Настоящая статья является переводом на русский язык статьи с сайта KREATÍVLAKÁS.COM "Более 3500 творческих статей по строительству, строительству, живописи и ландшафтному дизайну."Ссылка на оригинал статьи
Развитие кровельного строительства определялось основной целью - при возведении прочной кровли использовать как можно меньшее количество древесины, более быстрое и легкое их возведение. Фермы - это опорные конструкции, которые всегда изготавливаются на основе детальных статических расчетов с размерными соединениями инженерных элементов. В настоящее время существует множество типов ферм и множество методов их проектирования. В большинстве случаев они состоят из деревянных изделий (см. рис. 1.71. ) и соединяющих их различных ребер жесткости, которые спроектированы в соответствии с геометрией крыши. В зависимости от типа фермы, конструктивные (стержневые) элементы могут быть составлены из уже традиционных деревянных элементов (балки, замки, доски) и балок, изготовленных по различным технологиям производства, которых также много типов. Балки могут быть: твердые деревянные балки из древесины; связанные профильные (клееные) деревянные балки; ламинированные стружечные балки (типа ОСП); решетчатые деревянные балки (1.70. (см. рис. 1).
Деревянные балки обычно формируют один структурный элемент, но некоторые типы можно также использовать как отдельно стоящие. Современные фермы усилены ранее описанными обычными ребрами жесткости и металлическими зажимами, входящими в систему применяемых металлических крепежных элементов и переключателей (1.72). (см. рис. 1).
Последний элемент можно использовать как для постоянных, так и для временных конструкций крыш.
Преимущества ферм:
- при использовании ферм план помещения не привязан к необходимости ставить несущую стену в помещении,
- фермы можно изготовить в удобном помещении с оборудованием,
- простой их ремонт;
- быстрое исполнение;
Недостатки:
- их конструкция требует высокой точности исполнения;
- для некоторых конструкций (например, клееных деревянных балок) их конструкция является дорогостоящей.
Стальные тросы для противодействия нагрузкам чаще всего устанавливаются в нижнем натянутом поясе опор, заменяя нижнюю горизонтальную(большую) деревянную балку.
Простые в сечении фермы похожи по дизайну на традиционные деревянные крыши по внешнему виду (1.73. (см. рис. 1).
Конструкция крыши, состоящая из сплошных секционных ферм
Решетчатая панель редко используется для строительства крыши. Сами по себе балки решетки представляют собой сложные конструкции, трудоемкие в производстве (1.74. (см. рис. 1).
Решетчатые балки используются в качестве продольной защиты, поддерживающие стропила. На концах панелей они передают свою нагрузку на стены здания (1.75. (см. рис. 1). Преимуществом такой конструкции является то, что она не требует поддержки на промежуточном этапе.
Кровельные конструкции, состоящие из решетчатых опор
Наиболее типичная ферма - решетчатые опоры, несущими элементами которых являются простые шпалерные опорные конструкции (основные опоры). Они могут быть изготовлены из простых пиломатериалов или ламинированных элементов. Соединения нескольких балок могут быть сформированы скрепленными скобами, спиленными скрепленными болтами, гвоздевыми пластинами. Сегодня последний вариант используется чаще всего. Каркасная структура (решетчатая структура) опор может изменяться в зависимости от геометрии, размера и угла наклона кровли (1.76. (см. рис. 1). Плотная и низко стоящая крыша может быть построена из решетчатых опор.
Выполненная в виде плотной конструкции, крыша обычно состоит из ферм на расстоянии 0,90-1,40 м, которые скреплены между собой планками или металлическими бандажами и прикреплены к базовым элементам с помощью клепальных муфт (1,77. (см. рис. 1). Верхние ленточные бруски кронштейнов также образуют конек крыши, и поэтому кровля непосредственно соединена с ними. Этот тип является наиболее распространенным среди ферм в настоящее время.
Любые составные или оконтуренные структуры крыши могут быть сформированы от предкрылковых поддержек решетки. Для сложных конструкций кровли (178. Рисунок 6) различные составные части крыши обычно соединяются путем построения меньших "крыш", определяющих меньшие "крыши" на "крышах", поддерживающих большие крыши. Следуя геометрии крыши, балки меньшего сечения будут становиться все меньше и меньше по мере приближения к коньку.
Конечно, конструкция, размеры и расположение опорных кронштейнов для соединительной крыши должны учитывать большую нагрузку на соединительную поверхность. Грузоподъемность опор, расположенных на данном участке, может быть увеличена за счет использования больших поперечных сечений или за счет сжатия сеток опор. Аналогичным правильным решением может быть уменьшение расстояния между элементами ферм (более плотное распределение) на данном участке.
Сгруппированная часть опор образована усеченными балками различной конструкции в соответствии с геометрией формы крыши (1.79. (см. рис. 1). Расположение и система подключения усеченных балок указаны в предварительных планах. В линии кромки гребня имеется балка специального размера, которая соединена с двух сторон все более мелкими усеченными балками. Усеченные балки, которые соединены от различных направлений, также соединены во всех случаях проставленными размеры соединениями батареи, и соединены струбцинами.
1.79. Комплектная крышка, состоящая из решетчатых балок. Источник: https://kreativlakas.com/
Усеченных опоры передают свою нагрузку через разделяющие нагрузку деревянные элементы на соседние двухсторонние опоры (1.80. (см. рис. 1).
Источник: https://kreativlakas.com/magasepiteszet/korszeru-mernoki-fa-fedelszerkezetek/
Cтатья 2 о современных конструкциях крыш
Принцип действия современных деревянных кровельных конструкций, известных как фермы, идентичен ранее применяемым. Существенно отличаются взаимосвязи конструктивных элементов ферм. Приведем несколько примеров из трех их групп. К первой группе относятся кровельные конструкции с различными связующими соединениями: скрепленные болтами структуры крыши; структуры крыши сформированные от разделов размера доски с соединениями с стандартными краями провода. Существует два типа скрепленных соединений: симметричное отношение, если окантовка объединяет три элемента (гвоздь используется для двойного сдвига), асимметричное, если она связывает только два элемента (гвоздь используется для одиночного сдвига).
Основные правила установления фиксированных связей: один стежок должен состоять не менее чем из четырех гвоздей; максимум 15 сегментов могут быть сформированы в направлении силы; в случае отдельных панелей, гвоздь по диагонали; всегда устанавливайте гвозди в области сдвига; гвозди не следует использовать для вытягивания; гвозди должны быть вставлены только перпендикулярно направлению соединенных элементов; длина гвоздей должна быть близка к общей толщине элементов.
Винтовые конструкции крыши: конструкции крыши обычно состоят из элементов с симметричным соединением, Соединенных винтовыми соединениями (5-8. (см. рис. 1). Во всех случаях винтовые соединения должны быть рассчитаны на двойное отверстие. Наружный диаметр шайб должен быть в 5-8 раз больше диаметра применяемых винтов (8 мм мин) с каждой стороны. Во многих случаях внутренние, круглые, гладкие или зубчатые шайбы используются в дополнение к винтовым соединениям.
5-8. фигура. Винтами скрепленные деревянные фермы. Винтовая деревянная кровельная конструкция а) вид; б) сечение; 1 прорисованный, 2 запрессованных опорных элемента; 3 резьбовые соединения; 4 решетки; 5 переключающие элементы.
Фермы можно соединять в одной плоскости, при помощи гвоздевых пластин. И они соединены к стальным элементам на местах скрепления. Это рис. 5-9. в так называемой системе GANG-NAIL - гвоздевая пластина, представленной на рисунке.
5-9. фигура. Сборно-гвоздевая деревянная ферма. Гвоздевая пластина. а) вид; раздел B); 1 нижнего пояса кронштейн; 2 Балка конька; 3-элементы решетки.
Источник: https://kreativlakas.com/magastetok/faszerkezetu-magastetok/
По данной теме рекомендую статьи:
Более подробно можно ознакомиться в учебно-методических пособиях:
- Амирджанова, И.Ю. "Ферма деревянная : электронное учеб.-метод. пособие" / И.Ю. Амирджанова. – Тольятти : Изд-во ТГУ, 2017. – 1 оптический диск.
- " КОНСТРУКЦИЯ ДЕРЕВЯННАЯ: Методические указания к выполнению задания по инженерной графике", Составитель Н.Ф. Шаршова, ст. преподаватель - Архангельск : ИПЦ САФУ. 2012.
