Сборные фермы изменили каркас крыши, предоставив более прочные, тщательно спроектированные стропила и балки, объединенные в единый блок для установки. Конструкция фермы рассчитывается в соответствии с шириной, уклоном и нагрузкой на крышу. Существует по крайней мере два десятка стилей, начиная от базовой стойки короля с одной внутренней скобой, которая простирается до 16 футов, и заканчивая центральным стержнем из трех частей с несколькими скобами, которые могут покрывать до 100 футов.
Нет единой сильной фермы
Ни один из стилей фермы не может быть сильнее другого. Наиболее распространенные стили, Fink или W и Howe или K, вместе со связанным типом, называемым веером, являются основой для большинства стропильных конструкций. Все они имеют угловые верхние стропильные хорды и горизонтальные нижние балки или аккорды. Финк использует четыре диагональные фигурные скобки в образце W, в то время как Хау использует центральную стойку, две другие вертикальные фигурные скобки и две угловые опоры. Вентилятор, по сути, представляет собой Fink с вертикальными скобками, добавленными внутри каждой стороны W.
Простые фермы
Самая простая ферма - это столб царя, с двумя верхними аккордами, нижним аккордом и одной вертикальной скобой в центре. Столб королевы добавляет диагональную скобку по обе стороны от центрального столба. Королева, охватывающая то же расстояние, что и король, была бы сильнее из-за дополнительных скоб, но стойка короля структурно достаточна для пролетов шириной до 16 футов. Столб королевы будет использоваться для очень коротких пролетов в условиях очень тяжелого материала крыши или скопления снега.
инженерия
Фермы спроектированы исходя из нагрузки, которую они должны выдерживать. Есть три типа. Собственная нагрузка - это вес самой крыши и всех связанных с ней компонентов, включая элементы фермы, настил, опоясывающий лишай или другое покрытие. Живая нагрузка является дополнением от погоды, дождя и в основном снега и льда. Наклон крыши и тип покрытия влияют на это. Крутая крыша проливает снег и лед лучше, чем низкий склон. Гладкая металлическая крыша проливает снег лучше, чем грубая черепица. Ветровая нагрузка - это сила ветра на вертикальной конструкции, фактор в местах, подверженных сильным ветрам.
Факторы дизайна
Не существует «самой прочной» фермы, а, скорее, той, которая наиболее подходит для конкретного применения. Существует четыре основных типа конструкции фермы: опущенный аккорд, приподнятый аккорд, параллельный аккорд и ножницы. Сброшенный аккорд использует балку на двух несущих стенах и может ограничить внутреннее пространство. Поднятый аккорд является наиболее распространенным типом, обеспечивающим отличную структурную поддержку и большую энергоэффективность. Параллельные аккорды используются на плоских или низкосклонных крышах. Ножницы создают сводчатые внутренние потолки и рассчитаны на дополнительный вес тяжелых снегопадов. Они часто используются там, где балки выставлены внутри.
Все треугольники
Все фермы основаны на треугольниках, форма, которая обеспечивает наибольшую структурную стабильность при сжатии, нисходящем давлении или растяжении, боковом или изгибающем давлении. Никакая другая форма не может сравниться с этой силой. Компании, которые строят фермы, учитывают размер, уклон и нагрузку для каждого здания и региона, а затем проектируют ферму в соответствии с этими конструктивными требованиями и удовлетворяют требованиям дизайна для внутреннего пространства и внешнего вида.
