Если вы когда-нибудь задумывались, в чем разница между стропилами и фермами, вы попали по адресу. И стропила, и фермы могут образовывать каркас стропильной системы, но использовать их можно по-разному.
Стропила - это всего лишь один из компонентов кровельной системы, наряду с хомутами, потолочными балками, стропильными связями, прочными спинками и несущими стенами. Фермы, однако, включают почти все эти компоненты в готовую единицу.
Когда профессионалы обсуждают «палочное строительство», они имеют в виду традиционный метод возведения кровельной системы на месте с использованием стропил, балок и других компонентов. Фермы, как правило, изготавливаются на заводе по индивидуальному заказу в зависимости от выполняемой ими работы и доставляются на строительную площадку готовыми к установке.
Стропила и фермы делают одно и то же?
В некотором смысле да, стропила и фермы имеют одинаковое назначение. Однако, в то время как фермы могут по существу стоять отдельно и выполнять свою функцию, стропила составляют только один компонент системы крыши. Стропила устанавливают угол крыши, который выражается как отношение высоты к длине.
Например, если вертикальные измерения крыши увеличиваются на 4 фута в высоту на каждые 12 футов в длину, говорят, что крыша имеет уклон 4/12. Это важно, потому что шаг определяет внешний вид и функциональность крыши, не говоря уже о количестве необходимых кровельных материалов.
Фермы также устанавливают этот шаг, но доска в ферме, выполняющая функцию стропила, называется поясом. Этот пояс обычно простирается от внешней стены до фронтона, как стропила. В то время как стропила полагаются на балки и другие компоненты для поддержки, фермы в основном самонесущие. Это делает фермы не только быстрыми в установке, но и в большинстве конструкций более простыми.
Фермы используют компоненты, подобные расширительному мосту, для покрытия гораздо больших расстояний, чем это обычно возможно со стропилами. Это открывает гораздо больше вариантов дизайна, так как часто можно уменьшить или исключить несущие стены.
Большинство новых домов, построенных сегодня, включают фермы вместо стропил и других компонентов, потому что их намного быстрее и проще установить. Однако в большинстве новых сооружений фермы потребуют использования крана. Небольшие фермы, используемые в небольших домах, иногда можно установить с помощью простого труда, но в большинстве случаев кран будет более рентабельным.
Каковы преимущества использования стропил?
Стропила имеют то преимущество, что их можно настроить на месте. При обычном строительстве профессиональных строителей в первую очередь интересует скорость при сохранении качества строительства. Таким образом, большинство будет использовать фермы везде, где это возможно. Однако следует отметить, что фермы не регулируются.
В некоторых ситуациях требуется небольшая корректировка кадра, чтобы закрыть небольшие зазоры или выровнять секцию. В таких случаях изготовление стропил и других кровельных элементов на месте экономит время, усилия и, самое главное, повышает качество.
Каковы недостатки использования стропил?
Изготовление стропил и других элементов крыши вручную - это традиционный метод возведения кровельной системы. Однако этот процесс может быть медленным и требует гораздо больше навыков и опыта, чем установка ферм.
Плотники-подмастерья (самый высокий уровень квалификации) часто требуются для выполнения сложных структурных требований дома, построенного из палочек. Некоторые конструкции настолько сложны, что конструкцию невозможно построить без использования ферм.
Например, фермы могут быть сконструированы таким образом, что несущие конструкции могут быть скрыты внутри системы второго этажа, что устраняет необходимость в арках, балках и стойках. Обычно это невозможно при использовании стропил, поэтому в старой архитектуре популяризировались видимые балки, несущие стены и колонны.
Когда и где использовать стропила?
В подавляющем большинстве случаев стропила используются либо для решения сложной задачи поддержки, либо для модификации существующей конструкции. Например, в большинстве новых строительных проектов будут использоваться фермы, потому что конструкция должна выдерживать только собственный вес. Это особенно заметно, когда конструкция относительно проста, например, двускатная крыша.
Однако в некоторых проектах реконструкции использование ферм очень сложно или даже невозможно, потому что исходная крыша должна быть точно согласована. Это может стать непреодолимой проблемой, если первоначальный дом осел или был построен неправильно. Поскольку стропила можно модифицировать на месте (при условии, что они по-прежнему соответствуют требованиям строительных норм), они обычно являются лучшим решением. Это позволяет строителю добавлять компоненты крыши по мере необходимости, чтобы не только построить наилучший проект, но и обеспечить структурную устойчивость конструкции.
Каковы преимущества использования ферм?
Фермы быстро устанавливаются, не требуют дополнительных навыков и могут быть разработаны для большинства применений. Вот почему подавляющее большинство новых домов построено с фермами. Фактически, фермы также могут использоваться (и часто используются) для создания системы перекрытий. Прочность стропильных ферм полностью зависит от их конструкции.
Фермы проектируются компьютером с помощью инженера-конструктора. Это позволяет проектировщику выполнить практически любой проектный запрос, от удаления несущих стен до скрытия балок внутри фермы.
Фермы сконструированы таким образом, что большая часть необходимой поддержки обеспечивается самой фермой, а не прямой поддержкой других компонентов. Фермы включают как горизонтальную, так и вертикальную опору, и в зависимости от конструкции могут вообще не требовать внутренней поддержки. Эта функция делает доступными большие открытые пространства, которые были бы невозможны для конструкций, использующих только стропила.
Фермы также позволяют строить более крупные конструкции, не соединяемые стропилами. Например, в некоторых проектах домов в дополнение к обычной ферме используется ферма типа «комбинированная». Контейнерные фермы - это небольшие фермы, которые устанавливаются поверх обычной фермы для увеличения ее высоты. Обычно это требуется, потому что, если бы вся ферма была единым блоком, она была бы слишком большой для транспортировки к месту проведения работ по дорогам общего пользования. Это дает огромное преимущество использованию ферм в крупных проектах, потому что для строительства стропил потребуется очень большой пиломатериал, чтобы перекрыть такое же расстояние.
Каковы недостатки использования ферм?
Как упоминалось ранее, одним из недостатков ферм является то, что их нельзя модифицировать на месте. Фермы полностью зависят от их конструкции, поэтому, если установщик подрежет или иным образом модифицирует ферму, она больше не будет выдерживать свой вес и не пройдет большинство строительных проверок. Даже удаление ½ дюйма материала из фермы повлияет на ее способность поддерживать себя. Таким образом, фермы наиболее выгодны, когда их можно использовать в том виде, в каком они были доставлены, и не требуется никаких модификаций.
Фермы также дороже в покупке и установке, чем стандартные пиломатериалы. Дополнительные расходы на фермы включают услуги крана, доставку, инженеров-конструкторов и ресурсы, необходимые для фактического строительства фермы. Тем не менее, большинство профессиональных строителей по-прежнему используют их, потому что экономия времени и труда обычно компенсирует эти затраты.
Еще одним недостатком ферм является планирование. Поскольку крыши из палочек строятся по одной штуке за раз, обычно нет сложных требований к графику. Пока у плотников есть пиломатериалы, которые им нужны, они могут работать в своем собственном темпе. Однако с фермами существует больший риск задержек, что часто приводит к потере денег.
Установка ферм обычно требует, чтобы фермы, рабочая сила и кран сходились на строительной площадке одновременно. Если доставка задерживается, кран недоступен или рабочая сила не появляется, проект часто стоит в очень дорогом тупике.
Как решить, следует ли использовать стропила или фермы?
Вообще говоря, решение об использовании ферм или стропил зависит от времени и стоимости. Как упоминалось ранее, фермы отлично подходят для нового строительства, но, может быть, не так хороши для реконструкции. Это не относится ко всем, так как многие старые дома все еще находятся в очень хорошем состоянии и без проблем примут фермы. Однако по большей части в новом строительстве будут использоваться фермы, если это позволяет бюджет. Это особенно верно, если дом больше, потому что эффект масштаба увеличивается.
Стропила, с другой стороны, могут решить целый ряд проблем, когда дом находится в аварийном состоянии или на строительной площадке нельзя использовать кран.
Во многих случаях дома строятся на удаленных участках, недоступных для крана, или участки настолько узкие, что для крана просто нет места. В этих ситуациях как профессиональные строители, так и большинство инспекторов по строительству предпочитают стропила, потому что их можно модифицировать по мере необходимости.
Можно ли использовать вместе стропила и фермы?
Абсолютно. На самом деле, если конструкция не очень простая, часто фермы и стропила будут использоваться вместе для прочности. Элементы дизайна, такие как сводчатые потолки, соборные потолки, лотковые потолки и другие высококлассные элементы, часто строятся с использованием как ферм, так и стропил. Если конструкция включает в себя сложные линии крыши, такие как эркер или несколько вальм и ендов, стропила (и балки) часто объединяют с фермами, чтобы обеспечить поддержку гипсокартона.
Лучшее из обоих миров
В повседневном строительстве профессионалы интегрируют в проект как фермы, так и стропила, в зависимости от необходимой поддержки. Не существует жестких и быстрых правил, определяющих, где должны использоваться фермы или стропила. Любое решение вполне приемлемо, и оба обеспечат необходимую структурную поддержку. Поэтому в большинстве ситуаций решение будет зависеть от местоположения, опыта, ресурсов и времени.