Виды стропильных систем и их конструктивные элементы: Виды стропильной системы крыши – asnka.ru – КСМ

Содержание

устройство конструкции скатной крыши с деревянными стропилами, что входит в кровлю, названия кровельных элементов

Содержание:

Разновидности стропильных систем
Стропильные конструкции наслонного типа
Деревянные элементы наслонной системы
Висячие стропильные системы
Комбинированные стропила
Устройство элементов стропильной системы
Свойства материалов, из которых изготавливаются конструкции

Для обеспечения надёжности крыши при её обустройстве наибольшее значение имеет прочность несущих систем, функцию которых главным образом выполняют стропильные конструкции. Устройство скатной кровли может быть различным, в зависимости от типа и тяжести кровельного покрытия.

Разновидности стропильных систем

Различают несколько типов стропильных сооружений, в частности:

наслонные;
висячие;
комбинированные.

Каждый из указанных вариантов имеет свои отличительные характеристики и особенности. В зависимости от разновидности конструкции, элементы стропильной системы также могут различаться. Однако во всех случаях основным предназначением стропил является обеспечение надёжности кровли по отношению к различным нагрузкам.

Нагрузки на кровельное покрытие, в свою очередь, также подразделяются на несколько типов:

Постоянные, куда относится вес самой кровли со всеми её составляющими.
Временные, такие как дождь, снег, ветровые порывы, вес рабочих, выполняющих кровельные работы и т. д.
Нестандартные, например, возникающие при землетрясениях и прочих непредвиденных ситуациях.

Поскольку основная часть нагрузки в любом случае выпадает на стропильную кровельную систему, необходимо как следует позаботиться о её прочности и надёжности. Грамотное устройство кровли из стропил является гарантией долговечности крыши в целом. Важным при этом является правильный выбор разновидности несущих сооружений, а также материалов для их изготовления.

С этой целью стоит более подробно рассмотреть основные типы стропильных систем – что входит в них, каковы их основные характеристики, особенности монтажа и прочие технологические свойства.

Стропильные конструкции наслонного типа

Такие системы устанавливаются на кровлях домов, в которых имеется несущая средняя перегородка либо промежуточные опоры столбчатого типа. Стропила при этом представляют собой наклонные балки, упирающиеся внизу в несущие внешние стены, а вверху – в коньковый прогон. Опорой для самого конькового прогона служат вертикальные стойки, упирающиеся во внутреннюю несущую стену.

Подобная конструкция стропильной системы обуславливает то, что она функционирует исключительно посредством изгиба. При необходимости сооружение дополнительно укрепляется подкосами, затяжками и вспомогательными ветровыми элементами.

Главным достоинством наслонной системы стропил является облегченность её структуры при любой ширине здания, что позволяет обойтись минимальным количеством материалов. Помимо этого, благодаря постоянной сквозной вентиляции, в конструкциях такого типа предотвращаются гнилостные процессы, что обусловливает длительный срок их эксплуатации.

В значительном числе случаев стропильные системы наслонного типа изготавливаются из дерева, что связано с несколькими причинами:

Устройство стропильной системы крыши из деревянных элементов обходится значительно дешевле по сравнению с прочими материалами.
Конструкция скатной крыши с деревянными стропилами легче по весу, а значит, оказывает меньшую тяжесть на фундамент и стены.
Деревянная стропильная система кровли более проста в монтаже.
Зачастую прочие внутренние конструкции крыши также изготавливаются из дерева. В результате сборка стропильной системы деревянной крыши из того же материала облегчает соединения между элементами, являясь наиболее приемлемым вариантом.

Деревянные элементы наслонной системы

Если же говорить о том, что входит в стропильную систему наслонного типа, то основные элементы здесь следующие:

стропильные ноги;
мауэрлат;
подкосы;
стойки;
лежни;
распорки;
коньковая балка (прогон).

Помимо этого, для устройства скатных крыш по деревянным стропилам используется ряд дополнительных приспособлений и элементов, таких как болты, скобы, нагели, металлические пластины и т. д.

Висячие стропильные системы

Совет: Используйте наши строительные калькуляторы онлайн, и вы выполните расчеты строительных материалов или конструкций быстро и точно.

Такие конструкции имеют только две точки опоры, которыми они упираются к стенам здания, и выполняют свою функцию посредством изгиба и сжатия. Нагрузка, падающая на подобное устройство, довольно велика, и часть ее передается на стены. С целью уменьшения тяжести, падающей на стропила и стены, у основания стропильных ног обычно монтируется затяжка, выполняющая одновременно функции балки перекрытия.

В простейшем случае стропильная система висячего типа состоит из стропильных ног, мауэрлата и дополнительных связующих конструкций. Стоит отметить, что в названиях элементов стропильных систем используется строительная терминология, знакомая далеко не всем. Стропильные ноги – это те же самые балки, часто называемые просто стропилами. Они образуют основной каркас несущей конструкции кровли. Мауэрлат представляет собой бревно или брус, который может изготавливаться из различных материалов, и служит крайней нижней опорой для стропил. В случае стропильных сооружений висячего типа он укрепляется железобетонным поясом для придания большей прочности.

Висячие стропильные системы обладают следующими достоинствами:

высокая жёсткость конструкции;
простота проектировки и монтажа;
отсутствие в структуре стропильного сооружения сложных узлов и механизмов.

Конструкции из стропил висячего типа чаще всего находят применение для нежилых строений, либо для жилых зданий с двускатными крышами.

Комбинированные стропила

В ряде случаев в строительстве приходится иметь дело с обустройством стропильных систем для многоскатных, ломаных и прочих сложных кровель.

Такая работа довольна сложна и требует особого мастерства и умения. Обычно в подобных ситуациях используется чередование висячих и наслонных стропильных конструкций.

С целью повысить жёсткость сооружения снизу от конькового прогона производится установка стойки с подкосами. В результате промежуток между боковыми опорами становится возможным увеличить до 10-12 метров.

Устройство элементов стропильной системы

Крепление нижних частей системы стропил производится к мауэрлату, который, в свою очередь, устанавливается и крепится к верхней поверхности несущих стен. Для прочной фиксации мауэрлата к стене в ней производится установка резьбовых шпилек, на которые он насаживается, закрепляясь посредством гаек. Вместо шпилек для монтажа мауэрлата иногда используются анкерные болты.

Диаметр бруса для мауэрлата обычно составляет 18-20 сантиметров. Важно отметить, что между стенами и мауэрлатом необходимо присутствие гидроизоляции.

Другим важным элементом для монтажа стропильной системы является коньковый прогон. К нему стропильные конструкции крепятся в своей верхней части. Сам же прогон в концевых частях чаще всего фиксируется к торцевым стенам строения. Фактически, посредством конькового прогона стропильные ноги соединяются в верхней части в единую конструкцию. Поэтому прочность его имеет особенно большое значение, а монтаж должен производиться на основании точных расчётов, с соблюдением всех технологических правил.

Если в соответствии с проектом в поперечных стенах строения имеются некоторые интервалы, тогда возникает необходимость в использовании дополнительных опор, таких как подкосы, шпренгели и стойки.

При обустройстве стропильной системы кровли следует уделить существенное внимание силе ветровых нагрузок, выпадающих на кровельные фронтоны. Поскольку при прямом воздействии сильных порывов ветра фронтоны принимают на себя довольно значительную нагрузку, это может в определённой степени повлиять на прочность кровельной конструкции. Поэтому уместным будет уменьшить на них давление ветра, установив диагональные связующие элементы. Их функцию могут выполнять доски сечением в 3-4 сантиметра, монтаж которых произведён к основанию стропильных ног.

Особо тщательное внимание требуется при обустройстве стропильных сооружений для сырых деревянных срубов, поскольку в этом случае материалу требуется усадка. Одним из возможных вариантов является выжидание необходимого времени для высыхания древесины, однако в сырое время года на это может потребоваться довольно значительный срок, а отсрочка строительства возможна не всегда. Оптимальным решением в таком случае может послужить установка скользящих опорных конструкций, либо компенсаторов усадки – винтовых домкратов.

Монтаж скользящих опор технологически более прост и может быть осуществлён собственными силами, в то время как установка винтовых домкратов должна осуществляться только специалистами с высокой квалификацией (требует высокой точности производимых расчётов и работ).

Свойства материалов, из которых изготавливаются конструкции

Выше уже было отмечено, что дерево является одним из самых распространённых материалов при обустройстве стропильных систем, что связано с его низкой стоимостью, лёгким весом и простотой в монтаже. Наряду с этим, деревянные стропильные конструкции имеют и свои недостатки: они менее прочны и долговечны по сравнению с металлическими, могут впитывать влагу, а значит изменять некоторые свойства даже после усадки. Для компенсации последнего фактора наилучшим вариантом является использование скользящих креплений и опор.

Стропильные сооружения нередко изготавливаются также из других, более прочных материалов. Наибольшее распространение среди них имеют металлические и железобетонные конструкции. Конечно, они значительно прочнее и надёжнее деревянных, однако вместе с тем во много раз превышают их по весу. По этой причине, монтаж и крепление таких стропил является достаточно трудоёмким процессом. Ещё одним минусом является то, что если конструкция уже готова, очень трудно вносить в неё какие-либо изменения и корректировки.

Железобетонные и металлические стропила оказывают значительную тяжесть на фундамент и несущие конструкции, а потому применение их возможно только для прочных каменных или бетонных строений.

В последнее время на рынке строительства появились также полимерные изделия для обустройства стропильных систем, однако этот вариант пока новый и не испытанный временем. Ввиду отсутствия достаточного опыта по использованию таких стропил, нужно как следует подумать, прежде чем выбирать их для обустройства кровли.

Как видно, при выборе материала для устройства стропильной системы необходимо основательно взвесить все плюсы и минусы тех или иных вариантов. Правильный выбор стропил служит гарантией того, что кровельное покрытие будет иметь надёжную и прочную основу, способную прослужить долгие годы без каких-либо проблем в процессе эксплуатации.

Формы крыш и их стропильные системы

Проектируя любое жилое строение, архитекторы особое внимание уделяют крыше, так как она выполняет не одну, а сразу несколько функций, в зависимости от ее конструктивных особенностей. Нужно сказать, что далеко не всех будущих домовладельцев удовлетворяет обычная двухскатная крыша, хотя ее можно назвать самой надежной, так как она имеет всего две скатные плоскости и один стык между ними.

Многих привлекают более сложные конструкции, которые добавляют строению особую привлекательность и оригинальность. Другие, более практичные домовладельцы, предпочитают мансардные конструкции, которые одновременно способны выполнять роль кровли и второго этажа.

Основой любой крыши является индивидуальная стропильная система, имеющая свои конструктивные особенности. Сделать выбор нужного каркаса крыши будет значительно проще, если заранее разобраться какие же виды и схемы стропильных систем используются в строительной практике. После получения подобной информации станет более понятно, насколько сложны такие конструкции в монтаже. Особенно это важно знать, если каркас для крыши предполагается возводить самостоятельно.

При обустройстве скатных конструкций крыш, стропильная система является каркасом для покрытия и для удержания материалов «кровельного пирога». При грамотном монтаже каркасной конструкции будут создаваться необходимые условия для правильной «работы» утепленных и неутепленных типов кровель, защищающих стены и внутреннее пространство дома от различных атмосферных воздействий.

Кровельная конструкция также всегда является завершающим архитектурным элементом экстерьерного оформления строения, своим видом поддерживая его стилистическое направление. Тем не менее, конструктивные особенности стропильных систем в первую очередь должны соответствовать требованиям прочности и надежности, которым должна соответствовать крыша, и лишь затем уже – эстетическим критериям.

Каркас стропильной системы формирует конфигурацию и угол наклона крыши. Эти параметры во многом зависят от природных факторов, характерных для конкретного региона, а также от желания и возможностей домовладельца:

Количество осадков в разные периоды года.
Направление и средняя скорость ветра в местности, где будет возводиться постройка.
Планы по применению пространства под крышей – обустройства в нем жилых или нежилых помещений, или же использования его лишь в качестве воздушной прослойки для термоизоляции расположенных ниже помещений.
Разновидность планируемого материала кровельного покрытия.
Финансовые возможности домовладельца.

Атмосферные осадки и сила потоков ветра дают весьма чувствительную нагрузку на строение кровли. Например, в регионах с обильными снегопадами не стоит выбирать стропильную систему с небольшим углом наклона скатов, так как снеговые массы будут задерживаться на их поверхности, что может привести к деформации каркаса или кровельного покрытия или к протеканиям.

Если же местность, где будет производиться стройка, славится своими ветрами, то лучше выбирать конструкцию с небольшим уклоном ската, чтобы случающиеся резкие порывы не сорвали отдельных элементов крыши и кровли.

К основным элементам стропильной системы скатной крыши относятся:

1) Детали и узлы стропильных систем
2) Стропильные ноги, формирующие скаты кровли.
3) Мауэрлат — деревянный брус, закрепляемый на стенах дома и служащий для фиксации на нем нижней части стропильных ног.
4) Конек — это стык каркасов двух скатов. Он обычно является самой высокой горизонтальной линией крыши и служит опорой, на которой закрепляются стропила. Конек может быть сформирован стропилами, скрепленными между собой под определенным углом или же зафиксированными на коньковой доске (прогоне).
5) Обрешетка — это рейки или брус, монтируемые на стропила с определенным шагом и служащие основой для настила выбранного кровельного материала.
6) Подпорные элементы, куда можно отнеси лежни, прогоны, стойки, подкосы, стяжки и другие детали, служат для повышения жесткости стропильных ног, поддержки конька, связывания отдельных деталей в общую конструкцию.

В первую очередь стоит рассмотреть базовые виды стропильных систем относительно расположения стен дома, которые применяются во всех конструкциях крыш. Базовые варианты разделяют на наслонную, висячую, а также комбинированную, то есть включающую в свою конструкцию элементы и первого, и второго типа систем.

В постройках, где предусмотрены внутренние несущие стены, чаще устанавливается наслонная стропильная система. Монтировать ее гораздо проще, чем висячую, так как внутренние несущие стены обеспечивают для ее элементов надежную опору, а кроме того, для этой конструкции потребуется меньшее количество материалов.

Для стропил в этой системе определяющей опорной точкой является коньковая доска, на которой они и закрепляются.

Висячая стропильная система монтируется в строениях, где отсутствуют капитальные перегородки внутри здания, а расстояние между боковыми несущими стенами варьируется от 6 до 11 м и более. В этом случае конструкция крыши полностью опирается на несущие стены и дает на них высокую распорную нагрузку. Поэтому, что несколько ослабить напряжение, используются дополнительные скрепляющие горизонтальные элементы, которыми стягиваются стропильные пары — эти детали конструкции называют ригелями или затяжками.

Формы крыш и их стропильные системы

Крыши могут иметь один или несколько скатов, соединенных разными способами. Каждая из конструкций формируется индивидуальной каркасной системой, главными элементами в которой являются стропила.

Так, в зависимости от конкретных условий, от типа и архитектурных особенностей здания применяются следующие конструкции крыш:

Односкатная крыша.
Плоская.
Двускатная конструкция.
Вальмовая, четырехскатная.
Полувальмовая.
Многощипцовая.
Шатровая.
Ломаная или мансардная крыша.

Все выше представленные варианты крыш могут быть установлены на деревянные, кирпичные, возведенные из иных материалов строения.

Выбирая стропильную систему для того или другого здания, нужно определиться с несколькими факторами:

Заранее решается, будут ли располагаться в чердачном пространстве хозяйственные или жилые помещения. Если они планируются, то лучше выбирать двускатную или ломаную мансардную крышу, но иногда они могут быть организованы и под вальмовой или односкатной конструкцией.
В зависимости от внутренней конструкции дома, то есть наличия внутренних несущих перегородок, выбирается наслонная или висячая система.
Кроме этого, учитывается количество выделяющихся секторов дома. Если их несколько, то определяются конструкции крыш для каждого из них.
Должна быть ясность с типом кровельного материала, которым планируется покрывать крышу, так как от него тоже зависит выбор конструкции стропильной системы.
Обязательно нужно предусмотреть климатические особенности региона — ветровую и снеговую нагрузку на крышу.
Следует определить правильное расположение дома относительно преобладающей розы ветров.
И наконец, необходимо рассчитать свои финансовые возможности, прикинув необходимое количество материалов и их стоимость.

Если нет опыта в проектировании и расчете стропильных систем, то лучшим выходом станет обращение за помощью к специалистам, которые предложат разные варианты крыш и помогут произвести все расчеты.

Какие типы ферм используются в гражданском строительстве?

Фермы — это широко используемый и экономически выгодный вариант при строительстве различных конструкций. Они состоят из ряда элементов, объединенных в соединенные треугольники, что приводит к тому, что общая конструкция действует как единый объект.

Фермы чаще всего используются при строительстве крыш, мостов и башен. Для каждой конструкции необходимо использовать соответствующий тип фермы. Мы собираемся взглянуть на различные типы доступных ферм, начиная с понимания основ строительства ферм.

Ключевые моменты

Фермы — это широко используемый и экономичный вариант при возведении различных конструкций.
Фермы чаще всего используются при строительстве крыш, мостов и башен.
Существует три основных варианта ферменной конструкции: простая, плоская и пространственная.
В рамках этих трех основных типов представлены различные разновидности ферм, которые разрабатывались годами.

Нужен расчет?

Онлайн Цитата Звоните сейчас

Конструкция ферм – основы

Каждая ферма состоит из паутины треугольников. То, как они собраны, позволяет равномерно распределить вес. Конструкции, изготовленные с использованием ферм, также способны выдерживать изменение напряжения и сжатия, не изгибаясь и не ломаясь.

Каждый треугольный элемент фермы состоит из прямых элементов. Концы каждого элемента прикреплены к соединениям, которые называются узлами.

Кроме того, каждая ферма состоит из трех основных элементов:

Верхний пояс фермы, который чаще всего подвергается сжатию.
Нижний пояс, наиболее часто находящийся в напряжении.
Распорка между двумя поясами.

Конструкция фермы позволяет конструкции выдерживать большие нагрузки. Это происходит, когда хорды оказывают сопротивление сжатию и растяжению. Другие причины, по которым используются фермы, включают:

Достижение больших пролетов.
Минимизация веса конструкции.
Уменьшение прогиба.

Типы ферм

Существует три основных варианта конструкции фермы.

Простая ферма имеет своеобразную треугольную структуру и чаще всего используется при строительстве крыш.

Плоская ферма двумерная. Этот тип фермы существует, когда все элементы и узлы находятся на плоской поверхности.

Пространственная каркасная ферма трехмерная. Примером этого является электрическая или телекоммуникационная вышка.

В рамках этих трех основных типов представлены различные разновидности ферм, которые разрабатывались годами.

Ферма Pratt

Ферма Pratt была разработана в 19 век. Он состоит из вертикальных элементов, работающих на сжатие, и диагональных элементов, работающих на растяжение. Эта конструкция эффективна, поскольку позволяет использовать меньше стали в диагональных элементах. Это также упрощает конструкцию фермы.

Этот тип фермы чаще всего используется для горизонтальных пролетов с преимущественно вертикальной силой. Это наиболее выгодно для строительства простых конструкций, где экономическая эффективность имеет первостепенное значение. Ферма не работает, когда нагрузки не являются вертикальными.

Ферма Уоррена

Ферма Уоррена — одна из самых распространенных конструкций ферм, используемых сегодня. Его точная история неизвестна, но Джеймс Уоррен впервые запатентовал этот дизайн в 1848 году.

Конструкция этой фермы состоит из равносторонних треугольников. Это позволяет равномерно распределить нагрузку по конструкции. Однако конструкция не так хорошо распределяет вес при точечной нагрузке, поэтому ее лучше всего использовать при наличии пролетной нагрузки.

K-ферма

K-ферма была изобретена Фелпсом Джонсоном, президентом компании Dominion Bridge в Монреале, Канада. Это более сложная версия фермы Пратта. Основное различие между этими двумя конструкциями заключается в том, что вертикальные элементы в K-ферме короче. Это означает, что повышается устойчивость к короблению.

Основная проблема этой конструкции фермы заключается в том, что элементы не всегда ведут себя так, как ожидалось. Они могут быть на сжатие при определенных нагрузках и на растяжение при других нагрузках. Это затрудняет проектирование на оптимальном уровне.

Ферма Хоу

Этот тип конструкции моста был разработан американским архитектором Уильямом Хоу. Основа конструкции аналогична конструкции Pratt Truss. Однако диагональные балки наклонены к центру моста, тогда как в конструкции фермы Пратта они наклонены наружу.

Это означает, что диагональные элементы фермы Хоу сжимаются, а диагональные элементы фермы Пратта растягиваются. Эти два типа ферм часто используются в аналогичных ситуациях, но фермы Пратта часто имеют больше ненагруженных элементов, чем фермы Хоу.

Ферма Финка

Ферма Финка была разработана Альбертом Финком. Базовая форма этого дизайна состоит из паутины, которая образует повторяющийся V-образный узор. Эти фермы больше полагаются на диагональные элементы, чем на фермы других типов. Это делает их эффективными при передаче нагрузок на опору.

Существуют и другие версии ферм Fink, а также базовая конструкция. Эти версии включают Double Fink и Fan Truss.

Вальмовая ферма

Вальмовая ферма используется при строительстве крыш. Он имеет два разных склона, склон которых круче от центра. Ферма имеет выступающую наружу форму, что означает, что она может легко иметь полый центр.

При строительстве таких зданий, как амбары, использование дерева означает, что эта конструкция больше похожа на каркас, чем на ферму.

Существует производная конструкция этой фермы, известная как мансардная крыша или «французская крыша», которая особенно популярна во Франции.

Каждая из этих конструкций ферм может быть полезна при возведении сооружений. Решения о том, какую ферму использовать, необходимо принимать в рамках общего процесса проектирования.

Поделиться этим сообщением:

11 Типы ферм [САМЫЕ ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ]

Последнее обновление: 6 июня 2023 г.

Фермы обычно используются в конструкциях крыш и мостов, но существует множество различных типов.

Также не каждый тип подходит для назначения конструкции.

И прежде чем мы сможем спроектировать ферму, такую как крыша с деревянными фермами, нам нужно выбрать лучший тип фермы.

Таким образом, в этом посте мы покажем Все типы ферм , их Статические системы , которые действуют в .0169 натяжение и другие особенности.

Без лишних слов. Давайте поговорим о ФЕРМАХ. 🚀🚀

Что такое ферма?

Фермы — это конструктивные элементы, которые могут нести нагрузки с относительно большими пролетами по сравнению с балками. Фермы характеризуются наличием элементов растяжения и сжатия. Эти конструкции часто используются в конструкциях крыш, полов и мостов.

Давайте посмотрим на один пример фермы и ее различных элементов. На картинке вы можете увидеть ферму Хоу, о которой мы расскажем подробнее позже.

Верхний пояс
Нижний пояс
Диагонали (иногда называемые распорками или стяжками в зависимости от сжатия или растяжения)
Пост

Различные типы ферменных конструкций

Фермы в основном используются в зданиях для передачи нагрузок от крыши, таких как ветер, снег, постоянные и временные нагрузки, на стены или колонны, которые затем передают нагрузки дальше вниз, на фундамент и душу.

Давайте узнаем о характеристиках различных типов ферм, о том, как они работают на сжатие и растяжение и для каких конструкций они используются.

1. Ферма Уоррена

Ферма Уоррена знакома большинству из нас. Они часто используются для стальных железнодорожных мостов.

На картинке выше вы можете видеть статическую систему фермы Уоррена, которая имеет петли на каждом соединении.

Однако в настоящее время верхние и нижние пояса часто изготавливаются как единое целое, и благодаря передовым программам конечных элементов стало легко проектировать фермы с фиксированными соединениями.

Вы, наверное, задаетесь вопросом, почему тип подключения так важен?

Это потому, что фермы только с шарнирами являются статически определимыми, а это значит, что мы можем рассчитать внутренние силы вручную.

Ферма Уоррена с фиксированными соединениями, однако, не может быть рассчитана с помощью трех уравнений равновесия, потому что она статически неопределима.

Итак, имейте в виду, что тип соединения влияет на конструкцию фермы.

Давайте посмотрим на некоторые из ключевых особенностей фермы Уоррена.

Статическая система

Типы опор

1 штифт и 1 ролик

Реакция

Штифтовая опора: горизонтальная A _H и вертикальная реакция сила A _V
Роликовая опора: вертикальная реактивная сила B _V

Нагрузки

В большинстве случаев ферма Уоррена используется в качестве моста, где нагрузка (постоянная и транспортная) действует на настил, который распределяет нагрузку на нижний пояс

Натяжные элементы

Нижний пояс, диагонали (см. рисунок ниже)

Сжатые элементы

Верхний пояс, диагонали (см. рисунок ниже)

Сжатие и растяжение фермы Уоррена

В случае, если Ферма Уоррена используется в качестве железнодорожного моста, статическая система может выглядеть так, как показано на рисунке ниже.

Линейная нагрузка, которая представляет собой собственный вес самого моста и нагрузку от движения транспорта, действует на нижний пояс.

Линейная нагрузка приводит к сжатию верхнего и растяжению нижнего пояса.

Диагонали находятся в состоянии растяжения 🔴 и сжатия 🔵, как видно на картинке ниже.

Где используются фермы Уоррена?

Железнодорожные мосты

2. Ферма Fink

Ферма Fink в основном используется для кровельных конструкций, где статическая, снеговая и ветровая нагрузки распределяются от наклонного верхнего пояса к диагоналям, нижнему поясу и затем, наконец, штифт и роликовая опора.

Характеризуется наклонными верхними поясами, которые примерно в середине пролета опираются на 2 диагонали.

В приведенной выше статической системе все соединения моделируются как шарниры, что делает конструкцию статически определенной и простой для расчета вручную.

Однако верхний пояс часто представляет собой один элемент, а непрерывный элемент более реалистичен.

Давайте рассмотрим некоторые из ключевых особенностей фермы Fink.

Статическая система

Типы опор

1 штифт и 1 роликовая опора

Реакции

Штифтовая опора: горизонтальная A _H и вертикальная сила реакции A _V
Роликовая опора: вертикальная сила реакции B _V

Нагрузки

В большинстве случаев ферма Финка используется в качестве кровли, где нагрузки (постоянные, временные, ветровые и снеговые нагрузки) действуют на верхний пояс.

Натяжные элементы

Нижний пояс, внутренние диагонали (см. рисунок ниже)

Сжатые элементы

Верхний пояс, внешние диагонали

Сжатие и растяжение элементов фермы Fink

В случае, если ферма Fink используется в качестве конструкции крыши, в статическая система может выглядеть так, как показано на рисунке ниже.

На верхний пояс действует линейная нагрузка, которая представляет собой собственный вес самой крыши (черепицы, изоляции и т. д.).

Линейная нагрузка приводит к сжатию верхнего и растяжению нижнего пояса.

Диагонали находятся в состоянии растяжения 🔴 и сжатия 🔵, как видно на картинке ниже.

❗Учтите, что снеговая и ветровая нагрузка действуют иначе, чем собственный вес. Прочтите наше обширное руководство по нагрузкам на крышу, чтобы узнать больше.

Где используются фермы Fink?

Кровельные конструкции

3. Ферма Howe

Ферма Howe в основном используется для конструкций мостов и крыш.

При использовании в качестве конструкции крыши нагрузки действуют на верхний пояс фермы.

Другое дело, если он используется в качестве конструкции моста, потому что в большинстве случаев нагрузки теперь приложены к нижнему поясу.

Ферма Howe характеризуется горизонтальными верхним и нижним поясами, соединенными наклонной диагональю.

Узлы/шарниры соединены вертикальными и диагональными элементами, обращенными наружу.

Давайте проверим некоторые из основные характеристики фермы Howe.

Статическая система

Нагрузки

Конструкции крыши: Нагрузки (постоянные, временные, ветровые и снеговые) приложены к верхнему поясу.
Конструкция моста: Нагрузка (постоянная и транспортная) действует на нижний пояс.

Растянутые элементы

Нижний пояс, вертикальные элементы (см. рисунок ниже)

Сжатые элементы

Верхний пояс, диагонали

Типы опор

1 штифт и 1 ролик

Реакции

Штифтовая опора: горизонтальная A _H и вертикальная сила реакции A _V
Роликовая опора: вертикальная реакция усилие B _V

Сжимающие и растягивающие элементы фермы Howe

В случае использования фермы Howe в качестве конструкции моста статическая система может выглядеть так, как показано на рисунке ниже.

На нижний пояс действует линейная нагрузка, представляющая собственный вес настила моста.

Линейная нагрузка приводит к сжатию верхнего и растяжению нижнего пояса.

Диагонали/вертикали находятся в состоянии растяжения 🔴 и сжатия 🔵, как вы можете видеть на картинке ниже.

Где используются фермы Howe?

Кровельные конструкции
Мостовые конструкции

4. Ферма Пратта

Ферма Пратта очень похожа на ферму Хоу. Но вместо того, чтобы диагонали были обращены наружу, они обращены внутрь.

Что касается ферм Howe, фермы Pratt используются в конструкциях мостов и крыш.

Ферма Пратта характеризуется горизонтальными верхним и нижним поясами, соединенными наклонной диагональю.

Узлы/шарниры соединены вертикальными и диагональными элементами, обращенными наружу.

Давайте рассмотрим некоторые из ключевых особенностей фермы Pratt.

Статическая система

Нагрузки

Натяжные элементы

Нижний пояс, диагонали, внешние стойки

Элементы сжатия

Верхний пояс, стойки, кроме наружных стоек

Типы опор

1 штифт и 1 роликовая опора

Реакции

Опора пальца: горизонтальная A _H и вертикальная сила реакции A _V
Роликовая опора: вертикальная сила реакции B _V

Элементы сжатия и растяжения фермы Пратта

В случае, если ферма Пратта используется в качестве конструкции моста, статическая система может выглядеть так, как показано на рисунке ниже.

На нижний пояс действует линейная нагрузка, представляющая собственный вес настила моста.

Линейная нагрузка приводит к сжатию верхнего и растяжению нижнего пояса.

Диагонали/вертикали находятся в состоянии растяжения 🔴 и сжатия 🔵, как вы можете видеть на картинке ниже.

Где используются фермы Pratt?

Кровельные конструкции
Мостовые конструкции

5. Ферма с центральной стойкой

Фермы с центральной стойкой в основном используются в деревянных конструкциях крыш, где нагрузки (постоянные, динамические, снеговые и ветровые) действуют на 2 наклонных стропила, соединяющих опоры и конек. .

Вертикальный центральный элемент, соединяющий нижний пояс и конек, представляет собой шкворень , , а диагонали называются стойками.

Анкерная балка поддерживает стойки и шкворень в середине пролета, передавая нагрузки на опоры.

Теперь давайте рассмотрим некоторые из ключевых особенностей фермы King Post.

Статическая система

Нагрузки

Конструкции крыши: Нагрузки (постоянные, динамические, ветровая и снеговая) действуют на 2 внешние наклонные стропила.

Участники натяжения

Нижний галстук, King Post

Участники сжатия

РАФТЕР, Диагональные Строки

Типы опор

1 штифт и 1 роликовая опора

Реакции

Штифтовая опора: горизонтальная A _H и вертикальная сила реакции A _V
Роликовая опора: вертикальная реактивная сила B _V

Элементы сжатия и растяжения фермы King Post

В случае использования фермы King Post в качестве конструкции крыши статическая система может выглядеть так, как показано на рисунке ниже.

Линейная нагрузка, представляющая снеговую нагрузку, приложена к стропилам.

❗Будьте внимательны с направлением нагрузки: статическая, ветровая и снеговая нагрузки по-разному применяются к наклонным элементам. Ознакомьтесь с этим руководством, если хотите узнать об этом больше.

Линейная нагрузка приводит к сжатию 🔵 в стропилах и стойках, в то время как нижняя балка и шкворень действуют на растяжение 🔴.

Где используются фермы King Post?

Кровельные конструкции

6. Ферма Queen Post

По сравнению с фермой королевской стойки ферма королевской стойки имеет меньше диагоналей и больше вертикальных элементов.

Вместо 1 центральной стойки эта ферма имеет 2 средние стойки – 2 вертикальных стержня.

На наклонные стропила воздействуют такие нагрузки, как собственный вес, ветер, снег и динамическая нагрузка, которые затем распределяют нагрузки между различными элементами на 2 опоры.

Натяжная балка представляет собой верхний горизонтальный элемент, а нижняя балка называется стяжной балкой.

💡Обратите внимание, что существуют и другие варианты фермы шкворня с диагональю от анкерной балки к стропилу или с вертикальной стойкой от конька к центру натяжной балки.

Итак, давайте рассмотрим некоторые из ключевых особенностей фермы Queen Post.

Статическая система

Нагрузки

Конструкции крыши: Нагрузки (постоянные, динамические, ветровая и снеговая) приложены к 2 внешним наклонным стропилам.

Натяжные элементы

Нижняя анкерная балка, Корончатые стойки

Сжатые элементы

Стропила, натяжная балка 90 003

Типы опор

1 штифт и 1 роликовая опора

Реакции

Пальцевая опора: горизонтальная A _H и вертикальная реактивная сила A _V
Роликовая опора: вертикальная реактивная сила B _V

Сжатие и растяжение элементов фермы Queen Post

В случае, если в качестве конструкции крыши используется ферма Queen post, статическая система может выглядеть так, как показано на рисунке ниже.

Линейная нагрузка, представляющая снеговую нагрузку, приложена к стропилам.

Линейная нагрузка приводит к сжатию 🔵 в стропилах и натяжной балке, в то время как нижняя балка и цапфа действуют на растяжение 🔴.

Где используются фермы Queen Post?

Кровельные конструкции

7. Плоская ферма

По сравнению с предыдущими фермами, это плоские фермы, используемые в зданиях для поддержки перекрытий.

Такие нагрузки, как собственный вес и динамическая нагрузка, действуют на верхний пояс, который затем распределяет нагрузки между различными элементами вниз на 2 опоры.

Плоская ферма характеризуется наличием вертикальные элементы на обоих концах .

Итак, давайте рассмотрим некоторые из ключевых особенностей плоской фермы.

Статическая система

Нагрузки

Конструкции перекрытий: Нагрузки (постоянная и временная) действуют на верхний пояс.

Растянутые элементы

Нижний пояс, диагонали

Сжатые элементы

Верхний пояс, вертикальные элементы

Типы опор

1 штифт и 1 роликовая опора

Реакции

Элементы сжатия и растяжения плоской фермы

В случае, когда плоская ферма используется в качестве несущей конструкции пола, статическая система может выглядеть так, как показано на рисунке ниже.

Линейная нагрузка, представляющая динамическую нагрузку, приложена к верхним поясам (горизонтальным балкам).

Линейная нагрузка приводит к сжатию 🔵 верхней горизонтальной балки и вертикальных элементов, в то время как нижняя балка и диагонали действуют на растяжение 🔴.

Где используются плоские фермы?

Кровельные конструкции
Опора перекрытия/перекрытия

8. Ножничная ферма

Ножничная ферма определенно имеет дополнительные эстетические особенности.

Он в основном используется в качестве конструкции крыши, где нагрузки, такие как собственный вес, снег, ветер и динамическая нагрузка, действуют на верхний пояс, который затем распределяет нагрузки между различными элементами вниз на 2 опоры.

Плоская ферма характеризуется наклонными верхним и нижним поясами .

Итак, давайте ознакомимся с некоторыми из ключевых особенностей ножничной фермы.

Статическая система

Нагрузки

Конструкции крыши: Нагрузки (постоянные, снеговые, ветровые и временные) действуют на верхний пояс.

Натяжные элементы

Нижний пояс, верхняя вертикальная стойка

Сжатые элементы

Верхний пояс, внешние вертикальные элементы, горизонтальная балка

Типы опор 9 0007

1 штифт и 1 роликовая опора

Реакции

Опора штифта: горизонтальная A _H и вертикальная реактивная сила A _V
Роликовая опора: вертикальная сила реакции B _V

Элементы сжатия и растяжения ножничной фермы

В случае, когда ножничная ферма используется в качестве конструкции крыши, статическая система может выглядеть так, как показано на рисунке ниже.

Линейная нагрузка, представляющая снеговую нагрузку, приложена к верхним поясам.

Линейная нагрузка приводит к сжатию 🔵 верхних поясов, горизонтальных стержней и 2 внешних вертикальных стержней, в то время как нижний пояс и верхняя вертикальная стойка действуют на растяжение 🔴.

Где используются ножничные фермы?

Кровельные конструкции

9. Ферма вентилятора

Ферма вентилятора в основном используется в качестве конструкции крыши, где нагрузки, такие как собственный вес, снег, ветер и динамическая нагрузка, действуют на верхний пояс, который затем распределяет нагрузки по различные члены вплоть до 2 опор.

Характеризуется соединением 5 стержней в 1 узел нижнего пояса.

Итак, давайте рассмотрим некоторые из ключевых особенностей фермы вентилятора.

Статическая система

Нагрузки

Конструкции крыши: Нагрузки (стационарные, снеговые, ветровые и временные) приложены к наклонному верхнему поясу.

Растянутые элементы

Нижний пояс, внутренние диагонали

Сжатые элементы

Верхний наклонный пояс, внешние диагональные элементы, вертикальные стойки

Типы опор

1 штифт и 1 роликовая опора

Реакции

Штифтовая опора: горизонтальная A _H и вертикальная реактивная сила A _V
Роликовая опора: вертикальная сила реакции B _V

Элементы сжатия и растяжения фермы вентилятора

В случае, если ферма вентилятора используется в качестве конструкции крыши, статическая система может выглядеть так, как показано на рисунке ниже.

Линейная нагрузка, представляющая снеговую нагрузку, приложена к верхним наклонным поясам.

Линейная нагрузка приводит к сжатию 🔵 верхних поясов, наружных диагоналей и вертикальных стоек, а нижний пояс и внутренние диагонали действуют на растяжение 🔴.

Где используются фермы вентилятора?

Кровельные конструкции

10. Ферма с двойными краями

Фермы с двойными краями в основном используются в качестве кровельных конструкций, где такие нагрузки, как собственный вес, снег, ветер и динамические нагрузки действуют на наклонные верхние пояса, которые затем распределяются нагрузки через различные элементы вниз к 2 опорам.

Характеризуется наличием только диагональных элементов, кроме верхнего и нижнего поясов.

Итак, давайте рассмотрим некоторые из ключевых особенностей фермы Double Fink.

Статическая система

Нагрузки

Натяжные элементы

Нижний пояс, диагонали наклонены к центру

Элементы сжатия

Верхний пояс, диагонали наклонены к опорам

Типы опор

1 штифт и 1 роликовая опора

Реакции 900 07

Элементы сжатия и растяжения фермы с двойными краями

В случае использования фермы с двойными краями в качестве конструкции крыши статическая система может выглядеть так, как показано на рисунке ниже.

Линейная нагрузка, представляющая снеговую нагрузку, приложена к верхним наклонным поясам.

Линейная нагрузка приводит к сжатию 🔵 в верхних поясах и диагоналях, наклоненных наружу, в то время как нижний пояс и диагонали, наклоненные к центру, действуют на растяжение 🔴.

Где используются фермы Double Fink?

Кровельные конструкции

11. Двойная ферма Howe

Двойная ферма в основном используется в качестве конструкции крыши, где нагрузки, такие как собственный вес, снег, ветер и динамическая нагрузка, действуют на наклонные верхние пояса, которые затем распределяют нагрузки между различными элементами вниз на 2 опоры.

По сравнению с фермой хоу, двойная ферма хау имеет в два раза больше диагональных элементов и стоек. Отсюда и слово «двойник» в названии.

Характеризуется наличием обращенных наружу диагональных элементов и вертикальных стоек.

Итак, давайте проверим некоторые из основные характеристики фермы Double Howe.

Статическая система

Нагрузки

Конструкции крыши: Нагрузки (постоянные, снеговые, ветровые и временные) приложены к наклонному верхнему поясу.

Натяжные элементы

Нижний пояс, внутренние стойки

Сжатые элементы

Верхний пояс, диагонали, внешние стойки

Типы опор 900 07

1 штифт и 1 роликовая опора

Реакции

Пальцевая опора: горизонтальная A _H и вертикальная сила реакции A _V
Роликовая опора: вертикальная сила реакции B _V

Элементы сжатия и растяжения Double Howe Truss

В случае, если в качестве конструкции крыши используется двойная ферма, статическая система может выглядеть так, как показано на рисунке ниже.

Линейная нагрузка, представляющая снеговую нагрузку, приложена к верхним наклонным поясам.

Линейная нагрузка приводит к сжатию 🔵 в наклонных верхних поясах, наружных вертикальных элементах и диагоналях, а нижний пояс и внутренние стойки действуют на растяжение 🔴.

Где используются фермы Double Howe?

Кровельные конструкции

Заключение

Теперь, когда вы поняли, какие типы ферм мы используем в строительстве, вы можете узнать о нагрузках, потому что каждая ферма подвергается нагрузкам.

Снеговая нагрузка на плоскую крышу
Ветровая нагрузка на плоскую крышу
Ветровая нагрузка на стены

Поскольку на фермы всегда действуют несколько нагрузок, учет этих различных нагрузок в конструкции конструкции осуществляется путем настройки сочетаний нагрузок с коэффициентами безопасности.