Wie verbessere ich die Pergola-Stabilität?

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Das Deck ist fast fertig, aber ich habe ein kleines strukturelles Problem mit der Pergola. Eine linke oder rechte Kraft in der Nähe der Pergola (so eine große Person, die sich auf den Pfosten stützt) führt zu einem merklichen Wackeln. Auf Decksniveau ist alles absolut stabil und es gibt kein Wackeln in der In- / Out-Richtung. Die Spanne beträgt 12 'von Post zu Post. Der Balken ist 2x6 Zeder, mit 2 "x 2" Kerben, in die die Pergola-Balken mit einer 6-Zoll-Schraube von oben eingeschraubt werden.

Ich überlege, ob ich 2x6 Zederdiagonalen an den Pfosten des Balkens anbringen soll, und verbinde sie am ersten Pergola-Balken auf jeder Seite (20 Zoll vom Pfosten entfernt) in einem Winkel von 45 Grad. Klingt dies nach der richtigen Vorgehensweise? Ist 20 Zoll genug? Der nächste Balken würde bei 40 "vom Pfosten sein und würde zu niedrig kommen.

[ Neu abgeschlossene Pergola( http://i.stack.imgur.com/rstJD.jpg )

Dies ist eine übertriebene Ansicht des Flex. Beugen

AUFLÖSUNG: Ich habe eine 2x6 45-Grad-Klammer in der oberen rechten Ecke hinzugefügt. Es hat es deutlich stabilisiert. Ich werde die andere Seite aufstellen, wenn es die Zeit erlaubt.

FERTIG: Rock Solid jetzt. Bildbeschreibung hier eingeben

Chris Cudmore
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Befindet sich der Pfosten im Boden oder nur durch das Deck? Sind sie am Deck (Kutsche usw.) verankert? Sind Ihre Gelenke straff oder locker (brauchten Sie einen Schläger, um sie hineinzuschieben)?
Tester101
Pfosten werden sattelmontiert an vorhandene Betonfüße montiert. Der Schlitten ist fest mit den Pfosten verschraubt. Es ist nur die natürliche Biegung der 4x4, die das Wackeln verursacht. Es gibt keine Diagonalen, um Kräfte von rechts nach links aufzunehmen.
Chris Cudmore
Außerdem würde ich die Diagonalen mit dem Balken verbinden, nicht mit dem Balken. Der Balken ist genau dort, wo ich mich verbinden möchte. (bearbeitet, um zu klären)
Chris Cudmore
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Sie könnten einige dekorative Verspannung wie betrachten dies
Tester101
Ja, das war die Grundidee. Aber so etwas schneide ich nicht. Ich habe weder die Säge noch die Fähigkeiten, diese Schriftrollen zu machen.
Chris Cudmore

Antworten:

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Die Pergola ähnelt einem Stabhaus - der Rahmen selbst widersteht vertikalen Kräften (Schwerkraft), hat jedoch an sich keinen Widerstand gegen Scherkräfte (Seite zu Seite). Damit ein Haus für sich allein stehen kann, müssen die Seiten gegen Scherkräfte abgestützt werden ... normalerweise geschieht dies mit einer Sperrholzummantelung. Ansonsten kann eine Diagonalverstrebung verwendet werden.

Auf der Pergola wirkt das Haus, da es an das Haus angeschlossen ist, auf drei Seiten Ihrer Pergola als Scherfestigkeit, aber die Vorderseite ist die Schwachstelle, wie Sie herausgefunden haben.

Einige mögliche Optionen:

  • versenken Sie die vorderen beiden Pfosten mehrere Meter im Boden und umgeben Sie sie mit Beton (normalerweise möchten Sie 1/3 des Pfostens im Boden haben)

  • Fügen Sie eine diagonale Verstrebung hinzu. 45 Grad ist die stärkste, aber für die Pergola wahrscheinlich keine Voraussetzung. Wenn 45 Grad die Zahnspange zu niedrig macht, können Sie einen anderen Winkel in Betracht ziehen. Oder machen Sie es zu einem architektonischen Detail ... vielleicht bringen Sie die Streben an der Außenseite der Pfosten (verlängern Sie den oberen Balken)

  • Metallverstärkung. Nehmen Sie einige Metall-L-Platten auf. Je größer desto besser und befestigen Sie sie am Pfosten und Balken.

  • Fügen Sie ein Geländer an der Seite des Decks und eine Diagonalstrebe hinzu, die (gespannte Kabel, Holzpaneele, Diagonalschienen usw.)

  • Fügen Sie gespannte Metallkabel diagonal zwischen den Oberseiten der beiden Pfosten ein. Ich bin mir nicht sicher, ob Sie einen Winkel haben, mit dem das funktioniert oder nicht.

  • Fügen Sie oben auf dem Gitter eine diagonale Versteifung hinzu. Erstellen Sie ein riesiges "x" mit Holzbalken oder möglicherweise gespannten Kabeln. Dadurch werden die horizontalen Scherkräfte an der Vorderseite zurück auf das Hauptbuch und das Haus übertragen.

Sie müssen jedoch etwas unternehmen. Sogar ein "Wackeln" von ein paar Zentimetern wird im Laufe der Zeit Probleme verursachen, wenn der Wind es hin und her schaukelt. Die Hardware kann nicht versagen, aber irgendwann versagt das Holz, an dem die Hardware die Elemente verbindet, mit der Zeit mit Verschleiß.

Von den aufgelisteten Optionen würde ich wahrscheinlich mit ein paar großen L-Platten beginnen. Dies ist wahrscheinlich die kostengünstigste Option, und Sie können sie im Inneren der Pfosten und Balken recht einfach verstecken. Alternativ können Sie auch einige robuste Metallhalterungen verwenden. Als Bonus könnten Sie einige mit einigen architektonischen Details finden, die schön aussehen werden.

PS: Nachdem ich Ihre Frage erneut gelesen habe, habe ich ein paar strukturelle Bedenken:

  • Sie geben an, dass Ihr Balken ein 2x6 mit 2-Zoll-Kerben ist. Die Kerben bedeuten, dass Ihr Balken wirklich nur ein 2x4 ist. Während es keine große Last gibt (nur die Balken), kann ein 2x4 keine Kraft aufnehmen, ohne dass ein merklicher Defekt auftritt Ich würde mir Sorgen machen, dass es in einem anständigen Sturm genug Kraft geben könnte, um es irgendwann zu knacken. Das wäre im schlimmsten Fall. Aber im besten Fall, ich denke, es wird nach ein oder zwei Saisons nur langsam nachgeben und nachsehen Ich würde in Betracht ziehen, ein nicht gekerbtes 2x8 oder sogar 2x10 zu untermontieren. Als Bonus kann dies helfen, einer gewissen Scherkraft zu widerstehen.

  • Ich kann nicht sagen, ob die Hausseite tatsächlich mit dem Haus verbunden ist. Du hast da hinten 2 Posts, also denke ich jetzt, dass dies vielleicht eine freistehende Pergola ist. Wenn das der Fall ist, dann haben Sie keinen Scherkraftwiderstand auf einen der vier Seiten - so dass Sie Welche Lösung auch immer auf alle vier Seiten anwenden müssen, wenn das der Fall ist. [EDIT: Ich habe gerade Ihren Kommentar in der anderen Antwort gesehen, die Rückseite ist in der Tat ein Hauptbuch. Also ignoriere diesen]

  • Sie haben erwähnt, dass Sie den Balken mit einer Schraube an den Pfosten befestigt haben. Beachten Sie, dass a) Schrauben einen sehr geringen Scherkraftwiderstand haben (im Vergleich zu Bolzen, Platten oder sogar Nägeln) und b) eine Schraube sie nicht schneidet. Wenn es wirklich mit einer Schraube an beiden Enden gehalten wird, können sie mit minimaler Kraft leicht einrasten. Zur Herstellung dieser Verbindungen sollten Simpson-Hardware und / oder Durchsteck- oder Zugschrauben verwendet werden.

Auch dies sind alles Annahmen, also entschuldigen Sie, wenn Sie diese Probleme bereits berücksichtigt haben. Wenn nicht, konsultieren Sie bitte die örtlichen Vorschriften. Ich mache mir Sorgen, dass die Struktur unterbaut ist und ein guter Windsturm große Holzstücke in alle Richtungen fliegen lassen kann - gefährlich für Ihr Zuhause und jeden in der Nähe.

DA01
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Ja, ich dachte über die Kerbe nach. Die Kerben befinden sich oberhalb der neutralen Achse, in der der Strahl komprimiert wird. Ein Durchhängen drückt gegen den Balken, sodass kein Balkenmaterial entfernt wurde. Es ist schwächer in der Scherung, aber beim Biegen ist es so, als würde kein Material entfernt. (Obwohl keine Aufwärtskraft unterstützt wird) Es handelt sich auch nicht um eine Schraube. Es sind eigentlich 2 Zugschrauben.
Chris Cudmore
Nun, ich bin kein Ingenieur, aber das Problem ist, dass es aus Holz besteht. Holz dehnt sich aus / zieht sich zusammen / komprimiert sich und diese Kerben bleiben nach einigen Saisons nicht unbedingt fest. Sie haben dort also wirklich nicht die Kompressionskraft. Beachten Sie auch, dass Sie die neutrale Achse effektiv bewegt haben, sobald Sie einen Balken gekerbt haben.
DA01,
Denken Sie auch daran, dass der Balken am Haus befestigt ist und nicht die gesamten 12 Fuß überbrückt.
Chris Cudmore
OH ... Ich könnte verwirrt sein. Welcher Strahl wurde gekerbt? Ich nahm an, dass es der war, der die Front überspannte (die Enden der Balken hochhielt).
DA01,
Zum Verspannen angenommen. Tester101 schlug dasselbe auch in Kommentaren vor, aber er braucht den Mitarbeiter nicht.
Chris Cudmore
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Die einfachste Lösung wäre, gespannte Kabel diagonal über das Gitter zu führen. Da es an der (hoffentlich? ;-)) Festen Mauer befestigt ist, widersteht es Torsion entlang der Diagonalen. Dann werden die Posten an ihre eigentliche Aufgabe verwiesen, die Dinge aufrechtzuerhalten .

Wald Mann
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Ich bin mir nicht sicher, wie die Querträger am Tragbalken in der Nähe des Hauses befestigt sind, aber es scheint mir, dass dies der Punkt ist, auf den Sie sich konzentrieren müssen. Jeder kleine Betrag an Biegung in den meisten äußeren Pfosten kann in Bewegung umgesetzt werden, da die Querträger sich an den Enden drehen können.

Draufsicht der Pergola

Sie können dieses Drehmoment möglicherweise beseitigen, indem Sie einen zusätzlichen Stützbalken in der Nähe des Hauses hinzufügen. So was.

Draufsicht der Pergola

Aufgrund der Länge der Querträger kann dies möglicherweise nicht die gesamte Bewegung ausschließen. Jegliche Flexibilität in der Spannweite der Querträger könnte sich immer noch in Bewegung an den äußeren Pfosten niederschlagen, aber sie sollte viel geringer sein, als Sie jetzt sehen.

Bei den meisten Pergola-Konstruktionen werden die Stützbalken an den Pfosten verdoppelt, um das Drehmoment zu begrenzen. Eng anliegende Gelenke verhindern ebenfalls Bewegungen. Wenn Sie keinen Hammer zum Einpassen der Gelenke benötigen, sind Ihre Kerben zu locker.

Tester101
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Sie haben die Lasten falsch interpretiert. Die Last kommt (in Ihrem Diagramm) von unten auf den Pfosten. Die Fugen sind eng. Das Hecklicht ist ein Hauptbuch, es geht also nirgendwo hin. Die hinteren vertikalen Pfosten sind rein kosmetisch, sie tun nichts (außer das Hauptbuch während der Befestigung zu unterstützen.)
Chris Cudmore
@ ChrisCudmore Ich kenne das Hecklicht in einem Hauptbuch, aber wie sind die "Balken" daran befestigt? Wenn sie sich festziehen können, sehen Sie eine Biegung am äußeren Ende.
Tester101
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  1. Wie ist das Hauptbuch mit dem Haus verbunden? Ich schlage vor, 3/8 Ankerbolzen mit Unterlegscheiben bei 24 "zu verwenden. Diese sollten sich durch den Ziegel in die Holzrahmenelemente erstrecken, anstatt in Mauerwerksanker.
  2. Ich schlage vor, Balkenaufhänger dort hinzuzufügen, wo die Balken auf das Hauptbuch treffen. Zehen- oder Endnageln sind schwach.
  3. Eine Spannweite von 12 'für ein 2x6 ist schwach und die Kerbe macht es noch schlimmer. Fügen Sie eine 2x10 auf jeder Seite des 4x4
  4. Fügen Sie 4x4 Klammern bei 45 Grad hinzu. Von jeder Seite 2x10 nageln. Die 4x4-Hosenträger sollten mindestens 2 Fuß lang sein.

Ich empfehle die Verwendung von spiralverzinkten Nägeln.

user13767
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Mir ist klar, dass dies eine späte Antwort ist, und ich hoffe, Ihre Pergola sieht immer noch gut aus. Die Struktur scheint jedoch nicht nur aus Gründen der Festigkeit, sondern auch der Ästhetik unterbaut zu sein. Die Konstruktion wäre viel stärker, wenn die Pfosten 6x6 und die Trimmer vielleicht 2x10 wären. 2x8 Balken, die um 2 oder 3 Zoll eingekerbt sind, wären gut und würden die Trimmer ungeschnitten lassen. Um die Pergola gegen Scherung abzusichern, wären ein paar 1x3 an 45 über den oberen Balken dekorativ und würden dem fertigen Projekt enorme Festigkeit verleihen.

Keith
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