Затяжка

Затяжний брус (väzný trám, Slovak) — це горизонтальна поперечна балка традиційної дахової конструкції, яка з'єднує нижні кінці крокв і допомагає сприймати їхній розпір. У глосарії Пamiatkového úradu SR (PÚ SR) його називають основною горизонтальною поперечною балкою дахової конструкції. Зазвичай її врізають у pomúrnice (мауерлат, Slovak), тобто вінцеві бруси, що лежать на верхній частині мурування.

Ну, I need to correct that last sentence before going further. Here is the complete, correct translation:

Затяжний брус (väzný trám) — це горизонтальна поперечна балка традиційної дахової конструкції, яка з'єднує нижні кінці крокв і допомагає сприймати їхній розпір. У глосарії Пам'яткового управління Словаччини (PÚ SR) його називають основною горизонтальною поперечною балкою дахової конструкції. Зазвичай його врізають у pomúrnice (вінцеві бруси, Slovak), тобто бруси, що лежать на верхній частині мурування.

Цей вебсайт бере словацькі терміни з термінологічного глосарія PÚ SR. Принципи, як сучасні дахи сприймають те саме навантаження, взято з чеської інженерної статті.

Що таке затяжний брус у словацькому даху?

У глосарії PÚ SR väzný trám належить до поперечної в'язі (priečna väzba). Повна в'язь (plná väzba) або проміжна в'язь (medziľahlá väzba) складається з пари крокв і затяжного бруса. Тесляр додає до неї інші елементи, наприклад підкоси, розтяжки та стійки. У глосарії stolica означає частину даху, що з'єднує окремі поперечні в'язі між собою.

Глосарій PÚ SR не вживає слів väznicová або hambálková sústava. Чеська стаття, на яку посилаємося нижче, говорить про vaznicový krov (дах з прогонами) і hambálkový krov (дах з гамбалками). Обидва джерела для самої балки використовують одне слово, vazný trám у чеському написанні.

Як затяжний брус сприймає горизонтальний розпір крокв?

Похилий дах створює на вінцевий брус горизонтальне зусилля від крокв. Чеський інженер Давид Шотковський у статті на ESTAV.cz (2022) пише, що старі дахи мали такі елементи, як затяжний брус, стійки, розпірки та підкоси. Вони повністю сприймали це горизонтальне навантаження. Якщо проєктувальник їх не передбачає, навантаження має сприймати інша частина конструкції.

Ферма є трикутною рамою. Настанова зі сталевих конструкцій (steelconstruction.info) стверджує, що кожен елемент ферми працює на осьовий розтяг або стиск. Під дією гравітаційних навантажень верхній і нижній пояси дають стиск і розтяг, які протидіють згинанню. Верхній пояс простої балки з шарнірними опорами працює на стиск. Разом це означає, що нижній елемент трикутника з кроквою та балкою працює переважно на розтяг. Саме така роль затяжного бруса на рівні вінцевого бруса. Джерела не дають розмірів чи прольотів затяжного бруса, тож розміри визначаються лише конструктивним розрахунком.

Де розташований затяжний брус у повній в'язі?

У таблиці наведено елементи, які глосарій PÚ SR називає в повній в'язі, та їхній зв'язок із затяжним брусом.

Елемент	Словацький термін	Розташування в повній в'язі	Зв'язок із затяжним брусом
Кроква	krokva	Похилий, зазвичай парами, у кожній поперечній в'язі	Разом із затяжним брусом утворює в'язь
Затяжний брус	väzný trám	Основна горизонтальна поперечна балка	Сам елемент
Вінцевий брус	pomúrnica	Укладений на верх мурування	Затяжний брус зазвичай врізають у нього
Підвісна стійка	vešiak	Вертикальна стійка, зазвичай у коньку, а при великих прольотах також збоку	У підвісній в'язі підвішує затяжний брус згори
Гамбалка	hambálok	Горизонтальна балка, на кількох висотах у високих дахах	Розсуває й стягує крокви
Розпірка	vzpera	Похилий опорний елемент	Сприймає стиск (див. запис strut)

Як стояча та лежача стільниця використовують затяжний брус?

Глосарій PÚ SR описує два основні типи stolica. В обох стійки належать до повних поперечних в'язей. У старіших типах прахový trám (прахова балка, Slovak) лежить на затяжних брусах, а тесляр вставляє в неї стійку шипом. Англійські назви дають лише приблизні відповідники, тож читайте записи king-post truss і queen-post truss щодо відмінностей.

Тип стільниці	Основні елементи в глосарії	Затяжний брус
Stojatá stolica	Вертикальні стійки в повних в'язях, прогони або ližiny, прахові балки, похилі підкоси	На ньому лежить прахова балка
Ležatá stolica	Лежачі стійки під кроквами, прогони або ližiny, прахові балки, горизонтальні розпірки, похилі підкоси	На ньому лежить прахова балка
Порожня в'язь (prázdna väzba)	Крокви з короткими зв'язками (krátčatá)	Повного затяжного бруса немає

Чим затяжний брус відрізняється від гамбалки та прогона?

Ці три елементи проходять у різних місцях і виконують різну роботу. Таблиця порівнює їх за глосарієм PÚ SR та статтею ESTAV.cz.

Елемент	Напрямок і місце	Роль у джерелах
Затяжний брус (väzný trám)	Поперечний, основна горизонтальна балка, на рівні вінцевого бруса	З'єднує нижні кінці крокв
Гамбалка (hambálok)	Поперечна, вища, у високих дахах на кількох висотах	Глосарій каже, що вона розсуває й стягує крокви. Стаття ESTAV.cz стверджує, що в гамбалковому даху вона завжди працює на стиск
Прогон (väznica)	Поздовжня горизонтальна балка	Несе крокви, які часто спираються на неї врубкою. У дахах із прогонами передає навантаження на поперечні стіни

Окремо про кожен елемент читайте записи collar tie, purlin і rafter.

Що замінює затяжний брус у порожній в'язі та в сучасних дахах?

У порожній в'язі (prázdna väzba) глосарій описує крокви з короткими зв'язками, krátčatá. Krátča — це скорочений затяжний брус або гамбалка. Внутрішні кінці krátčatá здебільшого вставляють шипами у výmeny, горизонтальні елементи між затяжними брусами повних в'язей.

Сучасні дахи йдуть далі. Стаття ESTAV.cz стверджує, що сучасні дахи з прогонами та гамбалками походять від старої конструкції зі стояками. Проєктувальник залишає деякі елементи, зокрема затяжний брус. У статті наведено приблизні горизонтальні зусилля на один крокв-проліт. У даху з прогонами сила H1 становить приблизно 2–6 кН залежно від прольоту та статичної схеми. Ковзна гамбалка має найбільше зусилля, 9–12 кН залежно від прольоту. В обох випадках проєктувальник прив'язує вінцевий брус до залізобетонного обв'язувального вінця. Вінець передає зусилля на поперечні стіни. Це значення з однієї статті для типових чеських будинків, а не розрахункові величини.

Як з'єднують і підвішують затяжний брус?

Глосарій каже, що затяжний брус зазвичай врізають (kampovaný) у вінцеві бруси. У підвісній в'язі (vešadlo) vešiak працює як вертикальний розтягнутий стрижень, що підвішує горизонтальну балку, зазвичай затяжний брус. Залізна скоба (strmeň) охоплює два бруси, що сходяться під прямим кутом. Тесляр кріпив її цвяхами або стягував болтами. Вона типова для підвісних дахів, де підвішує затяжний брус до vešiak. Svorník — це сталевий стрижень із різьбою, головкою та гайкою. Він з'єднує переважно внахлест при ремонтних роботах.

Глосарій називає шипові з'єднання (čapovanie) і ластівчин хвіст (rybinové plátovanie) для гамбалки, а не для затяжного бруса.

Що потрібно історичному даху на стіні?

Методичний текст PÚ SR про дерев'яні конструкції, що спирається на чеське виданя з охорони пам'яток, охоплює дахи веж. У ньому сказано, що довгі залізні стрижні прив'язують сітку балок в основі дахової конструкції до мурування. Вага мурування протидіє вітру, який міг би зсунути, підняти або перекинути дах. Якщо перебудови пошкодили або демонтували це прив'язування, текст вимагає ретельного обстеження та оцінки статичним розрахунком. Текст говорить про дахи веж. Використовуйте його як застереження для інших історичних дахів, а не як правило.

Чи може дах із зубчастими пластинами або мансарда працювати із затяжним брусом?

Збірна ферма, з'єднана зубчастими пластинами (gang-nail), є готовою трикутною рамою. Стаття Петра Поярa на ČESKÉSTAVBY.cz стверджує, що такі ферми не потребують опорних точок. Традиційному даху вони потрібні там, де немає бетонних перекриттів. Там також сказано, що вони заощаджують деревину, монтуються швидше та можуть будуватися взимку. Крок ферм становить 0,9–1,2 м, а прольоти до 30 м. Сприймайте 30 м як верхню межу від постачальника, а не розрахункове значення для сімейного будинку.

Та сама стаття називає ферми ідеальними для сімейних будинків і багатоквартирних будинків з пологими дахами, переважно без мансардних приміщень. Вона також називає помилкою думку, що ферменний дах виключає мансарду. Проєктувальник може сформувати ферму так, щоб створити мансардні приміщення. Традиційний затяжний брус проходить через мансарду на рівні карниза. Тому стаття ESTAV.cz стверджує, що проєктувальники прибирали затяжні бруси з будинків із житловою мансардою. Якщо ви плануєте житловий простір під дахом, запитайте проєктувальника, які елементи перетинають кімнату, ще до вибору дахової системи.