Розпірка

Що таке розпірка (vzpera) у каркасі даху?

Розпірка (словац. vzpera) це похилий несучий елемент каркасу даху, який передає стискаюче зусилля вздовж власної довжини. Словник термінів Pamiatkový úrad SR (Словацького управління охорони пам'яток) визначає vzpera як похилий несучий або стабілізуючий елемент каркасу даху, що передає стискаючі зусилля. Роль елемента визначається зусиллям. Елемент, який навантаження стискає вздовж його довжини, працює як розпірка. Елемент, який навантаження тягне, розпіркою не є.

Керівництво зі сталевих конструкцій стверджує, що головним зусиллям у кожному стрижні ферми є осьовий розтяг або стиск. Отже, кожен елемент несе штовхання або тягу вздовж власної довжини. Розпірка несе штовхання. Дерев'яна ферма даху або традиційний дерев'яний каркас використовують розпірки, щоб створити для навантаження шлях до опори.

Де розміщуються розпірки в традиційному словацькому каркасі даху?

Словник виділяє три основні опорні каркаси (stolice). Кожен із них використовує розпірки або розкоси для стабілізації в поздовжньому напрямку даху. Словник також називає елементи, що працюють як розпірки, в інших положеннях.

Каркас або елемент	Де з'являються розпірка або розкіс	Яка їхня функція
Стояча стійка (stojatá stolica)	Похилі розпірки та кутові розкоси (vzpery, pásiky) у поздовжньому напрямку, поруч із вертикальними стояками, прогонами та іноді підвалинами	Забезпечує поздовжнє в'язання (zavetrenie)
Лежача стійка (ležatá stolica)	Горизонтальні rozpery та похилі vzpery і pásiky поруч із лежачими стояками та прогонами	Забезпечує поздовжнє в'язання і передає стиск між стояками
Похила стійка (šikmá stolica)	Похилі vzpery і pásiky поруч із похилими стояками, поставленими до крокв	Забезпечує поздовжнє в'язання
Вешадло (hanger frame, vešadlo)	Плечі підвіски (похилі vzpery), що підтримують підвісний стояк збоку	Утримує стояк у вертикальному положенні
Запора (heel strut, zápora)	Похила розпірка в основі вертикального елемента	Утримує елемент від зсуву або нахилу, що важливо під час монтажу каркасу

У статті про стійкову ферму цього словника діагональ між стояком і прогоном названо розкосом. Словацька методика розглядає її як vzpera, визначаючи за стиском, який вона несе. Pásik це короткий кутовий елемент, що стабілізує каркас між стояком і прогоном, ližina або rozpera.

Як розпірка несе навантаження і чому вона втрачає стійкість?

Керівництво зі сталевих конструкцій зазначає, що верхній пояс ферми працює на стиск під дією гравітаційного навантаження. Воно додає, що прогони та поперечна вітрова зв'язка даху зазвичай утримують цей пояс від бокових зміщень. Те саме керівництво зазначає, що нижній пояс працює на стиск під дією підйомної сили. Отже, стиск може виникати в більш ніж одному елементі та в більш ніж одному випадку навантаження.

Те саме керівництво стверджує, що стиснуті елементи мають розраховуватися на втрату стійкості з площини. Воно каже, що коефіцієнт зниження несучої здатності контролює втрату стійкості і що цей коефіцієнт залежить від гнучкості елемента. Гнучкий елемент може вигинатися вбік, тому важливі його довжина та закріплення. Керівництво стосується сталевих елементів. Для деревини сайт JRC Eurocodes називає Єврокод 5 (EN 1995), який застосовується до проєктування будівель та інших споруд з деревини.

Чим розпірка відрізняється від затяжки, rozpera або крокви?

Словацький словник визначає кожен елемент за його функцією та положенням. Таблиця наводить визначення коротко.

Елемент	Визначення у словнику
Розпірка (vzpera)	Похилий несучий або стабілізуючий елемент, що передає стискаючі зусилля
Rozpera	Горизонтальний елемент, що передає стискаючі зусилля між стояками або іншими елементами
Pásik	Короткий кутовий елемент, що стабілізує каркас між стояком і прогоном, ližinою або rozperou
Гамбалок (hambálok, collar beam)	Горизонтальна балка, що розводить крокви і стягує їх разом, з'єднується столярними врубками
Вязний трам (väzný trám, tie beam)	Основна горизонтальна поперечна балка даху, зазвичай спирається на мауерлати
Кроква (krokva, rafter)	Похилий елемент, зазвичай парний, у кожному поперечному прольоті, що несе покрівельне покриття
Прогін (väznica, purlin)	Горизонтальна поздовжня балка, що несе крокви

Чеський посібник з охорони пам'яток, який перевидає Pamiatkový úrad SR, додає зауваження про вязні трами. Зазвичай вони несуть стояки або похилі розпірки. Вони також забезпечують поперечну жорсткість даху, сприймаючи горизонтальне зусилля від похилих елементів, якими є крокви і розпірки. Вязний трам і розпірка, отже, працюють разом.

Які поширені хибні уявлення про розпірки?

Перше хибне уявлення полягає в тому, що кожна діагональ у фермі є розпіркою. Керівництво зі сталевих конструкцій показує інакше. У звичайній фермі Пratt діагоналі працюють на розтяг під дією гравітаційних навантажень. У фермі Warren вони почергово працюють на розтяг і на стиск. Зусилля в діагоналі залежить від типу ферми та напрямку навантаження.

Друге хибне уявлення полягає в тому, що розпірка є лише дерев'яним елементом. Сталеві ферми також мають стиснуті елементи, і ті самі два стани зусилля застосовуються до них. Третє: розпірка є другорядною деталлю, яку тесля може вирізати, щоб звільнити місце на мансарді. Словник даху називає розпірки і розкоси серед елементів каркасів, що стабілізують дах. Проєктувальник має перевірити, що станеться з каркасом, якщо один такий елемент прибрати.

Яка деревина потрібна для розпірки?

STN EN 338 встановлює класи міцності конструкційної деревини. Словацька редакція стандарту має назву Konštrukčné drevo. Pevnostné triedy (Конструкційна деревина. Класи міцності). Каталог ÚNMS (Словацького інституту стандартизації) вказує, що стандарт чинний. Його видано у серпні 2016 року як ідентичне прийняття EN 338:2016. Французька редакція стандарту описує його призначення як систему класів міцності загального призначення для норм проєктування конструкцій. Ця сторінка не наводить значень міцності. Проєктувальник бере їх зі стандарту для класу, який визначено в проєкті.

Чому розпірку потрібно перевірити перед будь-якими змінами?

Чеський посібник з охорони пам'яток, перевиданий Pamiatkový úrad SR, стверджує, що облаштування мансарди завжди означає втручання в каркас даху. Він каже, що вязний трам, який несе стояки або похилі розпірки, потребує надійної заміни для всіх своїх функцій, якщо його прибрати. Той самий посібник зазначає, що для охоронюваного будинку власник має спершу обговорити намір з органом охорони пам'яток.

Отже, різання розпірки, її переміщення або додавання навантаження у її вузлі можуть змінити шлях передачі навантаження всього каркасу. Власники, які планують перебудову мансарди або більший отвір, повинні попросити конструктора-інженера перевірити наявний каркас до початку будь-яких робіт.