Деревянная ферма крыши

Деревянная ферма крыши — это деревянная конструкция, предназначенная для перекрытия пространства над комнатой и обеспечения поддержки крыши. Фермы обычно располагаются через равные промежутки времени и соединяются продольными брусьями, такими как прогоны . Пространство между каждой фермой называется пролетом . ^{[ 1 ]}

Стропила имеют тенденцию сплющиваться под действием силы тяжести, давя на стены наружу. Для больших пролетов и более тонких стен это может привести к опрокидыванию стен. Таким образом, пары противоположных стропил изначально были связаны между собой горизонтальной связующей балкой, образуя соединенные стропила. Но такие крыши были конструктивно слабыми и, не имея какой-либо продольной опоры, были склонны к расшатыванию и обрушению в результате горизонтального движения. Деревянные фермы крыши были более поздним, средневековым изобретением. ^{[ 2 ]} Ферма крыши скреплена поперечными связями в устойчивый, жесткий блок. В идеале он уравновешивает все боковые силы друг против друга и оказывает давление только прямо вниз на несущие стены. На практике могут возникнуть боковые силы; например, из-за ветра, чрезмерной гибкости фермы или конструкций, не допускающих небольших боковых перемещений концов фермы.

История

Верхние элементы фермы обычно называются верхним поясом , нижние элементы — нижним поясом, а внутренние элементы — перемычками. В исторических столярных изделиях верхние пояса часто называют стропилами , а нижний пояс часто называют связующей балкой . Существует два основных типа ферм деревянной крыши: закрытые, в которых нижний пояс горизонтален и находится у подножия фермы, и открытые, в которых нижние пояса приподняты, чтобы обеспечить больше открытого пространства, также известные как фермы с приподнятым нижним поясом. . ^{[ 3 ]}

Закрытые фермы

Различие закрытого и открытого типа используется для описания стропильных крыш двумя способами.

Закрытая ферма:

Ферма со связующей балкой; или
Каркас крыши с потолком, поэтому каркас не виден.

Открытая ферма:

Ферма с прерывистой связующей балкой или ножничной фермой, позволяющая создать сводчатый потолок; или
Каркас крыши открыт для обозрения, а не скрыт потолком. ^{[ 4 ]}

Королевская ферма

Ферма королевского столба состоит из двух основных стропил, связующей балки и центральной вертикальной королевской стойки . ^{[ 5 ]} Самая простая ферма, обычно используется в сочетании с двумя угловыми стойками.

Королевский столб обычно находится под напряжением и требует довольно сложных соединений с соединительной балкой и основными стропилами. В варианте, известном как ферма с королевским болтом (стержнем), королевский столб заменяется металлическим болтом (стержнем), обычно из кованого железа.

Ферма королевского столба

Ферма с фермой имеет две основные стропила и две вертикальные стойки . ^{[ 5 ]} Ферма королевской стойки увеличивает пролет, а в сочетании с сращенными соединениями более длинных элементов увеличивает полезный пролет ферм этих типов. Как и в случае с королевским столбом, королевские столбы можно заменить железными стержнями и, таким образом, назвать фермой из королевских стержней. Эта ферма часто известна как палладиана (палладианская ферма) в Италии, поскольку ее часто использовал архитектор эпохи Возрождения Андреа Палладио . ^{[ 6 ]}^{[ а ]} Иногда палладианскую ферму определяют как составную ферму с фермой королевской стойки и королевской стойки в одной сборке. ^{[ 7 ]}

Ферму королевской стойки и ферму королевской стойки можно объединить, используя натяжную балку фермы королевской стойки в качестве связующей балки для фермы королевской стойки, указанной выше. ^{[ 8 ]} Такие комбинации известны как составные фермы.

Кресло с откидной спинкой

Liegender Stuhl – ферма немецкого происхождения; немецкое название используется в Америке . Эта ферма встречается в некоторых зданиях 18-го и 19-го веков, где немцы поселились в США. Дословный перевод — «лежачий стул», что означает, что верхние пояса расположены под углом или наклонены (а в данном случае стул в смысле опоры). столб или ферму). ^{[ 9 ]} Плотники в Нидерландах также использовали эту ферму, где она пишется как liggende stoel. ^{[ 10 ]}

Противоположностью является «Stehender Stuhl», распространенный тип фермы крыши, в котором простые вертикальные стойки заменяют более сложную опорную конструкцию на изображении (выделена синим цветом).

Открытые фермы

Арочная ферма

Не имея соединительной балки, ^{[ 11 ]} арочный (арочный раскос) ^{[ 12 ]} ферма придает более открытый вид внутренней части крыши. Основные стропила соединены между собой балкой с воротником, поддерживаемой парой арочных раскосов, которые придают конструкции жесткость и помогают передавать вес крыши через основные стропила на несущую стену. Ферма с двойными арками ^{[ 12 ]} имеет вторую пару арочных распорок внизу, от стропила до блока или внутреннего подоконника: из-за цилиндрического вида эту форму называют повозкой, колыбелью, бочкой или туннельной крышей. ^{[ 13 ]}

Ферма-молот

Крыша с балками-молотами стала кульминацией развития арочных ферм, позволяющих перекрывать большие пространства. Крыша Вестминстер-холла в Лондоне, спроектированная Хью Херландом и установленная между 1395 и 1399 годами, была самым большим помещением с деревянной крышей в средневековой Европе, охватывающим расстояние чуть более 20 метров (66 футов). ^{[ 14 ]} Считается, что это лучший образец фермы с молотковой балкой в Англии. ^{[ 15 ]}

Фермы с молотковой балкой могут иметь одну или несколько молотковых балок. Крыша с фальш-молотом (ферма) имеет два определения: 1) На молотковой балке нет молотковой стойки. ^{[ 16 ]}^{[ 17 ]} как иногда встречается в ферме арочного раскоса ^{[ 18 ]} или; 2) Балка молотка соединяется со стойкой молотка вместо того, чтобы стойка молотка приземлялась на балку молотка. ^{[ 19 ]}

Ножничная ферма

Ножничная ферма получила свое название из-за того, что по форме напоминает ножницы (ножницы). Двумя определяющими особенностями ножничной фермы являются: 1) место соединения нижних поясов (шарнир ножниц) должно быть прочно соединено и 2) стропильные ноги (верхний пояс) должны приземляться на нижние пояса. Если нижние пояса соединяются с нижней стороной верхних поясов, узел называется «ножничными раскосами». ^{[ 20 ]} а не ножничная ферма.

Распорка

Было доказано, что конструкции постоянных связей могут улучшить боковую устойчивость ферм крыши , особенно с J-поясами. Непрерывные боковые распорки могут предотвратить негативное воздействие боковых сил, поскольку они устанавливаются по диагонали для закрепления хорды . Однако влияние постоянных раскосов на стенку фермы различно, учитывая, что длина пояса будет определять количество мест раскосов. ^{[ 21 ]}

Готовые деревянные фермы

Сборные деревянные фермы дают преимущества при строительстве зданий благодаря точности машинного изготовления и, как правило, требуют меньшего количества древесины. ^{[ 22 ]} Однако при этом не учитываются изменения конструкции, специфичные для конкретного объекта, которые требуют индивидуальной конструкции фермы.

Исторические деревянные 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, можно использовать для определения наилучших возможных решений по ремонту старых ферменных систем. Для ремонта можно использовать металлические пластины и подходящий старинный материал, хотя 100% восстановление материала может быть затруднено, если деревянная ферма испортилась. Деревянные фермы MPC (Metal Plate Connected) обычно изготавливаются из обработанной древесины (пиломатериалов), а не из древесины (столбы из круглого дерева). ^{[ 23 ]}

Соединения в деревянных фермах

Самые ранние соединения деревянных ферм состояли из шипо-пазовых соединений и, скорее всего, были изготовлены на строительной площадке из столбов. Поскольку большинство ранних ферм делались из необработанных столбов , последующая усадка приводила к растрескиванию соединений пазов и шипов . Кроме того, шипо-пазовые соединения в старых фермах располагались в самом слабом месте стойки, что ускоряло выход из строя. Большая часть ранних конструкций соединений ферм предполагала поведение конструкции под нагрузками. Вот почему отверстия были просверлены немного не по центру, что позволяло колышку естественным образом стягивать столбы вместе под действием силы тяжести. ^{[ 24 ]}

См. также

Ссылки

Примечания

↑ Палладиана . использовалась в Италии за много лет до времен Палладио, но получила его имя из-за ее широкого использования в зданиях, которые он спроектировал ^{[ 6 ]}

Цитаты

^ Керл, Джеймс Стивенс (2006), «ферма», Словарь архитектуры и ландшафтной архитектуры (онлайн-изд.), Oxford University Press, ISBN 978-0-19-860678-9 , получено 1 декабря 2012 г. (требуется подписка)
^ Стейн (1984) , с. 196
^ Левандоски, Ян, Джек Собон и Кеннет Роуэр. Исторические американские фермы крыши. Беккет, Массачусетс: Гильдия лесозаготовителей, 2006. 48. ISBN 0970664346
^ Группа исследования домашних зданий (Суррей, Англия), http://www.dbrg.org.uk/GLOSSARY/Open%20truss.html
^ Jump up to: ^а ^б Глоссарий австралийских строительных терминов – третье издание (NCRB).
^ Jump up to: ^а ^б Валериани, Симона (август 2006 г.), «Крыши Рена и Джонса: миграция технических знаний семнадцатого века из Италии в Англию». Рабочие документы о природе доказательств: насколько хорошо перемещаются «факты?» (PDF) , факультет экономической истории Лондонской школы экономики , получено 22 декабря 2012 г.
^ Материалы Третьего ежегодного конгресса по истории строительства, май 2009 г. Рисунок 1. На основе Сачеро, К., 1864 г.: Об устойчивости арматуры крыши. Журнал военных инженеров 2. 250. http://www.bma.arch.unige.it/PDF/CONSTRUCTION_HISTORY_2009/VOL3/TURRI-Zamperin_Cappelletti_1_paper-revised_layouted.pdf , по состоянию на 24 декабря 2012 г.
^ Йоманс (2003) , с. 42
^ Андерегг, Жан. Holzbaukunst: Fachwerk, Dachrüst, Zimmermannswerkzeug: систематический Fachwörterbuch = Архитектура в лесу: строительство в дереве, столярные изделия, столярные работы: специальный словарь и систематика = Архитектура в дереве: деревянная конструкция, каркас крыши, столярные инструменты: специализированные и систематический словарь. Мюнхен: К.Г. Саур, 1997. : 65. ISBN 3598104618
^ Герман Янсе, Деревянные вытяжки в Нидерландах 1000-1940 гг. Издательство Делфтского университета, Делфт / Национальное управление по уходу за памятниками, Зейст, 1989.
^ Харрис (2003) , стр. 75–77.
^ Jump up to: ^а ^б Чаппелл, Стив. Мастерская деревянного каркасника: столярные изделия, проектирование и изготовление традиционных деревянных каркасов . Браунфилд, штат Мэн: Fox Maple Press, 1998. 115. Печать.
^ Уэвелл, Уильям и Ф. де. Лассо. Архитектурные заметки о немецких церквях; с заметками, написанными во время архитектурного тура по Пикардии и Нормандии .. 3-е изд. Кембридж: Дж. и Дж. Дж. Дейтон; [и др.], 1842. 44. Печать.
^ Стейн (1984) , стр. 196–97
^ Уэббер, Фредерик Г.. Плотницкие и столярные изделия. Метуэн и Ко, Лондон: 1898. 152.
^ Дэвис, Николас и Эркки Йокиниеми. Словарь архитектуры и строительства. Амстердам: Elsevier/Architectural Press, 2008. 144.
^ Алкок, Северо-Запад. Учет деревянных каркасных зданий: иллюстрированный глоссарий. Лондон: Совет британской археологии, 1989.
^ Шарп, Джеффри Р.. Исторические английские церкви: путеводитель по их конструкции, дизайну и особенностям. Лондон: IB Tauris, 2011. 111. рис. 61.
^ Вуд, Маргарет. Английский средневековый дом. Лондон: Ferndale Editions, 1980, 1965. 319.
^ Левандоски, Ян, Джек Собон и Кеннет Роуэр. Исторические американские фермы крыши. Беккет, Массачусетс: Гильдия производителей лесоматериалов, 2006. 7. ISBN 0970664346
^ Конструкция постоянных связей для перемычек и поясов деревянной крыши MPC, Forest Products Journal, 51 (7), 73-81
^ «Преимущества сборных деревянных ферм крыши». Гражданское строительство (10212000) 24, вып. 7:47-48. Business Source Complete , хост EBSCO (по состоянию на 8 ноября 2017 г.)
^ Неразрушающая оценка, полномасштабные испытания на несущую способность и локальные вмешательства на двух исторических фермах крыши с деревянными воротниками. Инженерные сооружения, 140.
^ «Ранние соединения деревянных ферм против усадки древесины: от врезных и шиповых соединений к болтовым соединениям», Бюллетень APT , Vol. 27, № 1/2, Дань уважения Ли Х. Нельсону (1996), стр. 11–23.

Библиография

Харрис, Ричард (2003), Обнаружение зданий с деревянным каркасом , Shire Publications, ISBN 978-0-7478-0215-0
Стин, Джон (1984), Археология средневековой Англии и Уэльса , Крум Хелм, ISBN 978-0-7099-2385-5
Йоманс, Дэвид Т. (2003), Ремонт исторических деревянных построек , Томас Телфорд, ISBN 978-0-7277-3213-2
Хоффсаммер, Патрик, изд. (2009), Каркасы крыш с 11 по 19 век. Типология и развитие в Северной Франции и Бельгии , Бреполь, ISBN 978-2-503-52987-5

Внешние ссылки

Иллюстрированный глоссарий по крышам

[7] Палладиана . использовалась в Италии за много лет до времен Палладио, но получила его имя из-за ее широкого использования в зданиях, которые он спроектировал ^{[ 6 ]}

[Curl-1] Керл, Джеймс Стивенс (2006), «ферма», Словарь архитектуры и ландшафтной архитектуры (онлайн-изд.), Oxford University Press, ISBN 978-0-19-860678-9 , получено 1 декабря 2012 г. (требуется подписка)

[FOOTNOTESteane1984196-2] Стейн (1984) , с. 196

[3] Левандоски, Ян, Джек Собон и Кеннет Роуэр. Исторические американские фермы крыши. Беккет, Массачусетс: Гильдия лесозаготовителей, 2006. 48. ISBN 0970664346

[4] Группа исследования домашних зданий (Суррей, Англия), http://www.dbrg.org.uk/GLOSSARY/Open%20truss.html

[ReferenceA-5] Jump up to: ^а ^б Глоссарий австралийских строительных терминов – третье издание (NCRB).

[Valeriani-6] Jump up to: ^а ^б Валериани, Симона (август 2006 г.), «Крыши Рена и Джонса: миграция технических знаний семнадцатого века из Италии в Англию». Рабочие документы о природе доказательств: насколько хорошо перемещаются «факты?» (PDF) , факультет экономической истории Лондонской школы экономики , получено 22 декабря 2012 г.

[8] Материалы Третьего ежегодного конгресса по истории строительства, май 2009 г. Рисунок 1. На основе Сачеро, К., 1864 г.: Об устойчивости арматуры крыши. Журнал военных инженеров 2. 250. http://www.bma.arch.unige.it/PDF/CONSTRUCTION_HISTORY_2009/VOL3/TURRI-Zamperin_Cappelletti_1_paper-revised_layouted.pdf , по состоянию на 24 декабря 2012 г.

[FOOTNOTEYeomans200342-9] Йоманс (2003) , с. 42

[10] Андерегг, Жан. Holzbaukunst: Fachwerk, Dachrüst, Zimmermannswerkzeug: систематический Fachwörterbuch = Архитектура в лесу: строительство в дереве, столярные изделия, столярные работы: специальный словарь и систематика = Архитектура в дереве: деревянная конструкция, каркас крыши, столярные инструменты: специализированные и систематический словарь. Мюнхен: К.Г. Саур, 1997. : 65. ISBN 3598104618

[11] Герман Янсе, Деревянные вытяжки в Нидерландах 1000-1940 гг. Издательство Делфтского университета, Делфт / Национальное управление по уходу за памятниками, Зейст, 1989.

[FOOTNOTEHarris200375–77-12] Харрис (2003) , стр. 75–77.

[Chap-13] Jump up to: ^а ^б Чаппелл, Стив. Мастерская деревянного каркасника: столярные изделия, проектирование и изготовление традиционных деревянных каркасов . Браунфилд, штат Мэн: Fox Maple Press, 1998. 115. Печать.

[14] Уэвелл, Уильям и Ф. де. Лассо. Архитектурные заметки о немецких церквях; с заметками, написанными во время архитектурного тура по Пикардии и Нормандии .. 3-е изд. Кембридж: Дж. и Дж. Дж. Дейтон; [и др.], 1842. 44. Печать.

[FOOTNOTESteane1984196–97-15] Стейн (1984) , стр. 196–97

[16] Уэббер, Фредерик Г.. Плотницкие и столярные изделия. Метуэн и Ко, Лондон: 1898. 152.

[17] Дэвис, Николас и Эркки Йокиниеми. Словарь архитектуры и строительства. Амстердам: Elsevier/Architectural Press, 2008. 144.

[18] Алкок, Северо-Запад. Учет деревянных каркасных зданий: иллюстрированный глоссарий. Лондон: Совет британской археологии, 1989.

[19] Шарп, Джеффри Р.. Исторические английские церкви: путеводитель по их конструкции, дизайну и особенностям. Лондон: IB Tauris, 2011. 111. рис. 61.

[20] Вуд, Маргарет. Английский средневековый дом. Лондон: Ferndale Editions, 1980, 1965. 319.

[21] Левандоски, Ян, Джек Собон и Кеннет Роуэр. Исторические американские фермы крыши. Беккет, Массачусетс: Гильдия производителей лесоматериалов, 2006. 7. ISBN 0970664346

[22] Конструкция постоянных связей для перемычек и поясов деревянной крыши MPC, Forest Products Journal, 51 (7), 73-81

[23] «Преимущества сборных деревянных ферм крыши». Гражданское строительство (10212000) 24, вып. 7:47-48. Business Source Complete , хост EBSCO (по состоянию на 8 ноября 2017 г.)

[24] Неразрушающая оценка, полномасштабные испытания на несущую способность и локальные вмешательства на двух исторических фермах крыши с деревянными воротниками. Инженерные сооружения, 140.

[25] «Ранние соединения деревянных ферм против усадки древесины: от врезных и шиповых соединений к болтовым соединениям», Бюллетень APT , Vol. 27, № 1/2, Дань уважения Ли Х. Нельсону (1996), стр. 11–23.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ а ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

v т и Изделия из дерева
Lumber/ timber	Batten Beam Bressummer Cruck Flitch beam Flooring Joist Lath Log building Log cabin Log house Molding Panelling Plank Plate Post Purlin Rafter Railroad ties Reclaimed Shingle Siding Sill Stud Timber truss Treenail Truss Utility pole
Engineered wood	Cross-laminated timber Glued laminated timber veneer LVL parallel strand I-joist Fiberboard hardboard Masonite MDF Oriented strand board Oriented structural straw board Particle board Plywood Structural insulated panel Wood–plastic composite lumber
Fuelwood	Charcoal biochar Firelog Firewood Pellet fuel Wood fuel
Fibers	Cardboard Corrugated fiberboard Paper Paperboard Pulp Pulpwood Rayon
Derivatives	Birch-tar Cellulose nano Hemicellulose Cellulosic ethanol Dyes Lignin Liquid smoke Lye Methanol Pyroligneous acid Pine tar Pitch Sandalwood oil Tannin Wood gas
By-products	Barkdust Black liquor Ramial chipped wood Sawdust Tall oil Wood flour Wood wool Woodchips
Historical	Axe ties Bavin (wood) Billet (wood) Clapboard Dugout canoe Potash Sawdust brandy Split-rail fence Tanbark Timber framing Wooden masts
See also	Biomass Certified wood Destructive distillation Dry distillation Engineered bamboo Forestry Green building and wood List of woods Mulch Non-timber forest products Natural building Papermaking Reclaimed lumber Timber recycling Wood drying Wood preservation Wood processing Woodworking Yakisugi
Category Commons WikiProject Forestry

v т и Крыши
Roof shapes	Arched roof Barrel roof Board roof Bochka roof Bow roof Butterfly roof Clerestory Conical roof Dome Flat roof Gable roof Gablet roof Gambrel roof Half-hipped roof Hip roof Onion dome Mansard roof Pavilion roof Rhombic roof Ridged roof Saddle roof Sawtooth roof Shed roof Tented roof
Roof elements	Air conditioning unit Attic Catslide Chimney Collar beam Dormer Eaves Flashing Gable Green roof Gutter Hanging beam Joist Lightning rod Loft Purlin Rafter Ridge vent Roof batten Roof garden Roofline Roof ridge Roof sheeting Roof tiles Roof truss Roof window Skylight Soffit Solar panels Spire Weathervane Wind brace