Кроквяна система з похилими стійками

Що таке ферма з похилими стійками (ležatá stolica)?

Ферма з похилими стійками, відома в словацькій теслярській традиції як ležatá stolica, — це дерев’яна кроквяна система, у якій похилі стійки проходять приблизно паралельно до крокв і підтримують прогони знизу. Нижні кінці стійок з’єднані горизонтальним розпірним брусом, який утримує форму каркаса та сприймає горизонтальний розпір покрівлі. Оскільки стійки нахилені вздовж схилу даху, а не стоять вертикально посередині, центр горища залишається вільним.

Англійський термін потребує застереження. У британських та старіших англомовних текстах ферма з вертикальними стійками (queen-post truss) зазвичай має дві вертикальні стійки, що стоять на затяжці, тому англійський термін є лише приблизним відповідником ležatá stolica. Словацька форма ближча до каркаса з похилими стійками. Коли проєктувальник або тесляр використовує словацький термін, слід перевірити розріз на наявність похилих елементів, а не покладатися на англійську назву.

Як ферма з похилими стійками передає навантаження від покрівлі?

Навантаження проходить коротким ланцюжком. Покрівельне покриття навантажує крокви, крокви спираються на прогони, прогони лежать на похилих стійках, а стійки передають навантаження вниз на розпірний брус. Розпірний брус потім передає навантаження від каркаса на несучі стіни. Жоден окремий елемент не повинен перекривати всю ширину будівлі — це той самий принцип, що й у ширшій системі прогонового даху: кожна ланка долає меншу відстань, ніж увесь дах.

Основну роботу виконують три елементи:

• Прогони — горизонтальні елементи, які підхоплюють крокви на частині їхньої довжини. Стаття про прогін описує їхні типи.
• Похилі стійки — похилі елементи, паралельні кроквам, які передають навантаження від прогонів униз.
• Розпірний брус — горизонтальна затяжка в основі стійок, яка протидіє горизонтальному розпору та запобігає розсуванню стін.

У дерев’яному каркасі значну роботу виконують з’єднання, тому стан вузлів — перше, що слід перевіряти в існуючому даху. Ширша родина каркасів, що використовують прогони, описана в статті про прогонову систему даху.

Чим форма з похилими стійками відрізняється від вертикальної ферми зі стійками?

У таблиці порівнюється словацька форма з вертикальною фермою зі стійками, яку часто описують в англійських текстах. Обидві залишають середину горища вільною, але геометрія відрізняється.

Характеристика	Вертикальна ферма зі стійками (англійські тексти)	Ферма з похилими стійками (ležatá stolica)
Напрямок стійок	Вертикальний	Похилий, паралельний кроквам
Розташування стійок	На затяжці	Нижні кінці з’єднані розпірним брусом, верхні несуть прогін
Вільний простір на горищі	Відкритий між двома стійками	Відкритий у центрі, стійки розташовані вздовж похилих сторін
Як виглядає на кресленні	Вертикальні елементи	Похилі елементи, що повторюють ухил даху

Креслення визначає, який саме каркас ви маєте. Два похилі елементи самі по собі не утворюють ležatá stolica, і геометрія з’єднань має таке ж значення, як і кут нахилу.

Коли варто обирати ферму з похилими стійками?

Найчастіше вона зустрічається в історичних дахах та у великих покрівлях, де центральний каркас із вертикальних стійок зайняв би надто багато місця на горищі. Це також поширений вибір, коли планується переобладнання горища під житло, оскільки вільний центр забезпечує корисну висоту під гребенем.

Стійки все ще займають місце вздовж похилих сторін, тому виграш полягає у вільному центрі, а не у вільному просторі біля карнизів. Висота біля стін залишається обмеженою, і планування будь-якої кімнати, стіни чи слухового вікна має це враховувати.

Ферма з похилими стійками не є автоматично дешевшим варіантом. Вона потребує кваліфікованої теслярської роботи, і проєктувальник повинен перевірити її на снігові та вітрові навантаження для конкретної ділянки, перш ніж визначати перерізи деревини.

Чим ферма з похилими стійками відрізняється від ферми з центральною стійкою?

Ферма з центральною стійкою (stojatá stolica) — інший класичний дерев’яний каркас у словацькій практиці. Їх легко сплутати, оскільки обидві розташовані в одному даху, але центральне розташування елементів є визначальною відмінністю.

Характеристика	Ферма з похилими стійками (ležatá stolica)	Ферма з центральною стійкою (stojatá stolica)
Основна опора	Похилі стійки, що несуть прогони	Одна вертикальна стійка в центрі затяжки
Центр горища	Вільний	Зайнятий центральною стійкою
Типове застосування	Історичні та великі дахи, мансардні кімнати	Менші прольоти та простіші дахи
Розкоси	Розпірний брус з’єднує нижні кінці стійок	Розкоси утримують центральну стійку

Ферма з центральною стійкою має окрему статтю — ферма з центральною стійкою. Вибір між двома типами є проєктним рішенням, що залежить від використання горища, прольоту та навантажень, і його слід ухвалити до початку креслення даху.

Як порівнюється ферма з похилими стійками з фабричною кроквяною фермою?

Фабрична кроквяна ферма — це трикутний каркас заводського виготовлення, зазвичай із деревини, з’єднаної зубчастими пластинами, який доставляють і встановлюють краном. Її решітчасті елементи розташовані всередині простору даху, тому вона підходить для покрівель без корисного горища. Ферма з похилими стійками зазвичай виготовляється з окремих дерев’яних елементів, часто на будівельному майданчику.

Характеристика	Ферма з похилими стійками	Фабрична кроквяна ферма
Спосіб виготовлення	Збирається з дерев’яних елементів, часто на місці	Заводського виготовлення, доставляється та встановлюється краном
Горищний простір	Вільний центр для використання	Решітчасті елементи заповнюють простір, горище непридатне для використання
Робота на майданчику	Кваліфікована теслярська робота	Монтажна бригада, менше з’єднань, що виконуються на місці
Зміни під час робіт	Можна коригувати під час збирання	Фіксовані відповідно до заводського проєкту

Типи традиційних і фабричних покрівельних конструкцій порівнюються в статті про кроквяну ферму.

Які поширені помилкові уявлення про ферму з похилими стійками?

• «Будь-який дах зі стійками на горищі — це ферма з похилими стійками.» Назва залежить від геометрії. Вертикальні стійки, похилі стійки та центральна стійка — це різні каркаси, і перевірка креслення вирішує питання.
• «Відкритий центр означає, що каркас легкий.» Відкритий центр змінює розташування елементів, а не величину навантаження, яке несе дах. Розпірний брус і стійки все одно повинні бути розраховані на навантаження.
• «Його можна вільно змінювати.» Видалення або розрізання стійки чи розпірного бруса змінює те, як каркас передає навантаження, тому будь-які зміни слід спочатку перевірити з інженером-конструктором.