A деревянная стропильная ферма - это деревянный каркас, предназначенный для перекрытия пространства над комнатой и для поддержки крыши. Фермы обычно встречаются через равные промежутки времени, соединенные продольными балками, такими как прогоны. Пространство между каждой фермой известно как пролёт.
Стропила имеют тенденцию сглаживаться под действием силы тяжести, давя наружу на стены. Для больших пролетов и более тонких стен это может опрокинуть стены. Таким образом, пары противостоящих друг другу стропил первоначально были связаны вместе горизонтальной анкерной балкой, образуя спаренные стропила. Но такие крыши были конструктивно слабыми, и без какой-либо продольной опоры они были склонны к сваливанию, обрушению в результате горизонтального движения. Деревянные стропильные фермы возникли позже, в средневековье. Ферма крыши скреплена поперечными связями в устойчивый жесткий блок. В идеале он уравновешивает все боковые силы друг с другом и толкает только прямо вниз на опорные стены. На практике могут развиваться боковые силы; например, из-за ветра, чрезмерной гибкости фермы или конструкций, которые не допускают небольших боковых перемещений концов фермы.
Верхние элементы фермы обычно называются верхним поясом, нижние элементы - нижним поясом, а нижние элементы - нижним поясом. внутренние элементы в виде паутины. В исторических столярных изделиях верхний пояс часто называют стропилами, а нижний пояс часто называют анкерной балкой. Существует два основных типа деревянных кровельных ферм: закрытые, в которых нижний пояс горизонтален и находится у подножия фермы, и открытый, в которых нижние пояса поднимаются, чтобы обеспечить больше открытого пространства, также известные как приподнятые нижние пояса..
Различение закрытых / открытых используется двумя способами для описания крыш с фермами.
Ферма закрытая:
Открытая ферма:
Ферма королевского столба имеет два основных стропила, анкерную балку и центральную вертикаль королевский пост. Самая простая из ферм, обычно используется в сочетании с двумя угловыми стойками.
Центральная стойка обычно находится под напряжением и требует довольно сложных соединений с поперечной балкой и основными стропилами. В варианте, известном как ферма с королевским болтом (стержнем), центральная стойка заменяется металлическим болтом (стержнем), обычно из кованого железа.
Ферма стойки фермы имеет две основные стропила и две вертикальные стойки. Ферма стойки цоколя увеличивает пролет, а в сочетании со стыковочными соединениями в более длинных элементах увеличивает полезный пролет для ферм этих типов. Как и в случае с королевской стойкой, стойки ферзя могут быть заменены железными стержнями и, таким образом, названы фермой стержней ферзя. Эта ферма часто известна как палладиана (палладианская ферма) в Италии, так как ее часто использовал архитектор эпохи Возрождения Андреа Палладио. Иногда палладианская ферма определяется как составная ферма с фермой королевы и фермы королевской стойки в одном сборке.
Ферма стойки королевы и ферма стойки короля могут быть объединены с помощью натяжной балки королевы столбчатая ферма как связующая балка для фермы королевской стойки выше. Такие комбинации известны как составные фермы.
Liegender Stuhl - ферма немецкого происхождения, немецкое название используется в Америке. Эта ферма встречается в некоторых зданиях 18 и 19 веков, где немцы поселились в США. Дословный перевод - «лежащий стул», что означает, что верхние пояса наклонены или наклонены (и стул в смысле опоры, в данном случае столб или ферма). Плотники в Нидерландах также использовали эту ферму, где она пишется liggende stoel.
Противоположным ей является «Stehender Stuhl», который является обычным типом стропильных ферм, где простые вертикальные стойки заменяют более сложную опорную конструкцию на изображении (выделено синим).
Не имея анкерных балок, арочная ферма (арочная распорка) придает более открытый вид внутренней части крыши. Основные стропила связаны балкой-воротником, поддерживаемой парой арочных распорок, которые укрепляют конструкцию и помогают передавать вес крыши вниз через основные стропила на опорную стену. Ферма с двойной аркой имеет вторую пару арочных подкосов ниже, от стропила до блока или внутреннего подоконника: из-за такого цилиндрического вида эта форма называется крышей вагона, люльки, бочки или туннеля.
Крыша из молоткового бруса стала кульминацией разработки арочной фермы, позволившей перекрыть большие пространства. Крыша с деревянными балками Вестминстер-холла в Лондоне, спроектированная Хью Херландом и установленная между 1395 и 1399 годами, была самой большой крытой деревянной крышей в средневековой Европе, занимавшей расстояние чуть более 20 метров. метров (66 футов). Считается, что это лучший образец фермы с молотковой балкой в Англии.
Фермы с молотковой балкой могут иметь одну или несколько молотковых балок. Крыша из фальш-балки (ферма) имеет два определения: 1) на балке-молотке нет стойки для молота, как это иногда бывает в фермах с арочной распоркой; 2) Балка молотка присоединяется к стойке молотка вместо того, чтобы стойка молотка приземлялась на балку молотка.
Ножничная ферма получила свое название из-за формы, подобной паре ножниц ( ножницы). Двумя определяющими характеристиками ножничной фермы являются: 1) соединение, в котором проходят нижние пояса (шарнир ножниц), должно быть прочно соединено, и 2) стропильные ноги (верхний пояс) должны упираться в нижние пояса. Если нижние пояса соединяются с нижней стороной верхних поясов, сборка считается «скрепленной ножницами», а не ножничной фермой.
Было доказано, что конструкции постоянных распорок могут улучшить поперечная устойчивость кровельных ферм, особенно с j поясами. Непрерывные боковые распорки могут предотвратить негативное воздействие боковых сил, будучи установленными по диагонали для фиксации пояса. Тем не менее, постоянные распорки влияют на сетку фермы по-разному, учитывая, что длина пояса будет определять количество мест расположения распорок.
Готовые деревянные конструкции Фермы предлагают преимущества в строительстве за счет точности машинного изготовления и, как правило, используют меньше древесины. Однако при этом не учитываются конструктивные изменения для конкретного объекта, требующие индивидуальной конструкции фермы.
Проблемы обслуживания деревянных ферм не ограничиваются новыми строительными проектами. Визуальную оценку можно использовать для оценки состояния исторических ферм. Это наряду с испытаниями на несущую способность может использоваться для определения наилучших возможных решений для ремонта старых стропильных систем. Для ремонта можно использовать металлические пластины и подходящий старинный материал, хотя 100% восстановление материала может оказаться трудным, если деревянная ферма разрушилась. Деревянные фермы MPC обычно изготавливаются из пиломатериалов, а не из древесины.
Интерьер сарая в Сад Бартрама с видом на деревянные фермы.Самые ранние соединения деревянных ферм состояли из врезных и шиповых соединений и, скорее всего, были изготовлены на строительной площадке с помощью столбов. Поскольку большинство ранних ферм изготавливались из необработанных столбов , последующая усадка приводила к появлению трещин на стыках врезных и шипованных. Кроме того, в старых фермах шип-шиповые соединения находились в самом слабом месте стойки, что ускоряло выход из строя. Большая часть ранних конструкций ферменных соединений предполагала поведение конструкции под нагрузками. Вот почему отверстия были просверлены с небольшим смещением от центра, что позволило штифту естественным образом стягивать стойки вместе под действием силы тяжести.
Примечания
Цитаты
Библиография