Саму террасу ещё в 2021 году сделал (см.
терраса на даче), а потом резко стало совсем не до того.
Но сейчас наконец очухался - и окончил этот долгострой. Для этого пришлось хоть немного освоить сопромат и сварку электродом. Вообще, поначалу предполагалось всё из дерева, но тут образовалась гора металлолома в виде старого забора, и очень хотелось его пустить в ход. Так оно и вышло: НИ ЕДИНОЙ ЖЕЛЕЗЯКИ покупать не пришлось, пустил их на продольные и поперечные балки, чтобы сверху постелить профилированный поликарбонат. И даже осталось прилично...
Вся конструкция (столбы, распорки, обрешётка, настил) при площади крыши 24 кв.м весит 270 кг, при расчётной нагрузке (снеговая, ветровая и постоянная) 250 кг/кв.м. Т.е каждый кг конструкции должен будет "держать" 22 кг снега.
Началась эпопея со столбов. Их я сразу хотел делать деревянными, благо и деревяшек со строительства террасы осталось некоторое количество. Их толщина всего 5х5 см, может показаться несолидным, но дерево очень хорошо работает на сжатие вдоль волокон (интересно, с чего бы это...), хотя даже при консервативной оценке 13 МПа в любом направлении (как просят в справочниках) выходит, что каждый такой столб может выдержать несколько тонн.
Там главный ограничивающий фактор - устойчивость на сжатие. При излишней нагрузке столб выгнет дугой и сломает. Это дело я посчитал - если считать столб шарнирно закреплённым с двух концов, получается впритык, но всё же столб, подкреплённый четырьмя распорками сверху, больше похож на "защемлённый", тогда сразу же всё хорошо :)
Если что, и эти 250 кг/кв.м нагрузки, про которые я написал - это с 40% запасом. В основном, это снеговая нагрузка, поскольку крыша почти плоская, 5 градусов, и нужно ожидать, что снег с неё вообще не будет сходить всю зиму. С ветром в Московской области довольно неплохо (в смысле, ветер несильный), а тут ещё строение менее 5 метров высоты, со всех сторон мы окружены лесами, сидим в овраге.
Столбы просто вкручены на винт для балясин. Такой винт может зафиксировать положение столба, но никоим образом не препятствует его повороту. Чтобы он стоял вертикально, будут установлены распорки сверху.
На высоте 1 метр - перила, из обычного бруса 5х5 см. Может, потом захочется специальный профиль, а пока по-простому.
И укосины:
Они нужны были на время строительства крыши. Теперь всё устойчиво будет держаться и без них, и можно будет вместо них поставить балясины, если так уж захочется. А может, дополнить укосины вертикальными брусьями, и ещё "крест накрест" - и тоже неплохо будет, и всяко прочнее. Странная вещь балясины - вообще ничего к прочности не добавляют!
И сразу ставим распорки сверху столбов. Пока что - продольные.
Во всём этом деле перспектива может сыграть шутку: покажется, что все столбы одинаковой высоты, и от каждого идёт две одинаковых распорки под 45 градусов. Это не так: высота столбов растёт по мере приближения к домику, чтобы поддерживать крышу с наклоном 5,5 градусов. И распорки имеют разную длину: из столба они выходят под 45 градусов, но один длиннее, чтобы добраться до успевшей приподняться крыши. Теорему синусов не забыл - и то хлеб...
Вот они, распорки, только что напиленные:
Ещё интересный момент: когда смотришь из окна веранды, столбы террасы накладываются на отражение окон веранды!
Примерно здесь вся древесина у меня закончилась :)
Что ж, посмотрим на обломки забора:
Выглядело всё это непрезентабельно - краска заметно потускнела, всё порыжело от ржавчины, кажется, что лучше выкинуть от греха подальше. Но на срезе всё очень даже:
Всё-таки краска своё дело сделала, потом я уже зачищал все эти элементы для сварки и покраски - практически везде металл в очень хорошем состоянии, только концы, "воткнутые в землю", кое-где проржавели вглубь.
Больше всего в этом заборе было уголков 32х32х4 мм, именно из них собирались прямоугольные секции, перетянутые сеткой Рабица:
Не много не мало: 52 метра! Это не считая пяти штук, из которых я сварил первую в своей жизни металлоконструкцию - крышку колодца. До этого я их из дерева собирал, но во время паводка её вечно сносило.
А ещё были столбы забора - квадратные трубчатые профили 60х40х1,5 мм, в общей сложности 13 метров, и ещё, для ворот - более крупные 60х60х1,5 мм, всего 7,5 метров.
И ещё осталось приличное количество профилей с разрушенной теплицы. Сами дуги непотребно погнулись под снегом и ушли "в утиль", но горизонтальные связи и торцы сохранились, там трубчатые квадратные профили 20х20х1 (скорее даже х0,9, если судить по массе этих профилей), 25х25х1 и 30х30х1.
В первую очередь мне нужно было сделать продольные балки, на которые потом лягут поперечные, и уже на них будет ложиться поликарбонат. Тут трубчатый профиль годится плохо: когда он очутится между столбом и поперечной балкой, которая на него надавит силой 500 кг, он легко сомнётся. Поэтому тут вообще без вариантов: поставим УГОЛОК, благо его какое-то безумное количество. Вообще он здесь очень удобен: он "ложится" на все столбы и распорки, после чего фиксируется к ним сбоку шурупами.
Их коротких отрезков надо сварить четыре весьма длинных: от 2,7 до 6 метров. Поначалу я это делал очень ответственно, всё зачистить, снять фаски:
И потом уже заварить со всех сторон. Стаж сварщика несколько часов...
Поэтому каждую сварку "встык" я потом испытываю, прикладывая "расчётную нагрузку". Т.е сажусь туда, положив этот уголок на две опоры на правильном расстоянии друг от друга. Держит - и то радость.
Первая балка готова. Она прогибается под своим весом, но в целом получилась прямой - это тоже большая радость. Очень боялся, что оно вообще под острым углом у меня приварится. А вот такой сильный прогиб меня поначалу очень удивил - мощный же вроде уголок, аж 4 мм! Но потом да, вкурил геометрические параметры сечения - центр масс, момент инерции и момент сопротивления, и более-менее уяснил, что уголок очень плохо сопротивляется изгибу. У него центр масс близок к полочке, поэтому вся эта полочка практически незадействована, зато противоположный край надо беречь - чуть что, он уже "потечёт"...
Как влитая:
Пошли дела кое-как, вот и вторая, гораздо более длинная. Она в итоге должна присоединяться к веранде:
А вот и профили 60х40х1,5. Слева их чуть почистил, справа ещё нет. Концы потрёпанные, но львиная доля (то, что было над землёй и покрашено) в отличном состоянии.
Остальные премудрости работы с металлом также осваивал на ходу, например, чем это всё дело зачистить. Лепестковые диски мне понравились, ещё бы не расходовались так быстро... Но я заплатил за весь диск - и я буду использовать весь диск!
Надо сказать, на совесть был сделан этот забор - хрен отпилишь всё, что туда приварили. Но потрепало его знатно: во время особо снежных зим проезжал трактор чистить снег, и он весь сугроб с дороги оттаскивал в стороны, и забор этот погнул практически повсеместно. Это сейчас я все гнутые части отпилил и оставил только прямые.
Нда, отрезные диски тоже вдруг начали съедаться один за другим! Это ещё и тонкие, 1 мм, ну зато достались почти нахаляву.
Тем временем, сварил третью продольную балку:
Раз что-то похожее на правду начало вырисовываться, надо всё-таки покрасить это хозяйство, прежде чем на постоянную основу закреплять...
Попробовал сварить повдоль два тепличных профиля, которые 1 мм даже в лучшие времена были. Причём у меня в этот момент были только электроды МР-3, 3 мм. В общем, это была пытка. Идёшь быстро - оно ляпается то на одну, то на другую, без нормального провара. Начинаешь замедляться - и в какой-то момент вроде начинает получаться хороший шовчик. А потом вдруг профиль прожигается насквозь. Становится страшно, снова начинаю "спешить" - и такая вот "автогенерация" продолжается. В принципе, это даже не так страшно для продольного шва - там лишь бы через каждые 5-10 см "схватилось" - и уже жить можно, этот шов ровно по центру балки получается, по нейтральной линии, где нет ни сжатий, ни растяжений. Другое дело, я на этих продольных швах как раз собирался хоть сколько-нибудь руку набить...
Потом в кои-то веки приобрёл электроды 2 мм и даже 1,6 мм, варить эти тонкие профили, и, о чудо, что-то начало получаться:
Всё равно куда-то меня ведёт, но по крайней мере дырок не прожигаю и провариваю нормально. Ещё задним числом осознал: я маску-хамелеон тогда и не пытался регулировать. Выкручивал на максимум, DIN 13, и пытался что-то увидеть при варке 2 мм на токе 50 ампер... В общем-то, я уходил тупо потому что при таком затенении не видел стыка между профилями. Он становился виден только если с него уйти :)
Ещё и проволочную щётку купил:
но она мне кровушки попортила... Как раскручивается болгарка - начинает вибрировать со страшной силой, приходится двумя руками в неё мертвой хваткой цепляться, чтобы не вырвалась. И в процессе щётка раскидывает во все стороны проволочки. Так я был облачён худо-бедно, но одна проволочка угодила мне в галошу и рано или поздно впилась в ногу. Вот она сволочь:
вытаскивал её с помощью иголки, пинцета и МАГНИТА.
Пора начать приваривать поперечные балки. Начнём с приятного - с профилей 60х40:
И вторую:
Пора, наконец, пояснить свой замысел.
Поперечные балки (обрешётка) должны стоять с интервалом 50-60 см, тогда можно будет обойтись тонким профилированным поликарбонатом 0,8 мм, он сможет выдержать нужную мне нагрузку 250 кг/кв.м. Так часто ставить столбы - совершенно некрасиво и затратно, столбы я хотел поставить исключительно над винтовыми сваями. Заставить продольные балки передавать нагрузку на столбы от промежуточных - тогда эти продольные должны быть весьма мощными. Уж точно не уголком 32х32х4, у которого момент сопротивления всего 1 см3, он даже свой собственный вес на пролёте 2 метра не особо-то тянет! Поэтому упираем промежуточные балки в распорки! Распорка работает на сжатие, дугой её не выгнет - уж очень короткая. Снег ложится сколько-нибудь равномерно, поэтому боковое усилие на столб уравновесится с двух сторон, и останется только усилие ВНИЗ, которое этот столб замечательно воспримет. На поперечную балку (наш уголок 32х32х4) приходится только растягивающее усилие, которое она элементарно отработает, тут стального тросика хватило бы, но поставили уголок, поскольку их дохрена, ну и надо зафиксировать верхний конец столбов в продольном направлении!
Железа не так много, приходится изворачиваться:
В правом пролёте по-прежнему профиль 60х40х1,5, а вот в левом - балка, сваренная "вдоль" из тепличных профилей 25х25х1. Она недостаточно прочна, чтобы стоять "в середине" крыше, но здесь она стоит на краю (возле мангала крыши не планируется, чтобы её не закоптить и чтобы всё не было в дыму), где снеговая нагрузка вдвое меньше, там момента сопротивления хватает с запасом. А балки 60х40х1,5 здесь установлены с ОГРОМЕННЫМ запасом, но уж что есть. Много-не мало, всяко не помешает, всё-таки конструкция стационарная, это не автомобиль и не велосипед, и темп более не самолёт.
А дальше начинается совсем жесть:
Профиль 20х20х1 от теплицы, наращенный до 5 метров длины, и поставленный на "каблуки" в виде обрезков 60х40х1,5! Ещё и дыру прожёг, пока каблук приваривал.
Вон он, тонкий профиль, в промежутке между толстыми:
Каблуки - чтобы этот профиль оказался той же высоты, что и его изначально высокие соседи. Не так давно я говорил, как нельзя продольную балку делать трубчатой - сомнёт. А здесь-таки сделал. Что здесь вообще происходит...
А вот тут уже понятнее: в кои-то веки я добавил и поперечные распорки на столбы. Особо высокие они на промежуточных столбах (меж двух пролётов), а на крайних столбах поменьше, чтобы не делать особо длинные вылеты и всё-таки сохранить симметрию нагрузки на столб, чтобы все силы скомпенсировались и осталась одна, "ВНИЗ".
Наличие этих распорок резко снижает требования к поперечной балке, которая на них обопрётся: пролёт с 2,12 метра сокращается до 1,05 метра, фактически ВДВОЕ. А это - уменьшение потребного момента сопротивления ВЧЕТВЕРО. Ведь, во-первых, на этом пролёте будет лежать вдвое меньше снега, а, во-вторых, вдвое меньше плечо, создающее изгибающий момент. В итоге, нам здесь хватает момента сопротивления 0,4 см3, который и этот профиль 20х20х1 обеспечивает! Я это проверил, повиснув на нём посередине. Так я повисал и на всех остальных. На более крупных я ещё и подтягивался. Ну и непосредственно на столб в этом месте ложится совсем ничтожная нагрузка (лишь снег, лежащий непосредственно над столбом), поэтому обрезок профиля 60х40 здесь должен выдержать без особых проблем.
Монтирую крайнюю балку:
Она тоже "облегченная", из двух сваренных вдоль профилей теплицы (30х30х1 и 30х25х1), поскольку и здесь нагрузка половинная.
Прежде чем двигаться дальше, нужно смонтировать последнюю продольную балку, идущую под углом:
Как же этот столб шатало из стороны в сторону. Хотя бы на время стройки надо ещё укосину поставить:
Вот и теорема косинусов пригодилась...
В ход пошли профили 60х60х1,5: тут пролёт начал расти, а идущая посередине продольная балка никакой нагрузки взять не может, она здесь для продольной жёсткости, а ещё по ней электрика пойдёт в дальнейшем, она как раз почти что упирается в распаечную коробку на крыльце.
Примерно тут я осознал, что пора уже и поликарбонат заказать. Пока его привезут - уже вся обрешётка и будет готова! А значит, надо, наконец, посчитать, сколько его надо, и какие листы лучше взять, двухметровые или трёхметровые. Для этого в кои-то веки нарисовал план всего это безобразия в масштабе:
Продолжение следует...