Что такое металлическая ферма?

Фермы представляют собой геометрически неизменную конструкцию, составные части которой (стержни) будут работать только на растяжение или сжатие. Стержни соединяются в узлах, в них же происходит приложение усилий от нагрузок вышележащих конструкций или природных факторов (например, снег или ветер) . Стержневые конструкции начали использовать с середины 19 века, когда для их изготовления начала активно применяться сталь. Изобретение новых строительных материалов способствовало увеличению области применения ферм.

В зависимости от области применения ферма металлическая может быть: мостовой, крановой, фермой покрытия, эстакадной.

Элементы конструкции

Существует множество видов ферм, но для каждой из них можно выделить основные элементы, которые будут присутствовать в конструкции:

• Пролет - расстояние между центрами опор конструкции. Пролет устанавливают кратным 6 метрам.

• Нижние и верхние пояса фермы - совокупность горизонтальных стержней, которые ограничивают контур металлоконструкции сверху и снизу соответственно. Конструктивная особенность ферм такова, что нижний пояс работает на растяжение, а верхний - на сжатие. Это позволяет выгодно использовать особенности конструкции и рационально использовать строительные материалы.

• Узел - конструкция, в которой соединяются два или более стержня.

• Стойка и раскос - стержни, которые находятся внутри контура изделия. Стойка при этом расположена перпендикулярно поверхности земли. Раскос устанавливается под наклоном.

• Панель - промежуток между двумя соседними узлами в одном поясе.

Виды металлических ферм

В зависимости от требуемой несущей способности, технологичности производства, а также других факторов по очертанию поясов фермы бывают:

• С параллельными поясами. Простейшая в изготовлении система, недостатком которой стало слабое соответствие реальной эпюре нагрузок из-за чего возникает перерасход материалов. Минусы конструкции компенсируются технологичностью производства и унификацией составных частей .

• Треугольные односкатные (двускатные). В силу своих конструктивных особенностей восприятия нагрузки используются как подстропильные или стропильные конструкции для устройства кровель уклоном выше 20°.

• Трапециевидные фермы. Они не полностью обеспечивают рациональное распределение нагрузок, но просты в изготовлении и монтаже.

• Сегментные. Один (или оба) пояса имеет форму дуги. Изделия точно соответствуют эпюре нагрузок, но сложны в монтаже из-за обилия дугообразных элементов и высоких требований к точности геометрии.

• Полигональные (параболические). Схожи по форме с сегментными, но имеют упрощенную форму верхней части, что частично избавляет их от недостатков, свойственных сегментным изделиям.

Разнообразие контуров ферм, типов решетки и способов опирания позволяет решать любые задачи в области проектирования сооружений: от навеса над гаражом до пролетов моста. Простота, доступность и надежность обеспечили популярность металлоконструкций в строительстве.