоговая прибыль от майнинга может быть положительной в биткоинах, но отрицательной в рублях. Такое может быть, если за указанный период доход в рублях не превысит стоимости майнинг фермы и затрат на электроэнергию. За каждый месяц отображается изменение общего баланса в выбранной валюте. Баланс за последний месяц в выбранном периоде будет итоговым заработком за весь период.

Колонка ROI (англ. Return On Investment) — показатель возврата инвестиций. Этот показатель становится 100% когда доходы станут равны расходам на покупку фермы, сложенными с прочими расходами на майнинг (электроэнергию, амортизацию, комиссию пула), проще говоря, когда ферма окупится. Если доход от майнинга будет выше общих расходов, то ROI будет выше 100%, если наоборот — ниже.

Калькулятор доходности добычи Ethereum (Эфириум)

Простой и минималистичный калькулятор для расчета заработка при добычи Эфира, позволяет оценить рентабельность введя всего один только показатель вашего хешрейта. Самый удобный и практичный калькулятор из всех которые мы встречали:

Hashrate и время блока рассчитывается, на основе данных последних 64 блоков. Цена от coinmarketcap. Данные обновляются каждые 10 минут.

Калькулятор доходности добычи Zcash (ZEC)

Рассчитать данные по Zcash можно было и на калькуляторах представленных выше, но если вам нужны данные только по ZEC без примеси других монет, наиболее удобен будет этот вариант:

Калькулятор доходности добычи Dash

На сервисе CryptoCompare также есть отдельный модуль позволяющий увидеть текущую прибыльность по криптовалюте Dash, достаточно лишь указать свой хешрейт и стоимость электроэнергии:

Это все наиболее точные и проверенные пользователями калькуляторы, стоит отметить что данные могут немного различаться в зависимости от индивидуальных особенностей вашего оборудования например:

  • производителя памяти для GPU),
  • разгона видеокарты,
  • даунвольтинга.