Фермы

Металлическая ферма – это решетчатая строительная конструкция, состоящая из стержней, соединенных концами в узлах и образующих жестко связанную систему.

Стропильные фермы используются для перекрытия пролетов больших залов, промышленных помещений, а также для перекрытия пролетов мостов.

Объемные фермы, постав­ленные вертикально, используются как опоры линий электропередач, мачт, а также в конструкции подъемных кранов.

Фермы, как и балки, работают в целом на поперечный изгиб. Поскольку нагрузка на фермы прикладывается в уз­лах, а узлы в стальных фермах являются, как правило, шарнирными, то стержни испытывают толь­ко осевые усилия, то есть центральное сжатие или центральное растяже­ние. Это обстоятельство обеспечивает более полное использование прочност­ных свойств металла.

Также как и металлические балки, фермы по статической схеме могут выполняться разрезными, многопролетными (неразрезными) и консольными.

Фермы 1Балочные разрезные системы наибольшее применение нашли в покрытиях зданий, транспортных галереях, мостах и других аналогичных сооружениях. Эти системы несложны в изготовлении и монтаже, им не нужны сложные опорные узлы. Недостатком разрезных форм является их металлоемкость. Кроме того, разрезные фермы с длинными (более 40 м) пролетами становятся негабаритными, и их приходится монтировать из отдельных элементов непосредственно на строительной площадке.

Неразрезные фермы применяются, когда число перекрываемых пролетов больше или равно двум. Эти фермы экономичнее по расходу металла и имеют большую жестко­сть. Это позволяет уменьшить их высоту. Недостатками неразрезанных ферм является то, что при осадке опор в них возникают дополнительные усилия, что не рекомендуется при слабых просадочных основаниях. Кроме того, неразрезность вызывает удорожание, так как требует дополнительного монтажа таких конструкций.

Рамные фермы экономичны по металлоемкости и имеют меньшие размеры, но, к сожалению, они более трудоемки при монтаже. Их применение оправдано для боль­шепролетных зданий.

Использование арочных конструкций как правило определено архитектурными требованиями. Применение арочных конструкций снижает расход стали, однако увеличивает как объем помещения, так и поверхность огражда­ющих конструкций..

Консольные фермы используются для башен, навесов и опор ЛЭП.

По материалу фермы выполняются деревянными, железобетонными, стальными и комбинированными, когда на сжатие работают древесина или железобетон, а растянутые элементы изготавливаются из стали.

Основные элементы ферм -это верхний и нижний пояса образующие контур фермы, а также решетка, состоящая из раскосов, стоек и подвесок.

В зависимости от того, поднимаются раскосы вверх или опускаются вниз, их разделяют на восходящие и нисходящие. Вертикальные стойки и рас­косы, которые являются в конструкции крайними, называются опорными. При проектировании стараются унифицировать размеры ферм, чтобы можно было фермы, выполненные из одного материала, заменять фермами, выполненными из другого, материа­ла без изменения конструкции самого здания.

Фермы 2

Достоинства и недостатки металлических ферм – это, в первую очередь, достоинства и недостатки металлических строительных конструкций в целом. Сравнивая фермы и балки, отметим, что по расходу стали фермы экономичнее балок, но являются более трудоемкими в изготовлении, при этом эффективность решетчатых ферм с увеличением пролета и уменьшением нагрузки растет по сравнению со сплошностенчатыми балками. Сравнение ферм в зависимости от статической схемы приведено выше.