8 495 540 46 44
Круглосуточный прием заявок
8 495 646 06 88
Круглосуточный прием заказов
Пишите на почту
Ваша корзина пуста
сделать заказ!

Фермы

Стальные фермы являются неотъемлемой частью большинства современных зданий и сооружений. Представляя собой сборную стержневую систему, фермы используют для возведения перекрытий больших пролетов для снижения материалоемкости и снижения массы конструкции.

Конструкция

Ферма представляет собой разновидность строительной конструкции, которая состоит из отдельных жестких стержней, закрепленных в узлах. Схема построения ферм представляет собой множество треугольников, соединенных между собой в единую систему, которая может принимать любую форму, размеры и конфигурацию. Принцип действия конструкции предполагает концентрацию усилий и нагрузок в точках соединения, к которым предъявляются отдельные требования.

Конструкция любой фермы характеризуется набором основных технических характеристик, определяющих параметры изделия. Среди них:

  • величина длины пролета – значение дистанции между парой наиболее близко расположенных опорных точек;
  • высота изделия – размер габарита фермы с конструктивно расположенными вертикальными параллельными поясами;
  • панель верхнего пояса – размер, определяющий расстояние между парой ближайших узлов, расположенных на верхней продольной балке;
  • панель нижнего пояса – величина дистанции от одного смежного узла нижней продольной балки до другого.

В том случае, когда балки верхнего и нижнего поясов расположены не параллельно друг другу, приводятся два значения высоты Н1 и Н2, которые определяют расстояния от нижней балки до нижней и верхней части балки верхнего пояса.

Различают следующие конструктивные элементы и узлы конструкций ферм:

  • стойки – элементы жестких вертикальных поперечных связей, предназначенных для соединения между собой всех узлов верхнего и нижнего пояса. На стойки воздействует нагрузка на сжатие, которую воспринимает конструкция фермы;
  • верхний пояс – стальная наклонная, продольная или радиусная балка, необходимая для связи соединительных узлов верхней части конструкции;
  • нижний пояс – продольная балка, расположенная в горизонтальной плоскости, предназначенная для крепления узлов нижней части конструкции;
  • раскосы – элементы поперечных связей расположенные по диагонали и предназначенные для соединения всех узлов, как нижнего, так и верхнего поясов. Как правило, раскосы устанавливают под углом 45º, чтобы элементы равномерно воспринимали нагрузку, как на растяжение, так и на сжатие;
  • узловые соединения. При изготовлении фермических конструкций находят применение два вида соединения в сварном и болтовом варианте исполнения. Вместо болтового вида соединения примыкающих друг к другу элементов могут использоваться клепаные узловые втулки;
  • узлы – точки конструкции, в которых производится соединение диагонально расположенных раскосов, вертикальных элементов стоек, а также балок верхнего и нижнего поясов. В строительной механике узел условно принимается, как шарнирный тип соединения.

При конструировании ферм с использованием изделий стального трубного проката или уголка при сваривании могут использоваться фасонки.

Фермы выгодно отличаются от сплошных балок, имея высокое значение несущей способности при сравнительной малой металлоемкости, расходе материалов и, как следствие, стоимости. В зависимости от назначения, характера нагрузок и конструкции фермические изделия разделяются на следующие виды:

  • фермы плоского типа. Для конструкций данного типа характерно расположение всех стержней в одной плоскости. При использовании плоских ферм в сооружениях с наличием сдвигающих и боковых нагрузок конструкции дополняются и усиливаются диагональными и продольными связями;
  • фермы трехмерного типа. Пространственные конструкции состоят из набора стержней, которые ориентированы в трех различных плоскостях. Сложность конструкции таких изделий оправдана способностью выдерживать все виды горизонтальных, вертикальных и боковых нагрузок. Такие фермические изделия отличаются самостоятельностью и могут использоваться без связей с другими конструкциями.

В промышленном и гражданском строительстве чаще находят применение плоские фермические конструкции, которые в зависимости от формы разделяются на несколько видов:

  • трапециевидные металлоконструкции, устройство которых включает в себя нижний пояс, выполненный из сплошной балки, а также верхний из наклонных элементов. Фермы такой формы чаще всего представляют интерес для строительства зданий промышленных цехов с большими пролетами. Конструкция отличается большой высотой и прочность, имея возможность выдерживать ветровые и весовые нагрузки;
  • фермы полигональной конструкции, в которых присутствует ровное основание из одной балки и верхний радиусный пояс, выполненные из фрагментов балок. Изделия чаще всего востребованы для сооружения полукруглых навесов и арочных ангаров с большой шириной пролета;
  • сегментные конструкции представляют собой ровное основании в виде нижней балки и цельный сегмент, который выполняет функцию верхнего пояса. При изготовлении таки ферм нередко находят применение стальные трубы и прокатные станки для их гибки и придания нужной формы, а также соответствующих размеров;
  • прямоугольные и параллельные фермические конструкции выполнены из расположенных параллельно друг другу балок и имеют прямоугольную форму. Данный вид изделий получил высокую популярность и является одним из самых распространенных в наши дни, отличаясь высокой универсальностью при использовании;
  • несимметричные треугольные фермы треугольной формы изготавливаются в виде стальных конструкций, заключенных в форму прямоугольного треугольника. Широкое примнение изделия данного модификации находят в качестве стропильных ферм при строительстве односкатных крыш;
  • фермы треугольной формы симметричной конструкции представляют собой стальные изделия в виде равнобедренного треугольника. Жесткость металлоконструкций обеспечивается наличия диагональных связей и вертикально расположенных стоек. Используется треугольная стержневая система при конструировании двускатных крыш для зданий и сооружений, при этом наклонные балки верхнего пояса выступают в качестве стропил.

Типы решеток ферм

Практическая реализация стальных ферм предусматривает наличие жестких связей, призванных обеспечить прочность и надежность конструкции применимо к конкретным условиям эксплуатации, определенным видам нагрузок. При этом необходимо учитывать также тип материала, используемого для изготовления конструкции. В связи с этим решетки фермических изделий могут выполнять по следующим схемам:

  • треугольная – одна из самых распространенных видов форм решеток, которую можно встретить в каркасах с наличием параллельно расположенных поясов, а также в металлоконструкциях трапециевидного и треугольного типа. Данный тип решеток по-праву считается самым экономичным, имея минимальную суммарную длину стержней жесткости;
  • раскосая – форма построения решеток, которой свойственна высокая материалоемкость и сложность исполнения. Устанавливается при наличии высоких нагрузок, может использоваться как полураскосом варианте исполнения, так и в конструкциях с дополнительными раскосами;
  • конструкция шпренгельной решетки находит применение в тех случаях, когда основная часть принимаемой нагрузки приходится на верхний пояс фермы;
  • использование решетки, выполненной по крестовой схеме, рационально для конструкций, применение которых предусматривает наличие нагрузки в различных направлениях;
  • для фермических металлоконструкций, выполненных из балок в виде «Т-образного» профиля наиболее удобно использовать перекрестный тип решетки;
  • полураскосые формы, а также ромбические схемы конструкции решеток актуальны для изделий с большой высотой конструкции, например, при сооружении мачт и мостов, позволяя обеспечить жесткость по все длине.

Материалы

В качестве материала для металлической конструкции ферм могут использовать различные виды стального проката, а именно: трубы, «Т-образный» и «Н-образный» профиль больше известный как швеллер, тавр и двутавр. При этом для реализации стандартных задач находят применение углеродистые марки сталей, а также сплавы обычного качества. Использование коррозионностойких и низколегированных марок сталей, качественных сплавов является актуальным для сооружения ответственных металлоконструкций. В тех ситуациях, когда эксплуатация ферм будет производиться в условиях воздействия сред повышенной степени агрессивности, являются востребованными оцинкованные виды проката, а также качественные углеродистые сплавы. Легкие типы конструкций изготавливаются из алюминия.

Достоинства

Фермовые конструкции обладают рядом преимуществ, благодаря которым их использование является выгодным, рациональным и экономически эффективным. Среди них:

  • конструкция сборного типа позволяет снизить сроки монтажа и сооружения зданий. Готовые элементы конструкции привозятся на место сборки, не требуют подгонки и устанавливаются вручную бригадой рабочих минимум из трех человек;
  • фермы открывают возможности для строительства надежных, прочных и долговечных высотных конструкций, имеющих жесткое основание, которые находят применение в промышленности, сельском хозяйстве, при строительстве жилых зданий, торговых центров и т. д.;
  • конструкции ферм отличаются высокой устойчивостью, обеспечивая устойчивость к порывам ветра, высоким снеговым нагрузкам, прочим механическим воздействиям;
  • изделия позволяют строить здания и сооружения, которые обладают ярким дизайном и эстетической привлекательностью;
  • фермы отличаются доступной стоимостью, которая сочетается с высокой степенью прочности, благодаря продуманной конструкции и малой металлоемкости. Их применение позволяет сократить расходы на строительство и снизить сметную стоимость сооружений;
  • фермические изделия являются востребованными в сфере малоэтажного строительства, предоставляя возможность для сооружения быстровозводимых зданий и домов с односкатными и двускатными типами крыш;
  • крупные фермы позволяют сооружать здания и цеха с большим размером пролетов;
  • высокая надежность и долговечность конструкции.

Проектирование

При необходимости построения фермической конструкции к работе привлекаются проектные организации и профессиональные конструкторы. Чтобы создать на бумаге и воплотить в жизнь проект, необходимо апеллировать основными характеристиками для будущего здания или сооружения, в числе которых:

  • величина размера пролета строения;
  • тип грунта в регионе;
  • значение ветровых и снеговых нагрузок с учетом климатических условий для конкретного района;
  • предполагаемый материал покрытия кровли;
  • желаемая форма крыши и наклон ската.

На основании исходных данных производится выбор типа конструкции фермы и применяемой для обеспечения прочности решетки, производится расчет необходимого объема материалов.

Монтажные работы

Процесс строительства зданий и сооружений с применением стальных ферм предусматривает определенную последовательность этапов. Первоначально проводятся земляные работы по возведению фундамента и стен, по готовности которых фермы доставляются на место сборки в разобранном состоянии. Процесс монтажа и сборки, сварки, зачистки и покраски изделий реализуется на земле. Готовые конструкции поднимаются на место установки при помощи грузоподъемных кранов и фиксируются в соответствии с проектом.

смотрите также

© 2024 Торговый Дом «АДС-Металл»
Все права защищены. Копирование
информации преследуется по закону.
Статья 146 УК РФ.
Мы принимаем к оплате:
Поделиться:
Мы в соцсетях:
г. Москва, Большая
Почтовая, 55/59, стр. 1