Что такое ферма в строительстве

Фермы. Область применения. Классификация. Конструкции ферм.

Фермой называют решетчатую конструкцию из стержней, соединенных между собой в узлах и образующих геометрически неизменяемую конструкцию.

Если нагрузка приложена в узлах, а оси элементов фермы пересекаются в одной точке (центре узла), то жесткость узлов несущественно влияет на работу конструкции и в большинстве случаев их можно рассматривать как шарнирные. Тогда все стержни фермы испытывают только осевые усилия (растяжение или сжатие). Благодаря этому металл в фермах используется более рационально, чем в балках, и они экономичнее балок по расходу материала, но более трудоемки в изготовлении, поскольку имеют большое число деталей. С увеличением перекрываемых пролетов и уменьшением нагрузки эффективность ферм по сравнению со сплошностенчатыми балками растет.

По материалу различают фермы стальные, деревянные, ж/бетонные

Стальные фермы получили широкое распространение во многих областях строительства: в покрытиях и перекрытиях промышленных и гражданских зданий, мостах, опорах линий электропередачи, объектах связи, телевидения и радиовещания (башни, мачты), транспортерных галереях, гидротехнических затворах, грузоподъемных кранах и т.д.

Строительная механика. Фермы основные понятия и гипотезы, Строймех для чайников.

Фермы бывают плоскими и пространственными.

Плоские фермы могут воспринимать нагрузку, приложенную только в их плоскости, и нуждаются в закреплении из своей плоскости связями или другими элементами. Пространственные фермы образуют жесткий пространственный брус, способный воспринимать нагрузку, действующую в любом направлении. Каждая грань такого бруса представляет собой плоскую ферму. Примером пространственного бруса может служить башня или мачта

Основными элементами ферм являются пояса, образующие контур фермы, и решетка, состоящая из раскосов и стоек.

Расстояние между узлами пояса называют панелью (d), расстояние между опорами — пролетом (L), расстояние между осями (или наружными гранями) поясов — высотой фермы (hф).

Соединения элементов в узлах осуществляют путем непосредственного примыкания одних элементов к другим или с помощью узловых фасонок. Для того чтобы стержни ферм работали в основном на осевые усилия, а влиянием моментов можно было пренебречь, элементы ферм следует центрировать по осям.

В зависимости от назначения, архитектурных требований и схемы приложения нагрузок фермы могут иметь самую разнообразную конструктивную форму. Их можно классифицировать по следующим признакам: статической схеме, очертанию поясов, системе решетки, способу соединения элементов в узлах, величине усилия в элементах.

По статической схеме фермы бывают: балочные (разрезные, неразрезные, консольные), арочные, рамные и вантовые.

В покрытиях зданий, мостах, транспортерных галереях и других подобных сооружениях наибольшее применение нашли балочные разрезные системы. Они просты в изготовлении и монтаже, не требуют устройства сложных опорных узлов.

При числе перекрываемых пролетов два и более применяют неразрезные фермы. Они экономичнее по расходу металла и обладают большей жесткостью, что позволяет уменьшить их высоту. Но как во всяких внешне статически неопределимых системах, в неразрезных фермах усложняется монтаж таких конструкций. Консольные фермы используют для навесов, башен, опор воздушных линий электропередач.

Рамные системы экономичны по расходу стали, имеют меньшие габариты, однако более сложны при монтаже. Их применение рационально для большепролетных зданий. Применение арочных систем, хотя и дает экономию стали, приводит к увеличению объема помещения и поверхности ограждающих конструкций. Их применение диктуется в основном архитектурными требованиями.

В вантовых фермах все стержни работают только на растяжение и могут быть выполнены из гибких элементов, например стальных тросов. Растяжение всех элементов таких ферм достигается выбором очертания поясов и решетки, а также созданием предварительного напряжения. Работа только на растяжение позволяет полностью использовать высокие прочностные свойства стали, поскольку снимаются вопросы устойчивости. Вантовые фермы рациональны для большепролетных перекрытий и в мостах.

В зависимости от очертания поясов фермы подразделяют на треугольные (а,б), арочные (д), полигональные (е), трапецеидальные (в), с параллельными поясами (г).

Очертание поясов ферм в значительной степени определяет их экономичность. Теоретически наиболее экономичной по расходу стали является ферма, очерченная по эпюре моментов. Для однопролетной балочной системы с равномерно распределенной нагрузкой это будет сегментная (арочная) ферма с параболическим поясом (д). Однако криволинейное очертание пояса повышает трудоемкость изготовления, поэтому такие фермы в настоящее время практически не применяют.

Более приемлемым является полигональное очертание с переломом пояса в каждом узле (е). Оно достаточно близко соответствует параболическому очертанию эпюры моментов, не требует изготовления криволинейных элементов. Такие фермы иногда применяют для перекрытия больших пролетов и в мостах, т.е. в конструкциях, поставляемых на строительную площадку «россыпью» (из отдельных элементов). Для ферм покрытий обычных зданий, поставляемых на монтаж, как правило, в виде укрупненных отправочных элементов из-за усложнения изготовления эти фермы в настоящее время не применяют. Вы их можете встретить только в старых сооружениях, построенных до 50-х годов.

Фермы трапецеидального очертания (в) , хотя и не совсем соответствуют эпюре моментов, имеют конструктивные преимущества, прежде всего за счет упрощения узлов. Кроме того, применение таких ферм в покрытии позволяет устроить жесткий рамный узел, что повышает жесткость каркаса.

Фермы с параллельными поясами по своему очертанию далеки от эпюры моментов и по расходу стали не экономичны. Однако равные длины элементов решетки, одинаковая схема узлов, наибольшая повторяемость элементов и деталей и возможность их унификации способствует индустриализации их изготовления. Благодаря этим преимуществам фермы с параллельными поясами стали основными для покрытия зданий.

Фермы треугольного очертания рациональны для консольных систем, а также для балочных систем при сосредоточенной нагрузке в середине пролета (подстропильные фермы).

Выбор типа решетки зависит от схемы приложения нагрузок, очертания поясов и конструктивных требований. Так, во избежание изгиба пояса места приложения сосредоточенных нагрузок следует подкреплять элементами решетки. Для обеспечения компактности узлов угол между раскосами и поясом желательно иметь в пределах 30…50°.

Для снижения трудоемкости изготовления ферма должна быть по возможности простой с наименьшим числом элементов и дополнительных деталей.

Треугольная система решетки имеет наименьшую суммарную длину элементов и наименьшее число узлов. Различают фермы с восходящими и нисходящими опорными раскосами. Если опорный раскос идет от нижнего опорного узла фермы к верхнему поясу, то его называют восходящим. При направлении раскоса от опорного узла верхнего пояса к нижнему — нисходящим.

В местах приложения сосредоточенных нагрузок (например, в местах опирания прогонов кровли) можно установить дополнительные стойки или подвески. Эти стойки служат также для уменьшения расчетной длины пояса. Стойки и подвески работают только на местную нагрузку.

Недостатком треугольной решетки является наличие длинных сжатых раскосов, что требует дополнительного расхода стали для обеспечения их устойчивости.

В раскосной системе решетки все раскосы имеют усилия одного знака, а стойки — другого. Так, в фермах с параллельными поясами при восходящем раскосе стойки растянуты, а раскосы сжаты; при нисходящем — наоборот. Очевидно, при проектировании ферм следует стремиться, чтобы наиболее длинные элементы были растянуты, а сжатие воспринималось короткими элементами. Раскосная решетка более металлоемка и трудоемка по сравнению с треугольной, так как общая длина элементов решетки больше и в ней больше узлов. Применение раскосной решетки целесообразно при малой высоте ферм и больших узловых нагрузках.

Шпренгельную решетку применяют при внеузловом приложении сосредоточенных нагрузок к верхнему поясу, а также при необходимости уменьшения расчетной длины пояса. Она более трудоемка, но в результате исключения работы пояса на изгиб и уменьшения его расчетной длины может обеспечить снижение расхода стали.

Если нагрузка на ферму может действовать как в одном, так и в другом направлении (например, ветровая нагрузка), то целесообразно применение крестовой решетки.

Ромбическая и полураскосная решетки благодаря двум системам раскосов обладают большой жесткостью; эти системы применяют в мостах, башнях, мачтах, связях для уменьшения расчетной длины стержней. Они рациональны при большой высоте ферм и работе конструкций на значительные поперечные силы.

Возможна в одной ферме комбинация различных типов решетки.

По способу соединения элементов в узлах фермы подразделяют на сварные и болтовые. В конструкциях, изготовленных до 50-х годов, применялись также клепаные соединения. Основными типами ферм являются сварные. Болтовые соединения, как правило, на высокопрочных болтах применяют в монтажных узлах.

Железобетонные фермы и некоторые тяжелые стальные фермы могут выполняться без раскосов с жесткими узлами.

Высоту ферм принимают h= (1/5 – 1/4)L, высоту ферм с параллельными поясами и трапецеидальных ферм — h= (1/6 – 1/8)L. Наклон раскосов составляет 35 0 – 45 0 .

Стальные фермы.

В зависимости от пролета и величины действующей нагрузки условно различают легкие фермы с сечениями элементов из простых прокатных или гнутых профилей (при усилиях в стержнях N500кН), способные перекрывать пролеты до 100 метров. Легкие стальные фермы разработаны для пролетов 18, 24, 30, 36 метров с унифицированным размером панелей 3 м, высотой 2,25м, 2,4м, 3,15 метра (с учетом габаритов грузов, перевозимых ж/д транспортом).

Пространственную жесткость обеспечивают постановкой горизонтальных и вертикальных связей. Также в обеспечении жесткости участвуют прогоны и плиты перекрытия.

Дата добавления: 2016-05-11; просмотров: 3431;

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Фермы. Область применения. Классификация. Конструкции ферм.

Фермой называют решетчатую конструкцию из стержней, соединенных между собой в узлах и образующих геометрически неизменяемую конструкцию.

Если нагрузка приложена в узлах, а оси элементов фермы пересекаются в одной точке (центре узла), то жесткость узлов несущественно влияет на работу конструкции и в большинстве случаев их можно рассматривать как шарнирные. Тогда все стержни фермы испытывают только осевые усилия (растяжение или сжатие). Благодаря этому металл в фермах используется более рационально, чем в балках, и они экономичнее балок по расходу материала, но более трудоемки в изготовлении, поскольку имеют большое число деталей. С увеличением перекрываемых пролетов и уменьшением нагрузки эффективность ферм по сравнению со сплошностенчатыми балками растет.

По материалу различают фермы стальные, деревянные, ж/бетонные

Стальные фермы получили широкое распространение во многих областях строительства: в покрытиях и перекрытиях промышленных и гражданских зданий, мостах, опорах линий электропередачи, объектах связи, телевидения и радиовещания (башни, мачты), транспортерных галереях, гидротехнических затворах, грузоподъемных кранах и т.д.

Фермы бывают плоскими и пространственными.

Плоские фермы могут воспринимать нагрузку, приложенную только в их плоскости, и нуждаются в закреплении из своей плоскости связями или другими элементами. Пространственные фермы образуют жесткий пространственный брус, способный воспринимать нагрузку, действующую в любом направлении. Каждая грань такого бруса представляет собой плоскую ферму. Примером пространственного бруса может служить башня или мачта

Основными элементами ферм являются пояса, образующие контур фермы, и решетка, состоящая из раскосов и стоек.

Расстояние между узлами пояса называют панелью (d), расстояние между опорами — пролетом (L), расстояние между осями (или наружными гранями) поясов — высотой фермы (hф).

Соединения элементов в узлах осуществляют путем непосредственного примыкания одних элементов к другим или с помощью узловых фасонок. Для того чтобы стержни ферм работали в основном на осевые усилия, а влиянием моментов можно было пренебречь, элементы ферм следует центрировать по осям.

В зависимости от назначения, архитектурных требований и схемы приложения нагрузок фермы могут иметь самую разнообразную конструктивную форму. Их можно классифицировать по следующим признакам: статической схеме, очертанию поясов, системе решетки, способу соединения элементов в узлах, величине усилия в элементах.

По статической схеме фермы бывают: балочные (разрезные, неразрезные, консольные), арочные, рамные и вантовые.

В покрытиях зданий, мостах, транспортерных галереях и других подобных сооружениях наибольшее применение нашли балочные разрезные системы. Они просты в изготовлении и монтаже, не требуют устройства сложных опорных узлов.

При числе перекрываемых пролетов два и более применяют неразрезные фермы. Они экономичнее по расходу металла и обладают большей жесткостью, что позволяет уменьшить их высоту. Но как во всяких внешне статически неопределимых системах, в неразрезных фермах усложняется монтаж таких конструкций. Консольные фермы используют для навесов, башен, опор воздушных линий электропередач.

Рамные системы экономичны по расходу стали, имеют меньшие габариты, однако более сложны при монтаже. Их применение рационально для большепролетных зданий. Применение арочных систем, хотя и дает экономию стали, приводит к увеличению объема помещения и поверхности ограждающих конструкций. Их применение диктуется в основном архитектурными требованиями.

В вантовых фермах все стержни работают только на растяжение и могут быть выполнены из гибких элементов, например стальных тросов. Растяжение всех элементов таких ферм достигается выбором очертания поясов и решетки, а также созданием предварительного напряжения. Работа только на растяжение позволяет полностью использовать высокие прочностные свойства стали, поскольку снимаются вопросы устойчивости. Вантовые фермы рациональны для большепролетных перекрытий и в мостах.

В зависимости от очертания поясов фермы подразделяют на треугольные (а,б), арочные (д), полигональные (е), трапецеидальные (в), с параллельными поясами (г).

Очертание поясов ферм в значительной степени определяет их экономичность. Теоретически наиболее экономичной по расходу стали является ферма, очерченная по эпюре моментов. Для однопролетной балочной системы с равномерно распределенной нагрузкой это будет сегментная (арочная) ферма с параболическим поясом (д). Однако криволинейное очертание пояса повышает трудоемкость изготовления, поэтому такие фермы в настоящее время практически не применяют.

Более приемлемым является полигональное очертание с переломом пояса в каждом узле (е).

Стропильная ферма — выбор схемы

Оно достаточно близко соответствует параболическому очертанию эпюры моментов, не требует изготовления криволинейных элементов. Такие фермы иногда применяют для перекрытия больших пролетов и в мостах, т.е. в конструкциях, поставляемых на строительную площадку «россыпью» (из отдельных элементов). Для ферм покрытий обычных зданий, поставляемых на монтаж, как правило, в виде укрупненных отправочных элементов из-за усложнения изготовления эти фермы в настоящее время не применяют. Вы их можете встретить только в старых сооружениях, построенных до 50-х годов.

Фермы трапецеидального очертания (в) , хотя и не совсем соответствуют эпюре моментов, имеют конструктивные преимущества, прежде всего за счет упрощения узлов. Кроме того, применение таких ферм в покрытии позволяет устроить жесткий рамный узел, что повышает жесткость каркаса.

Фермы с параллельными поясами по своему очертанию далеки от эпюры моментов и по расходу стали не экономичны.

Однако равные длины элементов решетки, одинаковая схема узлов, наибольшая повторяемость элементов и деталей и возможность их унификации способствует индустриализации их изготовления. Благодаря этим преимуществам фермы с параллельными поясами стали основными для покрытия зданий.

Фермы треугольного очертания рациональны для консольных систем, а также для балочных систем при сосредоточенной нагрузке в середине пролета (подстропильные фермы).

Выбор типа решетки зависит от схемы приложения нагрузок, очертания поясов и конструктивных требований. Так, во избежание изгиба пояса места приложения сосредоточенных нагрузок следует подкреплять элементами решетки. Для обеспечения компактности узлов угол между раскосами и поясом желательно иметь в пределах 30…50°.

Для снижения трудоемкости изготовления ферма должна быть по возможности простой с наименьшим числом элементов и дополнительных деталей.

Треугольная система решетки имеет наименьшую суммарную длину элементов и наименьшее число узлов. Различают фермы с восходящими и нисходящими опорными раскосами. Если опорный раскос идет от нижнего опорного узла фермы к верхнему поясу, то его называют восходящим. При направлении раскоса от опорного узла верхнего пояса к нижнему — нисходящим.

В местах приложения сосредоточенных нагрузок (например, в местах опирания прогонов кровли) можно установить дополнительные стойки или подвески. Эти стойки служат также для уменьшения расчетной длины пояса. Стойки и подвески работают только на местную нагрузку.

Недостатком треугольной решетки является наличие длинных сжатых раскосов, что требует дополнительного расхода стали для обеспечения их устойчивости.

В раскосной системе решетки все раскосы имеют усилия одного знака, а стойки — другого. Так, в фермах с параллельными поясами при восходящем раскосе стойки растянуты, а раскосы сжаты; при нисходящем — наоборот. Очевидно, при проектировании ферм следует стремиться, чтобы наиболее длинные элементы были растянуты, а сжатие воспринималось короткими элементами. Раскосная решетка более металлоемка и трудоемка по сравнению с треугольной, так как общая длина элементов решетки больше и в ней больше узлов. Применение раскосной решетки целесообразно при малой высоте ферм и больших узловых нагрузках.

Шпренгельную решетку применяют при внеузловом приложении сосредоточенных нагрузок к верхнему поясу, а также при необходимости уменьшения расчетной длины пояса. Она более трудоемка, но в результате исключения работы пояса на изгиб и уменьшения его расчетной длины может обеспечить снижение расхода стали.

Если нагрузка на ферму может действовать как в одном, так и в другом направлении (например, ветровая нагрузка), то целесообразно применение крестовой решетки.

Ромбическая и полураскосная решетки благодаря двум системам раскосов обладают большой жесткостью; эти системы применяют в мостах, башнях, мачтах, связях для уменьшения расчетной длины стержней. Они рациональны при большой высоте ферм и работе конструкций на значительные поперечные силы.

Возможна в одной ферме комбинация различных типов решетки.

По способу соединения элементов в узлах фермы подразделяют на сварные и болтовые. В конструкциях, изготовленных до 50-х годов, применялись также клепаные соединения. Основными типами ферм являются сварные. Болтовые соединения, как правило, на высокопрочных болтах применяют в монтажных узлах.

Железобетонные фермы и некоторые тяжелые стальные фермы могут выполняться без раскосов с жесткими узлами.

Высоту ферм принимают h= (1/5 – 1/4)L, высоту ферм с параллельными поясами и трапецеидальных ферм — h= (1/6 – 1/8)L. Наклон раскосов составляет 35 0 – 45 0 .

Стальные фермы.

В зависимости от пролета и величины действующей нагрузки условно различают легкие фермы с сечениями элементов из простых прокатных или гнутых профилей (при усилиях в стержнях N500кН), способные перекрывать пролеты до 100 метров. Легкие стальные фермы разработаны для пролетов 18, 24, 30, 36 метров с унифицированным размером панелей 3 м, высотой 2,25м, 2,4м, 3,15 метра (с учетом габаритов грузов, перевозимых ж/д транспортом).

Пространственную жесткость обеспечивают постановкой горизонтальных и вертикальных связей. Также в обеспечении жесткости участвуют прогоны и плиты перекрытия.

Дата добавления: 2016-05-11; просмотров: 3432;

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Что такое ферма

Объяснить попробую настолько просто, насколько смогу.

Приложение вертикальной силы к балке обычного прямоугольного сечения приводит к ее прогибу (рис. 118). При этом в верхней части сечения возникают внутренние напряжения сжатия δсж, а в нижней — растяжения δрас.

Их можно изобразить в виде схемы по которой видно, что своих максимальных значений напряжения достигают на верхней и нижней границах сечения балки, а в центре оно равно нулю, то есть прямоугольное сечение балки работает неравномерно. Если удалить из него неработающие области получим двутавровое сечение. Двутавр — это главный строительный профиль. От деления двутаврового сечения получаются швеллеры, тавры и уголки, которые в обратной сборке могут образовать исходный двутавр, короб или крест.

Продолжим дальше удалять из балки «лишний» материал, уменьшать ее вес без потери несущей способности. Вырежем в вертикальной перегородке двутавровой балки отверстия максимально возможных размеров. Получившаяся «дырявая» балка — это прообраз фермы, в которой верхняя и нижняя часть называются поясами, а стержни их связывающие, стойками или подвесками (зависит от того оперта балка или подвешена). Понятно, что такой прообраз фермы можно изготовить не удалением «лишнего» материала из тела балки, а более простым путем сколачивания брусков и досок или сваривания металлических профилей.

При изготовлении нашей фермы из брусков в итоге получаем конструкцию пригодную и равную по несущей способности первоначальной балке прямоугольного сечения, но неустойчивую к боковым нагрузкам. Ведь по сути мы получили лестницу-стремянку, которую можно легко разрушить если приложить к ней горизонтальную силу. Устраним этот недостаток введением в конструкцию диагональных связей. Здесь они называются раскосами, а стойки (подвески) лучше называть одним словом шпренгель (распорка). Расстояния между узлами фермы называются панелями.

Главный недостаток обычной балки — большой прогиб от нагрузки. В строительных конструкциях сечение балки зачастую принимается не по несущей способности, а по прогибу.

Как сделать ферму стропильную?

Иными словами, для сооружений используется такое сечения балки, которое не допускает большого прогиба, но сама балка при этом способна нести гораздо большую нагрузку, чем на нее возлагают. Имеем нерациональное использование материала балки. Уменьшение прогиба балки достигается увеличением ее высоты.

Например, если взять обычную ученическую линейку, то можно легко убедиться, что она хорошо гнется при расположении плашмя и плохо — если ребром. Однако с увеличением высоты балки увеличивается её вес, и балка начинает прогибаться даже под собственным весом без внешней нагрузки. Вот тут и приходит на помощь облегченная «дырявая» балка — ферма, которую можно изготовить большой высоты без существенного увеличения веса.

Почему для описания фермы в качестве исходника взята балка, а не висячая стропильная система или какая-то другая конструкция крыши? Потому что не хочется привязывать фермы только к конструкциям крыш так как они широко используются в строительстве и машиностроении, а хочется закрепить понимание того, что ферма в целом работает так же, как балка. Например, при опирании на две опоры и загружении сверху в ее верхнем поясе возникают внутренние сжимающие напряжения, а в нижнем — растягивающие, она не передает распора на стены.

Фермы нагружают распределённой нагрузкой или сосредоточенными силами (рис. 119).

• Если строительную конструкцию разработать таким образом, что сосредоточенные силы будут приложены исключительно в узлах ферм, то в элементах фермы (поясах, шпренгелях и раскосах) не будет возникать изгибающих моментов. Они будут работать только на сжатие и растяжение, что позволяет уменьшать сечение этих элементов до необходимого минимума. Сами фермы при этом можно изготавливать из коротких элементов длиной от узла до узла, а узлы изготавливать по шарнирной схеме. Ферма — геометрически неизменяемая стержневая система с шарнирными узлами. Такие фермы часто встречаются в металлическом исполнении. Для деревянных ферм обычно используются схемы с изготовлением верхних и нижних поясов не короткими досками (от узла до узла), а длинными, во всю доступную длину. В этом случае пояса ферм не соединяются шарнирами в каждом узле, а опираются на них и подвешиваются к ним. Хотя и деревянную ферму тоже можно собрать из коротких дощечек. Главное, что нужно понять, нагрузка — приложенная в узлах в виде сосредоточенных сил, не будет изгибать элементы фермы.

• Если на ферму будет действовать равномерно распределенная нагрузка, то в стержнях верхнего пояса появится изгибающий момент дополнительно к сжимающим и растягивающим напряжениям. Изгибающий момент достигает своего максимального значения в середине каждого стержня пояса панели фермы при шарнирах врезанных в узлы, либо на опорах — при шарнирах, расположенных под/над поясом фермы. Соответственно сечение стержней фермы будет большим, чем если бы ферма была нагружена точечными силами в узлах.

В использовании схемы нагружения кроется главное преимущество ферм. При одной и той же величине внешней нагрузки правильное ее распределение на ферму дает преимущество в экономии материала.

Фермы нужной длины (пролета) к которым будет приложена точечная нагрузка в узлах можно изготавливать из коротких элементов длиной от узла до узла.

Фермы, на которые будет действовать равномерно распределенная нагрузка тоже можно изготавливать из коротких элементов если узлы фермы будут шарнирами; и из длинных если шарниры будут под/над поясами.

Обычно для крыш используются деревянные фермы, сделанные из длинных досок. Так как перекрываемые пролеты бывают больше, чем позволяет длина досок, фермы делают из двух частей. Стыкуя их примерно на расстоянии 1/5 длины панелей, то есть там, где изгибающий момент стремится нулю.

Стропильные фермы это жёсткие конструкции, предназначенные для устройства крыши. Они передают нагрузку от обрешётки с лежащий на ней кровлей на стены дома.

Традиционно их выполняют деревянными. В настоящее время для облегчения частного строительства выпускаются готовые деревянные стропильные фермы.

Основные элементы стропильной фермы.

Стержни — элементы (стойки, раскосы …) формирующие собой решетчатую конструкцию.

Узлы — места соединения стержней.

Пояса — продольные элементы фермы, расположенные вдоль ее пролета.

Ферма (конструкция)

Верхний и нижний пояс.

Решётка фермы — формируемая стержнями.

Высота фермы — расстояние между центрами тяжести сечения поясов .

Длина панели — расстояние между соседними узлами пояса.

Принцип действия стропильной фермы.

Если произвольным образом скрепить на шарнирах несколько стержней, то они будут беспорядочно крутиться вокруг друг друга, и подобная конструкция будет, как говорят в строительной механике, изменяемой, то есть если на неё надавить, то она сложится, как складываются стенки спичечного коробка. Совсем другое дело, если вы составите из стерженьков обычный треугольник.

Теперь, сколько бы вы ни давили, конструкция сможет сложиться, только если сломать один из стержней, или оторвать его от других. Это конструкция уже неизменяемая. Конструкция фермы содержит в себе эти треугольники. И стрела башенного крана и сложные опоры, все они состоят из маленьких и больших треугольников.

Важно знать, что так как любые стержни лучше работают на сжатие-растяжение, чем на излом, то нагрузку к ферме следует прикладывать в точках соединения стержней.

Фактически стержни фермы обычно соединяют между собой не через шарниры, а жёстко.

Основные виды стропильных ферм.

Изготовление (сборка) стропильных ферм.

Деревянные стропильные фермы крепятся металлическими зубчатыми стальными пластинами (гвоздевыми пластинами) толщиной 1, 2, и 3мм.

Для монтажа такого крепежа используется монтажно-прессовое оборудование.

Как вариант, можно воспользоваться самодельным прессом, состоящим из прочно сваренных металлических профилей, толстой металлической пластины и домкрата. Использование его на месте строительства позволит сэкономить на транспортировке ферм.

Изготовление стропильных ферм — видео.

Подбор сечения стропильных элементов.

Сечение доски, используемых для изготовления стропильных ног и других элементов стропиловки, будет зависеть от длины стропил, шага их установки и расчетных величин ветровых и снеговых нагрузок по данному региону.

В данной таблице указаны рекомендуемые значения, соответствующие возможным максимальным нагрузкам на стропильную конструкцию для Подмосковья и Москвы. Они не заменят полноценного расчета несущей способности стропильной конструкции, но их вполне можно рассматривать для простых кровельных конструкций.

Шаг установки стропил (м)	Длина стропильного элемента (м)
3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
0,6	40х150	40х175	50х150	50х150	50х175	50х200	50х200
0,9	50х150	50х175	50х200	75х175	75х175	75х200	75х200
1,1	75х125	75х150	75х175	75х175	75х200	75х200	100х200
1,4	75х150	75х175	75х200	75х200	75х200	100х200	100х200
1,75	75х150	75х200	75х200	100х200	100х200	100х250	100х250
2,15	100х150	100х175	100х200	100х200	100х250	100х250	—

Монтаж стропильных ферм.

Монтаж стропильных ферм — видео.

Сначала необходимо нанести разметку на места установки ферм.

Первыми ставятся фронтонные (торцовые) фермы.

И крепятся крепежём или гвоздями под углом к верхней обвязке стены. Для более удобного выравнивания промежуточных ферм можно натянуть верёвку между фронтонными фермами, например в нижней части ската.

Далее устанавливаются промежуточные конструкции. И фиксируются к предыдущей ферме наклонными временными связками, (доска 22*100мм). Временные связки стабилизируют фермы и сохраняют интервалы между ними.

После необходимо стабилизировать фермы выставляя их строго вертикально и скрепляя между собой обрешёткой в верхнем поясе и досками на поверхности нижнего пояса.

Так же для более надёжной устойчивости, перед установкой обрешётка, можно скрепить фермы металлической лентой по диагонали, от нижнего края свеса первой и до конька последней.

САПР «Сударушка»

Расчeт стропильной фермы

Проводится расчёт металлической стропильной фермы двухскатной крыши при воздействии снеговой нагрузки.
Рассматривается сварная конструкция, изготовленная из труб прямоугольного сечения.
В программе нужно задать снеговую нагрузку, шаг стропил, габариты фермы, число промежуточных стоек и размеры сечения. Сразу будут вычислены максимальные напряжения в поясах фермы. Также подсчитывается суммарная длина стержней и масса фермы.
На экран и на принтер выводится схема фермы и таблица с исходными данными и с результатами расчёта.

Ферма состоит из стропил, затяжки и центральной стойки. Кроме того, в ней могут быть промежуточные стойки с раскосами.
Под действием нагрузки верхний пояс фермы (стропила) будет сжат, нижний (затяжка) растянут. Если есть промежуточные стойки с раскосами, то наибольшие усилия будут в крайних пролётах поясов фермы.
Сжатые стропила могут потерять устойчивость как в плоскости фермы, так и перпендикулярно ей. В программе рассчитывается минимальный шаг подкреплений стропил от потери устойчивости перпендикулярно плоскости фермы.

Источник stroyvolga.ru

Строительные металлические фермы особенности конструкций

Строительная ферма — это металлическая структура, состоящая из отдельных наклонных раскосов или вертикальных стоек, которые соединены между собой в отдельные узлы, расположенные на нижнем и верхнем поясе фермы с помощью сварных соединений, их совокупности образуют жесткую конструкцию. Связанные стойки равномерно распределяют нагрузку по всей конструкции фермы, которая передает ее через опорные колоны на фундамент. При этом верхний пояс работает на осевое сжатие, а нижний на растяжение.

Виды и разновидности

Соединенные между собой раскосы образуют треугольник, который считается самой прочной геометрической фигурой. Поэтому практически любая конструктивная схема фермы, независимо от ее вида, состоит из набора определенного количества не изменяющихся геометрических фигур в виде треугольников.

Элементы ферм

Фермы состоят из следующих элементов:

• Верхний пояс. Состоит из горизонтальной, наклонной, радиусной или ломаной балки, к которой крепятся все верхние соединительные узлы стоек.
• Нижний пояс. Горизонтальная продольная балка, на которой расположены нижние соединительные узлы стоек или раскосов.
• Стойки. Элементы, расположенные вертикально между верхним и нижним поясом. Предназначены для восприятия и распределения основной нагрузки по всей конструкции фермы. Работают на сжатие.
• Раскосы. Наклонные стойки, которые связывают узлы, расположенные на верхнем и нижнем поясе устройства. Устанавливаются в конструкции под углом 45 градусов и работают на сжатие и растяжение.
• Узлы (панели). Точки, расположенные на поясах фермы, в которых соединяются диагональные раскосы или вертикальные стойки.

Узловые соединения могут быть:

1. Сварные — все элементы конструкции связаны между собой при помощи сварки.
2. Болтовые соединения или клепаные — элементы соединяются между собой с помощью болтов или заклепок на общей стальной закладной (фасонке), изготовленной из толстого прокатного листа.

Разновидности изделий

Стальная ферма, по сравнению с цельными балками, имеет более легкий вес, на ее изготовление уходит меньше металла, при этом она отличается высокой несущей способностью. А по своей конструкции и распределению вертикальных нагрузок фермы делятся на два вида:

1. Плоская ферма (легкая). Представляет собой структуру, где ее пояса, стойки и раскосы находятся в одной рабочей плоскости. При этом она несет только вертикальную нагрузку. Для устойчивости против боковых воздействий плоские сооружения дополнительно укрепляются между собой поперечными прогонами и диагональными связями.
2. Тяжелые пространственные (структурные) фермы. Монтируются из набора раскосов, которые расходятся из одного узлового соединения по трем или четырем сторонам и могут иметь несколько верхних и нижних поясов.

Структурные устройства намного сложнее при сборке, но благодаря своей конструкции, способны нести как вертикальную, так и боковую нагрузку. При этом для них не требуется монтировать дополнительных прогонов для связи с другими металлоконструкциями, поэтому их часто используют для одного цельного перекрытия больших и довольно широких пролетов с минимальным количеством опорных колонн.

Конструкционные особенности

Любые металлические устройства, независимо от их конструкции, контура и формы, имеют свои особенности и определенные параметры. Но все же по способу установки, кроме классической, когда структурное устройство опирается на опоры двумя концами, иногда встречаются конструктивные сооружения, у которых один край получается висячим, то есть без опоры. Обычно они монтируются для перекрытий зданий, у которых скат крыши выносится далеко за пределы наружных стен.

Контуры и формы ферм

В зависимости от конструкции, фермы могут быть прямой, одно или двухскатной формы. По контуру различаются на несколько видов:

1. Устройство, у которой оба пояса расположены параллельно друг к другу. Чаще всего используется для сооружения перекрытий промышленных зданий с плоской мягкой кровлей, а также под эстакады, мосты и так далее. Представляет собой самую простую конструкцию, в которой раскосы и стойки идентичны по своим размерам, поэтому их сборка производится довольно легко.
2. Односкатная трапецеидальная конструкция. Такая конструктивная структура имеет прямые пояса, но верхний расположен с уклоном в одну сторону под определенным углом. Используя такое сооружение совместно с колоннами, можно создать довольно жесткий каркас для строения. Не имеет средних длинных стоек и не требует большого уклона.
3. Полигональные фермы. Отличаются сложной конструкцией и самой продолжительной по времени сборкой, но при этом может, по сравнению со своими аналогами, выдерживать очень большую вертикальную нагрузку. Используются для перекрытия большепролетных тяжелых зданий.
4. Фермы треугольной формы. Используются как стропильная система при монтаже крутых крыш. Простая сборка, но имеются некоторые недостатки. У них острый опорный узел и большой расход материала при изготовлении из-за длинных стоек или раскосов в центре конструкции.

Виды решеток

Существуют следующие виды решеток:

• Треугольная решетка. Является самой жесткой и эффективной системой в конструкциях с параллельными, треугольными и трапецеидальными очертаниями.
• Раскосная решетка. Состоит из самых длинных раскосов, которые работают одновременно на сжатие и растяжение, а вот вертикальные стойки только на сжатие.

Существуют также специальные крестовые, шпренгельные и другие решетки.

Зависимость конструкции от угла наклона

Важным параметром конструкции ферм является их угол наклона, и в зависимости от него конструкции делятся на 3 группы:

• К первой группе относятся конструкции, у которых угол наклона составляет 6−150 при соотношении высоты и длины от 1:7 — 1:9. Обычно это трапециевидные устройства с дополнительными короткими стойками, благодаря которым повышается противодействие прогибу при высоких вертикальных нагрузках. При этом верхние и нижние размеры панелей должны быть одного размера, а их количество зависит от длины пролета и особенности самой конструкции фермы.
• Вторая группа состоит из структурных устройств с углом наклона в пределах 15−22° при этом соотношение высоты/длины должно быть 1:7, где максимальная длина должна составлять не больше 20 м/п. Часто такие конструкции изготавливаются с ломанными нижними поясами, что позволяет снизить вес в пределах 30% по сравнению с треугольной фермой.
• У третьей группы угол наклона составляет 22−300, а их длина по отношению к высоте составляет соотношение 1 к 5. Эти фермы отличаются небольшим весом и чаще всего имеют форму треугольника. Могут монтироваться непосредственно на наружные стены дома. Длина перекрываемого ими пролета, может быть от 14 до 20 м/п, а число панелей должно быть четным с одинаковой длиной 1,5−2,5 м.

Преимущества строительных ферм

Практически все строительные фермы имеют немалые преимущества перед цельнометаллическими балками, среди которых основными являются:

1. Небольшой вес при большой длине.
2. Способность удерживать огромные статистические и динамические нагрузки.
3. Долговечность при интенсивной эксплуатации.
4. Высокая стойкость к прогибам.
5. Возможность самостоятельного изготовления ферм непосредственно на строительной площадке

Изготовление конструкций

Как правило, конструкции ферм, изготавливаемых из металла, подбираются в зависимости от проектируемого угла наклона их верхнего пояса, ширины перекрываемого пролета и назначения. Если принимать во внимание перекрытия промышленных зданий, мостовых и эстакадных пролетов, где они чаще всего используются, то для этого изготавливаются фермы строительные со стандартной длиной 12, 18, и 24 м/п.

Общие требования

Для более тяжелых и ответственных конструкций (мостов и путепроводов) применяются двутавровые балки и швеллера. Все гидротехнические сооружения собираются из элементов круглого сечения или профильных труб.

Чаще всего для сборки стандартных строительных ферм используется усиленный прокатный уголок. При этом для изготовления всех ее элементов применяется спаренный уголок, заготовки которого соединяются между собой с помощью сварки специальными, вставленными между ними металлическими пластинами (рыбками). Уголки спариваются таким образом, чтобы их поперечное сечение напоминало тавровое сечение.

Правда, в последнее время металлические конструкции этой конфигурации стали пользоваться меньшим спросом из-за трудоемкости сборки, сварки и покраски. Альтернативой таким сооружениям все больше становятся стальные профильные или круглые трубы.

Правильный расчет

Необходимо понимать, что сделать качественный расчет несущего устройства можно только при наличии специальных знаний с учетом требований СНиП и многих других многочисленных факторов. Для того чтобы грамотно сделать расчет, проектировщики используют специальные программы.

Рассчитывая проект инженерного устройства, обязательно все полученные значения должны наноситься в проектный чертеж, без которого сборка конструкции будет практически невозможной.

Изначально перед составлением чертежного проекта подготавливается схема фермы с указанием основной зависимости уклона верхнего пояса и общей длиной будущего изделия. Также следует принимать во внимание и такие факторы, как:

1. Контур опорной поверхности для монтажа будущей кровли или перекрытия. Это поможет высчитать угол наклона верхнего пояса несущего устройства.
2. Экономия материала на изготовление конструкции (если требование заказчика не будет противоположным к этой экономии).
3. Правильный расчет с учетом максимальной нагрузки, которая предполагается для этого изделия. При этом следует помнить, что углы раскосов в одной конструкции могут быть разными, но ширина панелей всегда должна оставаться одинаковой для всех.
4. Расстояние между крепежными узлами рассчитывается в последнюю очередь, но обычно оно выбирается по ширине панели.

Как только основные параметры будут рассчитаны, следует определиться со схемой конструкции. Лучше всего для этого воспользоваться специальными программами, которые можно свободно найти в интернете. Например, можно воспользоваться программой «Расчет ферм».

Сборка конструкции

Все элементы ферм для перекрытия длинных пролетов изготавливаются и подгоняются в заводских условиях, там же производится и часть сборки конструкции. Полный ее монтаж выполняется непосредственно на строительной площадке строго по детализированным чертежам, которые идут в комплекте с изделием. На чертеже обозначены отдельные маркировки всех деталей конструкции и предоставлена инструкция, поясняющая весь процесс сборки.

Обычно на заготовках изделия имеются специальные монтажные отверстия, с помощью которых можно собрать и временно закрепить без использования струбцин и специальных крепежных хомутов все детали конструкции при подготовке ее к сварочным работам.

Если таких отверстий нет, временная фиксация заготовок производится при помощи струбцин и короткими сварными швами.

Большинство деталей устройств из металла сваривается электросваркой или соединяется с помощью болтовых соединений. Степень надежности таких соединений зависит от усилия, с которым затягивались болты. Обычно такая работа производится двумя монтажниками, которые затягивают гайки с помощью ключей с удлиненными рукоятками или пневматическими гайковертами.

Полное соединение элементов конструкции ферм электросваркой производятся в случаях, когда требуется получить максимально прочное соединение. Особо важные крепления деталей могут производиться с помощью толстых стальных заклепок.

Монтаж собранных конструкций производиться при помощи крана, а тяжелые конструктивные структуры могут устанавливаться двумя кранами. После монтажа полностью собранной конструкции на колонны, она приваривается к закладной пластине, жестко зафиксированной на оголовнике колонны.

Источник planken.guru

Фермы

Основным конкурентным преимуществом нашей компании является выполнение полного цикла работ, от проектирования и изготовления зданий, до монтажа и сдачи готового объекта «под ключ».

Стальные фермы — неотъемлемая часть современных сооружений, зданий. Представляет собой сборную систему. Используется для строительства перекрытий больших пролетов с целью снижения материалоемкости и снижения общего веса конструкции.

Что представляет собой конструкция

Ферма — одна из разновидностей строительных конструкций. Она состоит из отдельных железных стержней, которые закреплены в узлах. Сама по себе схема построения ферм представляет собой множество соединенных между собой треугольников. Может применять различную форму и конструктивные особенности. Ферма необходима для обеспечения концентрации нагрузок в соединительных точках.

Технические характеристики

Ферма характеризуются следующими характеристиками:

• Длина пролета. Расстояние между парой наиболее близко расположенных друг к другу опорных точек.
• Высота. Размер объема фермы с расположенными вертикальными поясами.
• Панель верхнего пояса. Расстояние между двумя ближайшими узлами, которые расположены на верхней части продольной балки.
• Панель нижнего пояса. Расстояние от одного смежного узла нижней продольной балки до другого.

Если балки верхнего и нижнего пояса находятся не параллельно друг другу, тогда используются 2 значения высоты. Это Н1 и Н2.

Элементы и узлы конструкции фермы:

• стойки — элементы жестких вертикальных поперечных связей. Они предназначены для соединения всех узлов нижнего и верхнего пояса. Конструкция фермы на себя принимает нагрузку на сжатие;
• верхний пояс — необходим для связи соединительных узлов верхней части фермы;
• нижний пояс — продольная палка. Она находится в горизонтальном положении. К ней крепятся узлы нижней части фермы;
• раскосы — поперечные элементы связей. Располагаются по диагонали, необходимы для соединения верхних и нижних поясов. Раскосы устанавливаются под углом 45 градусов. Соблюдение этого правила необходимо для того, чтобы нагрузка равномерно приходилась на элементы при сжатии и растяжении;
• узловые соединения — сварные и болтовые элементы. Также могут использоваться клепаные узловые втулки для соединения примыкающих друг к другу элементов;
• узлы — точки конструкции. В них производится соединение диагонально расположенных раскосов, стоек, верхних и нижних балок поясов. Для фиксации используется шарнирный тип соединения.

При проектировании ферм с использованием стальных изделий или уголка при сваривании используются фасонки.

Фермы отличаются от сплошных балок тем, что у них высокий показатель несущей способности при сравнительно небольшой металлоемкости, стоимости.

Виды фермических изделий:

• Плоские. Все стержни располагаются преимущественно в одной плоскости. Конструкцию необходимо дополнить и усилить продольнымидиагональными связями.
• Трехмерные. Состоят из набора стержней, которые устанавливают в 3 разных плоскостях. Конструктивная сложность, оправдана способностью, выдерживать боковые, вертикальные, горизонтальные нагрузки. Изделия могут использоваться без дополнительных связей с иными конструкциями.

• Сегментные. Представляют собой идеально ровную основу в виде нижней балки и цельного сегмента. Он выполняет функцию верхнего пояса. При изготовлении таких фермичных конструкций нередко используется стальные трубы и прокатные станки. Они необходимы для гибки металла и придания формы, согласно заданным размерам.
• Прямоугольные и параллельные конструкции. Выполняются из балок, которые расположены параллельно друг к другу, имеют форму прямоугольника. Этот вид изделий пользуется большим спросом и является самым распространенным на сегодняшний день. Характеризуется универсальностью.
• Несимметричные треугольные фермичные конструкции. Изготавливают их из стальных элементов, которые заключены в форму прямоугольного треугольника. Их используют также в качестве стропильных ферм при строительстве односкатной крыши. Конструкции треугольной формы. Это стальные изделия, расположенные в виде равнобедренного треугольника. Прочность обеспечивается за счет диагональных связей и вертикальных стоек. Используется при строительстве двускатной крыши. Наклонные балки исполняют роль стропильной системы.

Типы решеток ферм

Практическая реализация стальных фермичных конструкций предусматривает наличие жестких связей. Для обеспечения прочности и надежности конструкции. При этом важно учитывать тип используемого материала для изготовления фермы. Поэтому решетки могут изготавливаться по следующим схемам:

• Треугольная. Самая распространенная форма решеток. Такой тип считается самым экономным. Он имеет суммарную длину стержней жесткости.
• Раскосая. Характеризуется материалоемкостью и сложностью монтажа. Используется преимущественно при высоких нагрузках. Может применяться с дополнительными раскосами.
• Шпренгельные решетки. Применяется в том случае, если основная часть принимаемой нагрузки приходится на верхний пояс конструкции.
• Крестовая решетка. Идеально подходит для конструкций с нагрузками в разных направлениях.
• Перекрестный тип. Целесообразно использовать для ферм, которые выполнены из Т-образных балок.

Полураскосые и ромбические формы. Используют при строительстве мостов и матч для обеспечения дополнительной прочности.

Материалы

Могут использоваться разные виды стального проката. Т и Н-образный профиль. Еще его называют двутавр, тавр, швеллер. Для реализации классических задач используются углеродистые марки сталей и обычные сплавы. Коррозиестойкие и низколегированные марки сталей, актуальны для строительства ответственных металлоконструкций.

Углеродистые сплавы и оцинкованные виды проката стоит использовать при повышенной степени агрессивности. Дополнительно применяются и алюминиевые элементы. Несущие конструкции выполняются на основе стали. Это один из самых популярных строительных материалов на сегодняшний день. Без него невозможно обойтись при сооружении кровли, гражданского и промышленных объектов.

Несущие фермичные конструкции характеризуются высокой степенью экономичности и эффективности. С помощью них можно решить абсолютно любую архитектурную задачу. То, что сооружение прослужит несколько лет обеспечено долговечностью и надежностью стальных конструкций.

Преимущества

Такие конструкции имеют множество положительных моментов. В первую очередь стоит выделить — рациональность, экономичность, эффективность, надежность, долговечность.

К остальным достоинствам относятся следующие качества:

• Позволяет снизить сроки установки и строительство сооружений. Готовые элементы уже привозят на рабочую площадку, где собственно и происходит сборка рабочей бригадой.
• Есть возможность построить высокие и прочные конструкции. Это промышленные объекты, строительство жилых домов, коттеджей, торговых павильонов, центров и иных объектов.
• Высокая степень устойчивости к механическим и снеговым нагрузкам, сильным порывам ветра и иным воздействиям.
• Можно построить здания, которые будут обладать дизайном и эстетическим внешним видом.
• Фермичные конструкции характеризуются невысокой стоимостью, прочностью и не большой металлоемкостью. Их использование позволит сократить расходы на строительство и снизить общую стоимость строительства объекта.
• Фермы имеют большой уровень спроса при строительстве малоэтажных объектов с односкатными и двускатными крышами.

Стальные несущие конструкции пользуются большим спросом при строительстве различных по назначению объектов. Они являются безальтернативным решением. Высокий уровень прочности изделий и спрос на эти материалы, заслужены следующими преимуществами:

• небольшой вес;
• высокая несущая способность;
• доступная цена;
• низкие требования к обустройству фундамента;
• предельная жесткость фермичных конструкций;
• большой ассортимент конструктивных решений;
• устойчивость к внешним факторам;
• простота устройства и последующего обслуживания;
• большие возможности по проведению отделочных работ внутри конструкции;
• минимальные сроки строительства;
• разрешено применять изделия при различных погодных условиях;
• обладают широкими возможностями для обустройства внутри ни систем вентиляции;
• строительство зданий и сооружений с различной степенью сложности;
• долгий срок эксплуатации.

Металлические конструкции проектируются и изготавливаются с небольшим процентом прочности. Поэтому такие конструкции можно без страха и риска эксплуатировать на протяжении 50 лет (полвека!).

Проектирование

Выполнение работы невозможно без проектной документации и профессиональных конструкторов. Прежде чем создать проект, необходимо определиться с размерами пролета, типом грунтового покрытия, какой будет использоваться кровельный материал. А также на начальном этапе следует определиться с формой крыши и наклона ската. Следует учитывать снеговые и ветровые нагрузки, климатические условия.

На основании этих данных осуществляется выбор типа фермичной конструкции и применяемого типа решетки. После того как все это выполнено, следует рассчитать объем строительных материалов. Лучше покупать с небольшим запасом.

Монтажные работы

Процесс строительства с применением стальных элементов подразумевает четкое выполнение пошаговых действий. Изначально проводятся земельные работы по возведению фундаментальной основы и стен. После этого на стройплощадку доставляют фермы. Процесс сборки, сварки, зачистки и покраски изделий осуществляется на земле.

Далее готовые конструкции поднимают на место установки, используя для этого подъемный кран. Дальнейшие работы осуществляются согласно составленному проекту.

Конструктивные особенности

Фермичная конструкция необходима для грамотного распределения нагрузки. Нагрузка не должна поступать на одну какую-то точку, она должна распределяться на всю ферму. В зависимости от строения фермы, существует несколько разновидностей:

• Сегментно-прямоугольные.
• Трапециевидная двускатные.
• Сегменто-безраскосые.
• Арочно-бескаркасные.

При выборе того или иного вида несущей фермы, необходимо проанализировать каждый отдельно взятый тип, сравнить характеристики и иные особенности. Также выбор будет зависеть от того, для чего они именно нужны. Для строительства объекта гражданского или промышленного назначения или иных зданий, сооружений.

Также есть плоские и объемные фермы. Они имеют кардинальные отличия друг от друга, так что для начала нужно рассмотреть их особенности. Плоские изделия имеют только габариты ширины и длины. Объемные конструкции выполнены в трехмерном пространстве. Несущая способность конструкции определяется исходя из размеров исходных деталей и схемы проектирования.

При конструировании объемных конструкций, необходимы следующие элементы и узлы изделия:

• Нижний пояс. Это элемент основания, представляющий собой балку, расположенной в горизонтальной плоскости. Ее устанавливают на стены для последующего крепления к ней остальных элементов. А именно элементы жесткости, — диагональные и вертикальные элементы.
• Верхний пояс. Он также является основанием для связей, как и верхний пояс. Если конструкция имеет прямоугольную форму, тогда балка устанавливается параллельно основанию. В трапециевидных конструкциях верхний пояс делится на участки, повторяющие заданную форму. Для арочных и сегментных сооружений создают арку с заданным изгибом.
• Раскосы и стойки. Представляют собой элементы жесткости. Вертикальные ребра выступают в качестве сток. А диагональные элементы металлической конструкции — раскосы.
• Узлы. Это место, где соединяются стойки и раскосы с верхним или нижним поясом. Проект создается так, чтобы нагрузка конструкции концентрировалась в узловых точках.

Как происходит процесс изготовление

Фермичные конструкции относятся к категории повышенной безопасности. Потому как от качественных характеристик зависит прочность и целостность здания. Для их изготовления используют равнополочный и неравнополочный уголок, круглые трубы, швеллер, сварнаяхолоднокатаная балка.

В ходе изготовления фермы может применяться сваривание и болтовое соединение. Рассмотри их более подробно:

• Соединение заклепками или болтами. В конструкции сначала делают отверстия с помощью плазменной резки. Используемые крепежные элементы должны обладать высоким уровнем прочности. В этом случае будут применяться метизы, гайки, шайбы, граверы. С помощью болтового соединения обеспечивается быстрая установка фермичной конструкции на стройплощадке. Также при необходимости, можно произвести демонтаж, и это также займет немного времени.
• Соединение стальных элементов на молекулярном уровне. В этом случае понадобится сварка. Сейчас существует большое количество разнообразия. Это и контактная, электрическая, дуговая. Самыми эффективным является сварка под флюсом для фермичных конструкций. Такая технология соединения позволяет несколько упростить и автоматизировать этот процесс. Сварочные машины могут формировать внешние и внутренние швы при двойном проваривании. Для проверки качества будет использоваться лазерное и ультразвуковое устройства. Используемый для изготовления ферм металлопрокат может быть выполнен из низколегированных, обычных, конструкционных, углеродистых и высокопрочных марок стали. Оцинкованные материалы могу использоваться с целью защиты от внешних факторов.

Сфера применения

Несущие фермы представляют собой стальные каркасы больших размеров и объемов. Изначально такие конструкции применялись при строительстве зданий с широкими пролетами: цеха, химические и металлургические предприятия, ангары и хранилища, павильоны и комплексы. Фермы проходят проверку на качество и безопасность. Поэтому в их безопасность можно быть уверенным на все сто процентов.

Сейчас же несущие фермы используют при строительстве 1-2 скатной крыши и иных разновидностей. Поэтому они пользуются повышенным вниманием со стороны профессиональных строительных организаций.

Область применения ферм не имеет ограничений. Их используют при сооружении мостов, гидротехнических и иных конструкций. При строительстве мостовых грузоподъемных кранов стало типичным подобного рода строительства.

Источник mtk-olimp.ru