Расчет и изготовление металлических ферм из профильной трубы. Перекрытия фермы
Устройство и возведение деревянных стропильных ферм для крыши
Стропильная ферма включает в себя несколько конструктивных элементов, представленных раскосами, стойками и обрешётками. Жёсткость такой конструкции обуславливает надёжность кровельного скелета и позволяет передавать общую нагрузку от любого вида крыши на стены сооружения. Чаще всего стропильные фермы выполняются из древесины, а основа такой конструкции базируется на использовании деревянных досок, леса-кругляка или бруса.
[contents]
Разнообразие видов конструкций
Деревянные стропильные фермы долгие годы пользуются заслуженной популярностью. Экологически чистый материал отличается лёгкостью, прочностью и относительной дешевизной, а выполнение технологии возведения позволяет получить долговечный и качественный каркас. Кроме того, есть возможность выбрать конструкцию, которая будет сочетать в себе внешнюю эстетику и функциональность.
Сегодня существует два основных вида стропильных деревянных ферм, которые имеют конструктивные отличия:
Фермы на основе наслонных стропил.
Деревянные наслонные стропила относятся к категории распорных конструкций, которые используются при обустройстве перекрытий пролётов и обладают незначительными размерами. Наличие средней несущей стены позволяет установить стропильную ферму такого вида при длине перекрытия пролёта не более восемнадцати метров.
Смонтированная при таких условиях ферма обладает необходимым запасом конструкционной прочности и устойчивости, что позволяет беспроблемно выдержать не только снеговую и ветровую нагрузки, но и вес самой кровли.
Конструкции стропильных ферм
Фермы на основе висячих стропил
Висячая стропильная конструкция представляет собой систему, которая состоит из нескольких стропил и обладает узлами, соединёнными при помощи врубки или гвоздей.
Она имеет несколько вариантов исполнения. Они могут быть симметричными и несимметричными, а также двускатными или односкатными. Такие фермы базируются на наличии пары стропильных ног, объединённых посредством затяжки, которая позволяет нейтрализовать все образующиеся в процессе эксплуатации распорные силы.
При оформлении кровли с длиной более восемнадцати метров необходима установка ригелей, которые повышают жёсткость, и снижают прогиб стропильных ног. Для сборки применяется метод врубки или крепление посредством металлических скоб.
Классификация стропильных ферм
При выборе конструкции и материала для стропил учитывается материал стен. Опоры для стропильных ферм могут быть представлены железобетонными или металлическими типами колонн, а также стенами из кирпича и подстропильными фермами.
Конструктивные особенности обуславливают классификацию таких конструкций на основе следующих признаков:
- очертание поясов;
- конструктивное оформление;
- статическая схема;
- тип решётки.
Варианты конструкции деревянных ферм
Самый значимый критерий, на основании которого производится разделение ферм на различные типы, представлен очертанием поясов, что обуславливается не только различными кровельными конструкциями и параметрами перекрываемых пролётов, но и величиной нагрузки.
Область промышленного строительства характеризуется обустройством кровель плоского вида и применением стропильных ферм с параллельным вариантом поясов. Оптимальным вариантом под кровельный материал из асбестоцемента или стали является трапециевидные разновидности несущих конструкций. В области жилого домостроения наиболее востребовано использование стропильных ферм с треугольной формой.
Любая разновидность требует применения оптимального варианта системы решёток. Обустройство ферм с наличием параллельных поясов или обладающих трапециевидной формой нуждается в выполнении решётки треугольной формы с укреплением дополнительными стойками. Кроме того, довольно популярны разрезной тип балочной схемы или решётки, оснащённые шпренгелями.
Устройство и узлы деревянных ферм
Основной задачей для качественного закрепления любых узлов в стропильной ферме является надёжная фиксация стыков двух и более брусьев. В стандартных условиях используются следующие варианты крепления узлов в стропильных фермах:
- узлы соединений ног с мауэрлатом;
- узлы соединений ног с элементами деревянной фермы при необходимости увеличить жёсткость и прочность конструкций;
- узлы соединений стропил с целью их удлинения.
Узлы фермы
Кроме того, в зависимости от способа соединения есть возможность получить жёсткое или скользящее крепление. Следует помнить, что жёсткое крепление требует внимательного подхода. Погодные условия могут спровоцировать расширение или сжимание древесины, что опасно образованием деформационных изменений несущих стен.
Жёсткие узлы соединений
- врубка на стропильной ноге. Глубина врубки не должна превышать треть по высоте доски, а стропила должны упираться в мауэрлат и фиксироваться парой гвоздей под углом и одним крепежом, вбитым вертикально.
- выполнение нашивки подпорных брусов на стропильные ноги. Подшивка метрового бруска к стропильной ноге с упором в мауэрлат и боковым закреплением посредством металлических уголков.
Скользящие узлы соединений
Скользящее соединение узлов применяется для конструкций наслонных стропил. Висячий тип стропил обладает упором на коньковый прогон, а несущие стены не испытывают распорных нагрузок. Именно по этой причине такая стропильная система не нуждается в скользящем закреплении узлов.
Скользящее крепление
Как правильно произвести расчёт
Непосредственно перед расчётом следует определиться с эксплуатационными нагрузками:
- постоянными, включающими суммарный вес предполагаемого кровельного покрытия, кровельного пирога и обрешётки;
- переменными, зависящими от погодных и других условий;
- особыми, предполагающими установку любого оборудования на кровле.
Основные этапы расчётов производятся с учётом следующих правил:
- расчёт нагрузок выполняется на каждый квадратный метр монтируемой кровли;
- для расчёта деревянных стропильных ферм необходимо учитывать тип и породу древесины;
- параметры сечения и размеров стропильной конструкции зависят от угла кровельного уклона и размеров строения;
- следует учитывать разницу в расчётах для наслонных и висячих стропильных систем.
Для пролётов более шести метров конструкцию требуется усилить посредством подкосов и стоек. Их количество, а также параметры сечения и место монтажа также следует учитывать при расчётах.
Для получения качественных расчётов с минимальным уровнем погрешности рекомендуется использовать специальные компьютерные программ.
Изготовление своими руками
Чтобы правильно изготовить, необходимо обратить особое внимание на разметку стропил. Все без исключения детали будущей кровельной конструкции изготавливаются на земле, для удобства формирования фермы целесообразно использовать специальные козлы.
Стропильные фермы рекомендуется предварительно собирать «наживую». Это правило в первую очередь касается торцевых ферм. Готовая конструкция должна устанавливаться параллельно устанавливаемой стене и иметь строго вертикальное положение. Правильность сборки и установки проверяется временным креплением и натягиванием шнура от нижнего угла каждой фермы к вершине противоположной конструкции.
Технология проведения монтажа
Монтаж деревянных стропильных ферм имеет некоторые особенности и выполняется в соответствии с определённой технологией:
- концы ног деревянных ферм должны опираться на мауэрлат, который расположен сверху несущих наружных стен;
- при показателях ширины пролёта между стенами меньше шести метров для монтажа систем наслонного типа допускается не выполнять установку промежуточных подпорок;
Крепление каркаса к стенам и возведение
- если показатель ширины пролёта находится в диапазоне от десяти до двенадцати метров, требуется монтировать одну промежуточную подпорку, а при больших размерах пролёта устанавливаются две такие подпорки;
- монтаж ферм следует выполнять снизу вверх, а отправной точкой служит установка промежуточных подпорок, лежней и подкладных досок;
- следующим этапом самостоятельного монтажа ферм является установка стоек, выверить которые можно отвесом, а фиксируются эти элементы парой специальных раскреплений;
- далее подготовленные деревянные фермы укладываются с выступом на опорную балку в тридцать сантиметров и фиксируются болтами и скобами.
Установка ферм завершается монтажом подпорок и обрешётки. Следует помнить, что эксплуатационные и технические характеристики готовой кровли полностью зависят от типа деревянных ферм и качества их монтажа.
Подробнее о монтаже и креплении своими руками смотрите в видео.
netosadkam.ru
Деревянные фермы перекрытия: особенности изготовления и использования
Деревянные фермы перекрытия: особенности изготовления и использования
Изготовление таких ферм, чаще всего, осуществляется в промышленных условиях, с использованием специального точного оборудования (например, МiTek) и доставляются на строительную площадку в собранном виде. При этом все элементы конструкции соединяются специальными металлическими элементами – оцинкованными зубчатыми пластинами (МЗП).
По сравнению с обычными балками использование деревянных ферм перекрытия имеет как положительные стороны, так и недостатки. Преимуществами можно считать следующие их особенности:
К недостаткам можно отнести такие их особенности:
- - толщина межэтажного перекрытия получается большей, чем при использовании обычных балок;
- -большая сложность и трудоемкость качественного изготовления ферм своими руками и необходимость точного их расчета;
- - стоимость готовых ферм промышленного изготовления больше стоимости обычных балок.
Правильно изготовить деревянные фермы перекрытия своими руками достаточно сложно и трудоемко, но вполне возможно при наличии готового расчета и чертежа всей конструкции. Главная сложность состоит в необходимости грамотного расчета конструкции и тщательности соединения всех ее элементов. Как правило, выполнить такой расчет под силу только специалистам. Поэтому, если есть желание самостоятельно изготовить такие деревянные балки перекрытия (фермы), необходимо обратиться в проектную организацию, специализирующуюся на таких расчетах, к частным специалистам или найти в интернете онлайн-калькулятор для такого расчета. На их основании необходимо составить подробный чертеж и только тогда приступать к работе по изготовлению.
Рис.1 Элементы конструкции фермы перекрытия: 1 - горизонтальные балки; 2 - вертикальные и наклонные связи; 3 - соединительные металлические зубчатые пластины (МЗП).
Соединение элементов таких ферм, желательно, осуществлять, как и в промышленных условиях, с помощью металлических зубчатых оцинкованных пластин (МЗП) и использования прессов или домкратов. Если же есть сомнения в своих способностях, то лучше такие конструкции приобрести уже готовые, изготовленные в промышленных условиях или заказать по размерам пролета, который необходимо перекрыть. Смонтировать на месте и устроить на их основе деревянное перекрытие вполне можно своими руками. Межбалочное заполнение, в этом случае, может быть таким же, как и при использовании обычных деревянных балок. Но при этом, желательно, чтобы в утеплителе находилась бы только нижняя балка фермы, а верхняя и связи имели бы свободный доступ воздуха. Это позволит увеличить срок службы всей конструкции.
http://www.postroj-dom.ru
legkoe-delo.ru
Металлические фермы из профильной трубы: чертеж, расчет, изготовление
Металлические фермы из профильной трубы незаменимы при строительстве торговых павильонов, спортивных комплексов, складов, промышленных зданий.
В частном домовладении их можно использовать при возведении кровли или навеса.
Эти металлоизделия часто используются в индивидуальном строительстве, при этом мало кто из неспециалистов знает, как сделать расчет фермы из профильной трубы.
Назначение ферм
Ферма — это горизонтальный каркас строительного объекта, «скелет» перекрытия. Фермы делают из прямых металлических труб, соединяя их в узлах жестко или с помощью шарниров.
В итоге получается подвесная конструкция. Как правило, эта деталь кровли состоит из верхнего и нижнего поясов, соединенных раскосами и стойками.
Такими системами перекрывают большие пролеты. Они дешевле балок и помогают снизить себестоимость строительства. Так строят мосты, заводы, стадионы, торговые центры.
Металлические системы продаются в готовом виде. Для частника это крайне удобно, так как в этом случае все расчеты уже сделаны.
Виды Купить готовую ферму — оптимальный вариант, так как от правильного расчета нагрузки на эту деталь зависит прочность всей кровли. Сделать самостоятельно расчеты и чертежи фермы сложно.
Чтобы ферма из профильной трубы прослужила долго, нужно знать, как правильно выбрать материал, уметь рассчитать нагрузку на каждую часть конструкции.
Кроме того, нужно знать, как сварить ферму — неправильно сваренная система может привести к обрушению всего сооружения. Приобретая готовые типовые фермы, вы будете избавлены от этих сложностей.
Рассмотрим такой вид ферм, как стропильная система. Такие конструкции нужны для обустройства кровли.
На стропила закрепляют все остальные слои кровельного пирога, поэтому они должна быть прочными и долговечными.
Лучше всего этим требованиям отвечают стропильные системы из профильной трубы, но в частном домовладении могут использоваться и деревянные стропила.
Конструкцию стропильной фермы выбирают, исходя из формы верхнего перекрытия дома, угла наклона крыши и длины пролета.
В зависимости от уклона кровли, используют строительные фермы следующих конструкций:
- покатость 22 – 30º — используют треугольные фермы из профильной трубы с высотой, равной 1/5 длины пролета;
- покатость 15 – 22º — подойдет система с высотой, равной 1/7 пролета;
- покатость 6 – 15º — ставят трапециевидные системы с высотой 1/7 или 1/9 пролета.
Конструкции ферм из профильных труб по форме могут быть:
- полукруглые;
- двускатные;
- односкатные;
- плоские.
Для потолков со сложной геометрией с высоко поднятым над опорами центром используют фермы из профильной трубы, называемые «полонсо». Они представляют собой треугольник со стойками ломаной формы.
Расчет формы
Для расчетов потребуется калькулятор и два нормативных документа:
- СНиП, П-23-81, стальные конструкции;
- СНиП, 2.01.07-85, нагрузки и воздействия.
Первый показатель, который нужно рассчитать, — угол наклона скатов. Его величина зависит от архитектурных особенностей будущего здания и от количества годовых осадков — чем больше выпадает снега, тем круче должны быть скаты.
Зимой на кровле большой площади могут скопиться тонны снега. Конструкция должна удержать этот вес, ее задачей является распределение нагрузки по опорам и лагам.
Видео:
Далее вычисляют параметры базовых углов. Для этого нужно знать размер пролета, число и габариты панелей.
Высота в середине пролета для фермы треугольного типа вычисляется по формуле Н=1/4×L, для ферм с параллельными, полигональными, трапециевидными поясами — по формуле Н=1/8×L. L — длина фермы.
Важно: металлические фермы для односкатной крыши с наклоном не более 10º должны быть асимметричными.
Для двускатной кровли обычно выбирают фермы с висячими стропилами. Угол уклона раскосов должен находиться в пределах 35 – 50º. От точности вычисления зависит надежность и долгий срок службы конструкции.
Совет: существуют онлайн-калькуляторы для расчета металлических ферм из профильной трубы, их можно найти на сайтах строительных организаций.
Произведя расчеты, делают чертеж фермы, подсчитывают сколько нужно приобрести материала, а именно – профильной трубы.
В индивидуальном строительстве для изготовления ферм вместо профильной трубы можно использовать облегченные металлические оцинкованные профили (ЛСТК).
Они удобны тем, что их можно скреплять специальными болтами. Но чаще стропильные системы изготавливают из стальных балок, соединяя их сваркой.
Профильные трубы — строительный металлический прокат, представляющий собой трубы с сечением некруглой формы. Наиболее распространены трубы из квадратного и прямоугольного профиля.
Профильные трубы изготавливают из углеродистой и легированной стали. Изделия отечественного производства имеют сечение от 1×1 см до 50×40 см и изготавливаются из металла толщиной от 0,1 до 2,2 см. Длина труб – от 6 до 18 метров.
Если длина фермы превышает 10 метров, то металлическими должны быть не только стропила, но и коньковые опоры с мауэрлатом.
К недостаткам стропил из профилированных труб относят дороговизну и значительный вес.
Изготовление стропильного изделия
При изготовлении системы из ЛСТК главные связки выполняют, прихватывая трубы двойными уголками.
К верхнему поясу перемычки и раскосы монтируют с помощью уголков с неравными сторонами, стыкуя их по короткой стороне.
Детали нижнего пояса тоже стыкуют уголками с неравными сторонами. Главные элементы соединяют с помощью накладных пластин.
Рассмотрим подробнее изготовление ферм из профильной трубы сварным методом.
Если вы не знаете, как сварить ферму из профильной трубы, потому что вообще никогда не имели дела со сваркой, то придется обратиться к специалисту, так как стропильная ферма — не та конструкция, на которой можно «набивать руку». От качества швов на стропильной ферме зависит прочность кровли.
Фермы лучше изготавливать из прямоугольных или квадратных труб, так как имеющиеся у них ребра обеспечат конструкции хорошую устойчивость.
Стропильную ферму нужно изготавливать только из стали, устойчивой к окислению и другим агрессивным атмосферным факторам.
Толщина металла и сечение трубы должны соответствовать параметрам, заложенным в проекте. Соблюдение этих условий обеспечит стропильной конструкции нужную несущую способность.
Каждый сварочный шов проверяют на качество, поскольку именно от него будет зависеть надежность будущей конструкции.
Видео:
Когда сварка ферм из профильной трубы закончится, останется только обработать швы антикоррозийным составом и покрыть их краской.
Этапы сваривания кровельной системы из металлических профильных труб:
- выравнивают верхний и нижний пояс;
- вваривают между поясами перемычки;
- на конструкцию из двух поясов и расположенных к ним под углом 90о перемычек приваривают раскосы — отрезки трубы, срезанные под углом.
Первую ферму можно использовать как шаблон для изготовления остальных.
Совет: резать металлопрофиль под углом удобнее всего с помощью резочного станка. Такое устройство можно взять напрокат или сделать самостоятельно из болгарки.
При небольшом объеме работ, например, при изготовлении системы для навеса или ворот, резать металлопрофиль можно просто болгаркой.
После завершения сварки остается только поднять конструкцию наверх и закрепить по верхней обвязке согласно размеченным линиям.
Для подъема системы из профильных труб на высоту придется использовать подъемные механизмы: кран или лебедку. Стропы закрепляют в узлах верхнего пояса в 2 или 4 местах.
Для временного закрепления ставят парные расчалки под углом к горизонту не больше 45о. Затем трубы приваривают к колоннам, предварительно проверив вертикальность системы.
Сваривание труб из металлопрофиля – еще одна актуальная тема. Для соединения металлопластиковых труб можно использовать ручную, дуговую и газовую сварку.
Видео:
Так как профильные трубы делают из углеродистой и низколегированной стали (нержавейку используют редко), сваривать их можно по обычным технологиям.
Любые виды решетчатых конструкций, в том числе и кровельные фермы, изготавливают из стали толщиной не более 1 см. Длина соединений не должна превышать 40 см.
Сварные соединения фермы по-разному расположены в пространстве, поэтому сварку удобно выполнять полуавтоматом со шлангом, проволокой, заполненной флюсом, или проволокой с самозащитой.
В индивидуальном строительстве используют ручную сварку отдельными электродами. Автоматическое сваривание использовать не экономично.
В серийном изготовлении используют контактную точечную сварку с увеличением давления. Специалисты не рекомендуют выполнять соединение прерывистым способом.
Первым делом варят стыковочные швы, а затем угловые. Такой порядок позволяет избежать напряжения металла в узле.
Если швы расположены поблизости друг от друга, то перед выполнением второго шва нужно охладить металл для предупреждения пластических деформаций.
Узлы сваривают, начиная от середины. В начале накладывают швы большего сечения, затем меньшего. Каждый элемент системы прихватывают с двух сторон.
Длина соединения не должна быть меньше 3 см, катет соединения — не меньше 0,5 см. Прихваты и сварной шов должны быть выполнены из одного материала — это нужно для постоянства напряжения металла в шве.
Видео:
Строительные технологии быстро развиваются. Еще недавно здания строили только из камня или дерева, сейчас же востребованы сооружения, которые можно возвести максимально быстро.
Это можно сделать, используя профилированные трубы из металла и современные материалы: поликарбонат, пластик, профилированный лист, плитные утеплители.
Без металлических ферм из профильной трубы строительство таких конструкций было бы невозможно.
kroemsami.ru
Фермы перекрытия | Все Станки
Деревянные фермы – это конструкции прямоугольной формы из хорошо высушенного строганного бруса, имеющие вид нескольких параллельно расположенных горизонтально балок. Чтобы обеспечить их жесткость, когда осуществляют изготовление деревянных ферм перекрытия, их соединяют связями, в качестве которых используются вертикальные стойки и наклонные откосы. Для определения сечений, хода установки, размеров и типов соединений используются особые расчеты.
Преимущества и недостатки использования деревянных ферм
Среди плюсов материала:
- Фермы позволяют перекрыть большой пролет до 9 метров, без необходимости использования дополнительных опор.
- Этот материал достаточно легок, поэтому не будет трудностей с его доставкой и монтажом, кроме того, он не сильно давит на фундамент.
- Изготовление деревянных ферм проводится по особым технологиям, обеспечивающим прочность и надежность этого материала.
- Высокая несущая способность материала.
- Материал не прогибается, при этом позволяет скрыть коммуникации;
- Дерево дает хорошие звукоизоляционные свойства.
Среди минусов деревянных балок выделяют:
- Производство деревянных ферм в домашних условиях практически невозможно;
- Увеличение толщины перекрытия из-за ширины фермы.
- Большая стоимость материала.
Технология изготовления деревянных ферм
Первым делом проводится высушивание пиломатериала с использованием сушильных камер. Потом понадобятся продольно-фрезерный четырехсторонний станок для калибровки заготовок. Будущую ферму для крыши стоит защитить от воздействия внешних факторов, для этого используют антисептические средства и специальное оборудование.Прежде, чем соединять заготовки пластинами МЗП, нужно подогнать размеры балок. Когда это действие сделано, нужно соединить балки со стальными пластинами, используя гидравлический пресс. Таким образом делается деревянная ферма для крыши.Чтобы создать деревянные фермы перекрытия, нужно практически все тоже, единственное отличие — после соединения с МЗП, балки крепят на металлический каркас.
stankiwse.ru
Металлические фермы перекрытия на заказ в Москве
Фермой называется геометрически неизменяемая металлическая конструкция. Это система из прямолинейных стержней, соединенных в узлах. Все элементы этой конструкции испытывают лишь осевые нагрузки на растяжение и сжатие. Поэтому они обладают высокой степенью прочности и могут переносить любые нагрузки в расчетных пределах.
Металлические фермы состоят из поясов. Они образуют ее контур. В состав этой конструкции обязательно входит и решетка. Она создана из стоек и раскосов. В результате прямого примыкания элементов друг к другу достигается соединение элементов в узлах. Главным достоинством металлических ферм считается способность обеспечивать высокую надежность сооружений.
Под перекрытием понимают строительную несущую конструкцию. Она разделяет смежные этажи между собой, отделяет этажи от чердаков или подвалов.
Основным предназначением ферм является применение вместо перекрытий из сплошного профиля. К ним относят уголки, швеллера, балки. Фермы перекрытия металлические отличаются большей эффективностью в сравнении с балками. При этом, чем больше размер перекрываемого пролета, тем выше эффект от применения данных изделий.
Основным достоинством таких металлоконструкций является способность к снижению металлоемкости всей конструкции. Если заменить этим элементом сплошную балку, то общий вес всего перекрытия снизится в разы. Наиболее это заметно при большой длине.
В результате снижаются требования к другим элементам сооружения, в первую очередь к опорам и фундаменту. Это влечет за собой использование строительной техники с более низкой мощностью. Все эти факторы ведут к уменьшению затрат на строительство в целом. По этим причинам фермы часто используют в качестве перекрытий промышленных и жилых зданий, мостов, ангаров, торговых и спортивных сооружений.
Недостатком применения ферм перекрытия вместо балок является более сложное проектирование. К ним относится и повышенная сложность изготовления. Производство решетчатых ферм более трудоемко по сравнению со сплошными балками. Еще одним недостатком использования является их низкий коэффициент сопротивления высокой температуре. В связи с этим при пожаре кровля быстро провисает и рушится.
Все это несколько ограничивает использование ферм в качестве перекрытий вместо элементов сплошного проката. Хотя такое применение дает несомненный экономический эффект.
www.sever-stc.ru
Фермы перекрытий |
Слово «балка» (beam) на староанглийском означает «дерево», онодо сих пор сохранилось в английских названиях отдельных деревьев, напримерберезы и граба (whitebeam, hornbeam). Сегодня балки чаще всего делаютиз стали и железобетона, однако в прошлом на протяжении столетий при строительствеслово «балка» означало деревянный брус, часто даже целый ствол дерева.Хотя дешевле и проще срубить дерево, чем построить каменную арку или куполообразныйсвод, раздобыть нужное количество больших деревьев тоже порой было нелегко,больше того, настали времена, когда длинные брусья стали редкостью. Воттогда и возникла необходимость в поисках способов, которые позволили быстроить крыши из деталей небольшой длины.
Фермы перекрытий
Современному человеку кажется совершенно очевидным, что стропила и перекрытияиз коротких брусьев лучше всего делать, как в детском конструкторе, соединяяэти брусья в конструкцию треугольной формы (рис. 92).
Рис. 92. Ферма из коротких деталей.
Мы пришли к решетчатой ферме. Всем нам примелькались подобные конструкциистальных железнодорожных мостов. Любая конструкция такого рода, составленнаяиз треугольников, называется фермой. Как и длинная сплошная балка, правильносконструированная ферма позволяет экономно перекрывать длинные пролеты,не оказывая опасного бокового давления на поддерживающие ее стены. Применениеферм (и теория ферм), как и применение балок (и теория балок), в современнойтехнике не ограничивается строительством зданий, оно гораздо шире. Фермыиспользуются в конструкциях судов, самолетов, мостов и многих других машини сооружений. Как мы видели в предыдущей главе, стянутая арка представляетсобой еще одну реализацию той же идеи.
Однако в архитектуре ферма, или решетка из балок, внедрялась удивительномедленно. В наиболее простой ферме — в виде деревянных стропил крыши -эта идея может показаться совершенно очевидной, однако нашим предкам потребовалосьнемало времени для ее освоения. Они ведь никогда не видели железнодорожныхмостов и не играли с детским конструктором. Стропила и фермы были, какоказалось, изобретением позднего Рима, хотя вплоть до средневековья никогдапо-настоящему не применялись. Архитектуре удавалось обходиться без фермна протяжении почти всей античной эпохи.
Греческим строителям никогда не приходила в голову сама идея ферм. Великиеафинские архитекторы Мнесикл, построивший Пропилеи, и Иктин, создательПарфенона и храма Аполлона в Бассах, сознательно отвергли использованиеарок и куполообразных сводов для перекрытий. И все же они оказались неспособны придумать стропила или какой-либо достойный их эквивалент. Блескэллинской архитектуры меркнет, как только нам попадается архитрав. Греческиекровли говорят о некотором недомыслии античных архитекторов.
Обычные каменные балки или перемычки нельзя использовать для надежногоперекрытия пролетов длиной более 2,5 м — они могут обвалиться. Сознаваяэто, древние греки встали перед необходимостью использовать для перекрытийхрамов и других зданий деревянные балки, хотя в античной Греции деловаядревесина становилась столь же дефицитной, как и в современной.
В тех случаях, когда для храма можно было найти необходимое количестводеревянных брусьев во всю длину перекрытия, эти балки укладывали горизонтальнопрямо на стены и каменные перемычки перистиля. Сверху накладывался достаточныйнастил, так что получался сплошной потолок над всей площадью здания (рис.93).
Рис. 93. Крыша древнегреческого храма.
Но крышу, естественно, нужно было сделать водонепроницаемой, для этогонад потолком сооружали большой холм из глины, смешанной с соломой и водой.Таким образом, на храм средних размеров наваливали кучу глины весом около3 тыс. т. Затем весь этот «агротехнический» материал хорошо утрамбовывалии выравнивали, так чтобы холм приобрел треугольную форму с плоским скатом.После этого прямо поверх глины примерно так, как укладывают плитки на садовыхдорожках, укладывали черепицу. Надо думать, строители рассчитывали на то,что огромная масса сырой глины высохнет прежде, чем начнет гнить поддерживающийее потолок. Высыхая и растрескиваясь, глина, должно быть, становилась превосходнымубежищем для всякого рода паразитов; но она же обеспечивала и прекраснуютермоизоляцию, что особенно ценно в условиях жаркого климата. Однако чащеприходилось довольствоваться короткими бревнами небольшой длины. Царь Соломон,чтобы получить ливанский кедр для своего дворца, заключил даже политическоесоглашение с царем Хирамом, и несмотря на это балки на крыше его дворцабыли длиной лишь по 17 локтей (примерно 7 м). В греческих храмах эти балкибыли еще короче, чем во дворце Соломона и подпирались снизу рядами колонн,хотя зачастую это было довольно неудобно. В одном большом дорическом храме(около 550 г. до н. э.) в Пестуме, на юге Италии, линия колонн проходитпрямо посреди зала, разделяя его на два равных крыла. Это не могло не мешатьпроведению религиозных церемоний. В более поздних храмах встречается ужесимметричное расположение колонн, которое было удобнее (рис. 94), но дажеПарфенон разделен изнутри колоннами, которые нам кажутся излишними.
onlyforemont.ru
