Ригельна система, конструкції з клеєних балок, ферми

Ригельна система

Конструкції ригеля рами укладаються на мауерлат на осьових відстанях 0,8 - 1,2 м. Раму утворюють дві крокви, нижній пояс з функцією балки і ригель. Жорсткі рами роблять на підпори тільки вертикальний тиск, і горищний простір залишається абсолютно вільним до висоти ригеля. До ригелів кріпиться стельова конструкція. У конструкції з залізобетонною стелею нижні пояси відсутні і крокви укладаються прямо на мауерлати. Однак ці статичні системи в місці укладання відчувають значне горизонтальне навантаження через деформацію будівельної конструкції, у зв'язку з чим, мауерлат повинен бути надійно заанкерован в перекриття або залізобетонний вінець точно визначених розмірів. У разі високої надбудованої частини стіни необхідно застосовувати діагональні анкери або посилені стіни. В ригельній системі особливо важливо просторове і поздовжнє посилення жорсткості.

 Ригельна конструкція заснована на принципі самостійних кроквяних елементів, пов'язаних з ригелем розпірками з накладками, чим досягається поперечна міцність конструкції. Поздовжню міцність забезпечують діагонально прибиті дошки з боку робочого простору в площинах перекриттів, в даний час популярні сталеві вітрові пояса або опалубка з великорозмірних матеріалів.

Конструкції з клеєних балок

 Вони дозволяють не тільки економити матеріал, але й успішно вирішувати статичні завдання. Їх перевага полягає в малій масі при значній вантажопідйомності. Крім того, вони економічно ефективніші за рахунок швидкого і нескладного монтажу і транспортування, а також тому, що можна використовувати менш великі елементи, не ослаблені сполуками.

 Профілі клеєних основних конструкцій бувають прямокутними або двотавровими. Двотаврові профілі застосовуються для типових крокв менших розмірів і для конструкцій з великими прогонами. Крім цього, іноді застосовуються і коробчаті балки,  які застосовуються, зокрема, в промислових і інших великих спорудах, де потрібні перекриття з гладкою поверхнею.

 Клеєні кроквяні конструкції використовуються для виставкових павільйонів, спортивних залів, а також виробничих приміщень, торгових і розважальних центрів, сільськогосподарських ферм і житлових будівель.

Дерев'яні ферми

 Вони бувають трикутні, прямокутні, трапецієподібні, сегментні і багатокутні. В фермах розрізняють верхній і нижній пояси, косоокі і стійки. Верхній (стиснений) пояс і розкоси виготовляють із брусів квадратного або прямокутного перерізу зі стороною, рівною 1/50 ... 1/80 від прольоту, розтягнутий пояс і підвіски виконують як із брусів, так і зі сталевих тяжів з гвинтовими нарізками на кінцях для натягування їх за допомогою гайок з підкладними шайбами. Стійкість дерев'яних ферм забезпечують розкоси і в'язка, встановлені по краях і в середині ферми перпендикулярно їх площини, а також покрівельні настили, що утворюють жорсткий диск покриття. Дерев'яними фермами перекривають відстань до 24 м за умови виконання профілактичних заходів з пожежної безпеки.

Металлодеревяні ферми - були розроблені ЦНДІЕП навчальних будівель, ЦНДІЕП видовищних будівель і спортивних споруд та ЦНДІБК Держбуду СРСР в 1973 р. Ці ферми встановлюються через 3 і 6 м і можуть бути використані для покрівельних покриттів в двох варіантах: а) з теплою експлуатованою підвісною стелею і холодними покрівельними панелями, б) без підвісної стелі і теплими покрівельними панелями. Вузли кріпляться цвяхами і болтами. В металодерев'яних фермах деталі, що працюють на стиск, виготовляють з деревини, що працюють на розтяг - зі сталі.

Збиті наскрізні ферми

Конструкції наскрізних ферм прості у виробництві та дешеві. Раніше вони виготовлялися як типові для двосхилих дахів з прольотами в 6, 9, 8 і 12 м для і для 6-метрових односхилих дахів. Вони встановлюються на осьовій відстані 1,2 або 1,5, або 3,0 м. Ферми складаються з двох верхніх поясів і одного нижнього, які з'єднані між собою гратами, з діагоналей і стійок. Збиті ферми складаються з балок довжиною від 2,5 до 3,5 м і шириною від 100 до 180 мм. Пояси бувають подвійні або потрійні, сполучна грати ферми складається з одинарних або подвійних балок. Одинарна грати ферми, залежно від величини статичної напруги, може зміцнюватись прибитим до неї брусом. Кінці ферми туго закріплюються діагональними балками.

 Ферми укладаються на суцільні плити або на підставі з товстих дощок. Необхідно пам'ятати про зазори під нижнім поясом ферми, який складає 1/200 прольоту. Стеля під базовою конструкцією ферми навіть при повному завантаженні повинена залишатися горизонтальнаю. Висота всієї ферми двосхилого даху повинна бути від 1/5 до 1/6 прольоту.

 Зв'язки з'єднувальних грат між поясами розподіляються так, щоб на них не було навантаження. Дуже важливе поздовжнє посилення кроквяної конструкції, оскільки це забезпечує вертикальне положення перекриття покрівлі. Це здійснюється за допомогою «Андріївського хреста» з балок або товстих дощок у двох вертикальних площинах, симетричних поздовжньої осі, а іноді і на площині даху. До нижнього поясу базової конструкції ферми можна прикріпити легку підвісну стелю. В цьому випадку слід пам'ятати про відповідну теплоізоляції, наприклад з скловати. Верхній пояс двосхилої ферми тримає опалубку з клеєним або цементо-волокнистим покриттям. Горищний простір при такій конструкції використовувати не можна, і поки немає природної вентиляції, необхідно забезпечити гарне провітрювання.

Наскрізні ферми на болтах і шпонках

 Наскрізні ферми на болтах і шпонках виготовляються з більш великого пиломатеріалу, ніж збиті конструкції, а саме з бруса товщиною від 50 до 80 мм і шириною від 140 до 240 мм. У з'єднаннях вузлів конструкція скріплюється болтами. Високу жорсткість з'єднання дають шпонки, які при закручуванні вдавлюються в дерево. Діаметр болтів і прокладок повинен відповідати навантаженню.

 У горизонтальній проекції ця ферма має подвійне пристрій. Найчастіше ферми з ухилом 20 ° встановлюються через кожні 3,6 м, вони несуть балки, паралельні покрівельного жолобу і покриття з хвилястих плит. Ферми з ухилом 33 ° монтуються на такій же відстані один від одного, але між ними через кожні 900 мм повинні знаходиться холості перев'язки з бруса завтовшки 60/120 мм зі стяжками. Холості перев'язки підпираються фермами. Ферми одночасно забезпечують поздовжнє укріплення для покрівлі зі звичайної або пазової черепиці на решетування.

 Найчастіше використовуються ферми меншого ухилу, нижній пояс яких має підвищення, рівне 1/200 прольоту. Ферми встановлюються на прокладки з твердого дерева товщиною 30 мм, шириною від 150 до 250 мм і довжиною від 300 до 400 мм або на сталеві анкерні деталі. Клеєні прокладки звичайно закріплюються до стіни.

Наскрізні ферми з металевими плитками зі штирями

 При цьому типі покрівлі окремі вузли пов'язані з обох сторін металевими оцинкованими плиточками зі штирями, і таким чином виникає жорстке з'єднання. Вартість таких конструкцій значно нижче. Ферми з відстанню від 3,6 до 7,2 м і виготовляються цілком, інші складаються із двох частин, які з'єднуються лише при монтажі. Рекомендовано осьова віддаленість ферм складає 1,2 м. Форма ферми двосхила, з нахилом поверхонь 22 °.

Клеєні кроквяні ферми

 Вони відрізняються вузлами, з'єднаними за допомогою плит з клеєної фанери або ОСП. Завдяки цьому досягається просторова жорсткість конструкції, яка з плином часу суттєво не змінює форму, як, наприклад, у ферм, з'єднаних цвяхами. Альтернативою з'єднувальним елементам можуть бути металеві листи, вставлені в прорізані пази в балках і розкосах і тим самим приховані дерев'яною конструкцією. Такі з'єднання здійснюються за допомогою металевих штифтів.

Наскрізні комбіновані ферми

 Деталі цих ферм спроектовані так, щоб максимально використовувати властивості їх матеріалів. Гнуті елементи діляться з клеєного дерева,  базові - з чисто обрізного пиломатеріалу і балки - зі сталі. Ці ферми вельми економічні - середня витрата пиломатеріалів при покритті даху складає 0,025 м3 на 1 м2 горизонтальної поверхні покрівлі.