Так в чем же разница между стропилами и балками? Многие из нас, вероятно, слышали эти термины, не понимая, что они собой представляют и что они делают. Как и многие другие компоненты, стропила и балки являются несущими, что означает, что они держат что-то вроде крыши, потолка или пола.
Стропила и балки являются не только одними из наиболее распространенных несущих элементов, но и жизненно важными. Стропила и балки используются в столярном деле, которое профессионалы называют «строительство из палочек».
Сегодня мы обсудим, что такое стропила и балки, для чего они нужны и где их можно использовать в конструкции.
Что такое стропила?
Стропила - это элемент крыши, который поддерживает настил крыши и кровельное покрытие, такое как черепица или черепица. Стропила, как правило, имеют некоторый уклон, то есть наклон к земле.
По сути, любая конструкция с наклонной крышей будет включать стропила в той или иной форме. Обычно стропила простираются от самого верха наклонной крыши до самого нижнего края крыши, обычно там, где расположены водосточные желоба.
Стропила обеспечивают структурную поддержку крыши, одновременно отводя воду от конструкции. Использование стропил насчитывает сотни лет, и их можно найти в древних зданиях, которые до сих пор не повреждены.
В сочетании с другими элементами крыши, такими как анкерные стяжки, стойки, коньковые доски и балки, стропила создают форму и структурную целостность крыши.
Что такое балка?
Балки - это несущие элементы строительного каркаса, обеспечивающие структурную поддержку потолков и полов. Балки обычно устанавливаются горизонтально и равномерно распределяются между двумя несущими вертикальными стенами.
В сочетании со стропилами балки обычно поддерживают не только вес конструкции, но и скрепляют конструкцию. Являясь частью крыши, балки обеспечивают горизонтальную поддержку гипсокартона потолка и связывают стропила.
В полу балки обеспечивают горизонтальную опору для черного пола, напольных покрытий и служат точкой соединения между каменным фундаментом конструкции и черным полом.
Стропила и балки - это одно и то же?
Нет, но они вместе поддерживают крышу. Стропила обеспечивают уклон или уклон крыши и служат точкой соединения настила крыши и черепицы.
В каркасе крыши балки соединяют стропила вместе на уровне потолка, чтобы предотвратить их расхождение под весом крыши. В более старых конструкциях стропила и балки были неотъемлемой частью практически любой деревянной конструкции.
До того, как фермы широко использовались в жилищном строительстве, стропила и балки, наряду с другими компонентами каркаса, были стандартными. Это наиболее заметно в доме в стиле ранчо, поэтому дизайн стал таким популярным.
Использование стропил и балок обычно требует большего количества опорных точек для поддержки, поэтому большинство домов в стиле ранчо имеют несущую стену ближе к центру конструкции. В современном строительстве фермы часто заменяют большинство стропил и балок, но и стропила, и балки по-прежнему широко используются либо по отдельности, либо в сочетании с фермами.
Где мне использовать стропила?
В базовой четырехсторонней конструкции стропила обычно простираются от самой низкой части крыши до самой высокой. Это обеспечивает структурную поддержку всей крыши от самого верха (конька) до самого низа (фасция).
Стропила идеально подходят для любой крыши с уклоном, включая коммерческие здания, жилые дома, сараи и складские помещения. Стропила обычно изготавливаются на месте и устанавливаются рядами с равномерным шагом. Стропила могут быть сделаны для крыш с очень крутыми скатами, а также для зданий с почти плоскими крышами.
Как сделать стропило?
Стропила начинаются как простые пиломатериалы. В большинстве случаев это небольшая доска размером 2 дюйма на 4 дюйма, но в некоторых домах потребуются стропила, построенные из пиломатериалов гораздо большего размера, например 2 дюйма на 12 дюймов. Как упоминалось ранее, эти доски определяют уклон или уклон крыши.
Этот шаг определяется углом, срезанным на обоих концах стропила. Шаг - это просто отношение высоты к длине, поэтому для изготовления стропила плотник определяет требуемый шаг крыши на основе планов и с помощью пилы вырезает карман конька на самом высоком конце и вырез в пластине (также называемый «птичий рот»). ») на самом нижнем конце.
Затем стропила прибиваются на место минимум тремя (3) гвоздями 12 или больше на обоих концах. Затем процесс повторяется с добавлением дополнительных стропил (обычно каждые 24 дюйма) от одного конца конструкции к другому.
Эти стропила затем связываются вместе с помощью других компонентов, таких как коньковая доска в самом верху и нижняя фасция внизу. Этот метод удерживает стропила на равном расстоянии друг от друга, прямыми и соединенными между собой.
Где мне использовать балку?
Балки можно использовать как часть крыши или пола, в зависимости от применения. Балки обычно устанавливаются параллельно земле и на равном расстоянии друг от друга, как стропила. Это обеспечивает постоянную поддержку полов и потолков, создавая точку опоры для несущих стен.
Размер балок определяется расстоянием между опорными точками. Например, ширина балки будет определяться расстоянием между двумя несущими опорами (такими как опоры или фундаментные стены) и используемой породой пиломатериалов. Таблицы пролетов (диаграмма, показывающая прочность определенных пород древесины) используются для определения этого расстояния в зависимости от веса, который эти доски могут выдержать.
Как сделать балку?
Балки довольно просты в изготовлении, так как обычно их просто обрезают по длине. Для иллюстрации предположим, что здание имеет ширину 24 фута с несущими опорами (будь то фундаментная стена или опора) по всему периметру и в центре.
Это означает, что балка должна простираться на 12 футов наружу от центра в обоих направлениях. Профессионалы сверятся с таблицами пролетов и могут определить, что одна еловая балка размером 2 x 12 дюймов будет перекрывать это расстояние, если ее разместить на расстоянии 16 дюймов друг от друга. Затем плотник просто обрежет балку по длине и прибьет ее по краю к ленточной балке и подоконнику каменного фундамента.
Можно ли использовать вместе стропила и балки?
Да. На самом деле, в большинстве случаев они будут использоваться вместе, чтобы сформировать очень прочную конструкцию. Другие компоненты, такие как завязки воротника, дополняют эту конструкцию, обеспечивая дополнительную прочность и поддержку. В типичной системе крыши стропила обеспечивают вертикальную поддержку крыши, а потолочные балки обеспечивают горизонтальную поддержку.
Это предотвращает проседание крыши под весом кровельной системы и гонта или черепицы. В последние десятилетия использование ферм становится все более распространенным, заменяя конфигурацию стропила / балки. Часто это связано со скоростью, настройкой и простотой установки ферм.
Чем стропила и балки отличаются от ферм?
Хотя оба метода выполняют одну и ту же основную функцию, фермы намного прочнее стропил и балок. Ферма крыши может быть описана как стропила, калека, балка и хомут в едином предварительно отформованном блоке. Там, где стропила и балки изготавливаются на месте, фермы изготавливаются в заводских условиях.
Инженеры-конструкторы используют компьютерное программное обеспечение для проектирования простых и сложных конфигураций ферм на основе архитектурного плана. Фермы могут быть рассчитаны на расстояния, которые невозможно использовать при использовании стропил и балок.
Они предназначены для замены стропил и балок такими компонентами, как пояса, подкосы и косынки. Фермы спроектированы аналогично расширительному мосту, где конструкция использует внутреннюю конструкцию фермы для поддержки. Это может значительно уменьшить количество и размер необходимых несущих опор, подобно мосту расширения, пересекающему реку.
Фермы также могут быть построены для поддержки пола. Они предлагают широкий спектр преимуществ, включая большую гибкость конструкции и прочность. Например, в конструкции с балками перекрытия максимальный пролет будет определяться шириной балки.
Поскольку балки фрезеруются из цельного дерева, их размер ограничен. Однако в фермах отдельные компоненты могут быть изготовлены из небольших пиломатериалов, что дает гораздо больше свободы при проектировании. Фермы могут быть построены практически любого размера, необходимого для применения, и могут даже включать специальные конструктивные особенности. Например, балки должны оставаться неповрежденными, чтобы сохранить их структурную целостность, потому что, если потребуется выемка или отверстие, это ослабит балку.
Фермы не имеют этого ограничения, поэтому они могут быть спроектированы таким образом, чтобы в них можно было закрепить такие элементы, как воздуховоды и кабели систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Фермы также могут быть любого размера, что делает их идеальными для нестандартных конструкций, которые могут потребовать особого внимания.
Стропила и балки лучше, чем фермы?
Вообще говоря, фермы предлагают больше вариантов дизайна, чем каркасная конструкция с использованием стропил и балок. Фермы могут быть разработаны практически для любого применения и могут включать в себя множество пользовательских функций.
Однако фермы не должны подвергаться каким-либо изменениям после того, как они построены, поэтому, когда требуются особые условия, зачастую лучшим вариантом являются стропила и балки. Стропила и балки по-прежнему широко используются в современном строительстве, особенно когда конструкция уникальна или имеет элементы дизайна, которые необходимо настраивать.
На практике в большинстве новых сооружений по возможности сочетаются удобство и скорость ферм, а затем используются стропила и балки по мере необходимости для прочного и долговечного здания.