Назначение подстропильной фермы: Виды стропильных систем: подстропильная система

Стропильные железобетонные фермы

Вернуться на страницу»Железобетонные конструкции»

Стропильные и подстропильные фермы

Стропильные и подстропильные железобетонные фермы используют в качестве несущих конструкций покрытий промышленных зданий, которые подбирают в зависимости от шага колонн, действующих нагрузок, характера производства и других условий эксплуатации.

Стропильные и подстропильные железобетонные фермы должны иметь необходимую прочность, устойчивость, долговечность, а также отвечать архитектурно-художественным и экономическим требованиям.

Достоинствами железобетонных ферм являются  высокая огнестойкость, долговечность и в некоторых случаях экономическая эффективность по сравнению со стальными балками.

Стропильные железобетонные фермы устраивают поперек или вдоль здания. Фермы бывают: стропильные (перекрывают пролет и поддерживают конструкции покрытия) и подстропильные, которые служат опорой для стропильных ферм или балок.

Железобетонные фермы более эффективны по сравнению с балками при пролетах 18, 24, 30, 36 метров.

Стропильные железобетонные фермы могут быть сегментные, арочные, с параллельными поясами, треугольные и другие (рис. 1).

Решетка ферм рассчитывается таким образом, чтобы плиты перекрытия шириной 1,5 и 3 м опирались на фермы в узлах стоек и раскосов.

Широкое распространение получили сегментные бескаркасные железобетонные фермы пролетом 18 и 24 м. Для уменьшения уклона покрытия в многопролетных строениях, на верхнем поясе ферм предусматривают специальные стойки, на которые опирают панели покрытия.

Изготавливают фермы из бетона классов В25 … В 40. Междуферменное пространство используют для прокладки коммуникаций и обустройства технических этажей.

Фермы крепят к колоннам болтами или сваркой закладных элементов.

Рис. 1. Железобетонные стропильные фермы покрытия: а — сегментная; б — с параллельными поясами; в — полигональная; г — арочная безраскосная.

Подстропильные фермы предусматривают в покрытиях со стропильными фермами.

Рис. 2. Железобетонные подстропильные фермы

Металлические фермы. Назначение, классификация.

Фермой называется геометрически неизменяемая решетчатая конструкция, работающая на изгиб, элементы которой шарнирно соединены в узлах и работают на осевое растяжение или сжатие при узловом нагружении.

Допущение об идеальной шарнирности узлов противоречит действительной конструкции фермы, но довольно точно отражают фактическую работу ее элементов.

Расчет фермы по шарнирной схеме допускается, когда отношение высоты сечения к длине элемента не превышает 1/10 в конструкциях, эксплуатируемых при t ≥ -40°С, и 1/15 при t < -40°C.

Фермы по сравнению с балками более экономичны по затрате металла.

Область применения ферм весьма обширна. Они используются в покрытиях зданий и сооружений для поддержания кровли (стропильные фермы), радио- и телебашнях, опорах линий электропередач, конструкциях пролетных строений мостов, подъемных кранов и т.д.

Классификация ферм

Фермы состоят из верхнего и нижнего поясов, соединенных между собой решеткой из раскосов и стоек. Расстояние между узлами решетки фермы называется панелью; расстояние между ее опорами – пролетом. Фасонка – деталь фермы, выполненная из листа для соединения стержней фермы в узле.

Внимание!

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Разнообразие областей применения и конструктивных решений ферм позволяет классифицировать их по различным признакам:

по назначению– фермы мостов, покрытий (стропильные и подстропильные), транспортных эстакад, грузоподъемных кранов, гидротехнических затворов и других сооружений.

по очертанию поясов:

— с параллельными поясами -трапециидальная — арочные -треугольные

— с треугольной решеткой

— с треугольной решеткой и дополнительными стойками

— с раскосной решеткой.

Очертание поясов зависит главным образом от назначения фермы и принятой конструктивной схемы сооружения по системе решетки:

Решетки специальных типов:

— со шпренгельной решеткой

— крестовая

— ромбическая

— полураскосная.

Система решетки зависит от схемы приложения нагрузки и специальных требований к ферме. Наиболее проста треугольная решетка. Дополнительные стойки ставят в тех случаях, когда в месте их расположения прикладываются сосредоточенные силы или когда хотят уменьшить длину панели верхнего сжатого пояса.

Особенностью раскосной решетки является то, что все раскосы имеют усилия одного знака, а стойки – противоположного; при восходящем направлении раскосов стойки растянуты, а при нисходящем – сжаты.

Шпренгельная решетка применяется при более частом приложении сосредоточенных сил к верхнему поясу.

Фермы с крестовой решеткой применяются обычно при двусторонней нагрузке. Крестовые раскосы проектируют их гибких элементов или тяжей; они воспринимают только  растягивающие усилия, а при сжатии выключаются из работы. Благодаря этому фермы с крестовой решеткой рассчитываются как статически определимые системы.

Ромбическая и полураскосная решетка обладают повышенной жесткостью и применяются в конструкциях с большими поперечными силами

— по виду статической схемы – фермы разрезные, неразрезные, консольные.

— по значению наибольших усилий в элементах фермы

легкие – пролетом l до 50 м и с усилием в поясах Nmax ≤ 5000 кн,

тяжелые – с усилием в поясах Nmax > 5000 кн,

по конструктивному решению – обычные, комбинированные и с предварительным напряжением

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Узнать стоимость

ФПК 12-3 АIIIв (1.463-4) по стандарту: Серия 1.463-4

Фермы ФПК 12-3 АIIIв (1.463-4) относятся к группе высокопрочных унифицированных строительных материалов. По внешнему виду изделия представлены в виде своеобразной конструкции, имеющий треугольную форму с прямоугольным поперечным сечением. Центральная часть изделия оборудована рядом сквозных отверстий, двух треугольных, расположенных по краям, и одного прямоугольной формы, размещенного по центру.

Применяются унифицированные подстропильные фермы при строительстве зданий и сооружений различного назначения. Конструкции разработаны пролетом до 12 м и используются для малоуклонных покрытий. Изделия относятся ко второй категории по трещиностойкости. Подходят для эксплуатации в различных по степени агрессивности среды территориях. При использовании элементов в агрессивных средах следует применять добавки в бетонную смесь, а также обеспечивать дополнительную защиту изделий в соответствии с требованиями

СНиП 11-28-73. При разработке конструкции учитывались требования СНиП II-B.1-62. Изделия рассчитаны на опирание на типовые железобетонные колонны.

Маркировочное обозначение

Быстро найти необходимость строительные материалы на складских территориях и в спецификациях позволяет наличие знаков, отражаемых масляной краской на поверхности конструкции. Совокупность символов

ФПК 12-3 АIIIв (1.463-4) имеет следующую расшифровку:

1. ФПК — тип конструкции — ферма подстропильная;

2. 12 — пролет;

3. 3 — порядковый номер несущей способности;

4. AIIIB — индекс армирования нижнего пояса.

При наличии буквенного индекса «К» в маркировочном обозначении подразумевается, что изделия размещаются возле температурных швов и в торцах зданий. Запрещено вносить произвольные корректировки в знаки, так как это может негативно отразиться на подборе строительных материалов.

Особенности производства

Нормативным документом, регламентирующим процесс производства подстропильных ферм ФПК 12-3 АIIIв (1.463-4), является Серия 1.463-4. По условиям стандарта изготовление должно осуществляться в стенд-форме распорной системы, гарантирующей соблюдение геометрических пропорций. В качестве главного материала выступает тяжелый бетон марок М300 и М400 по прочности на сжатие. Физико-химические свойства бетона, такие как водонепроницаемость и морозостойкость подбираются индивидуально, исходя из климатических особенностей региона строительства.

Для армирования нижних поясов и стоек ферм используется горячекатаная сталь периодического профиля класса AIV, отвечающая требованиям ГОСТ 5781-67, а также сталь класса AIIIB, упрочненная вытяжкой при контроле напряжений и удлинений. Для производства закладных деталей, размещаемых на теле конструкции, используется стальной прокат марки Вст3кп, отвечающие требованиям ГОСТ 380-71. В качестве анкеров применяется сталь класса AIII. Дополнительно в теле конструкции может использоваться холоднотянутая проволока класса В1 по

ГОСТ 6727-53. Для обеспечения продолжительного эксплуатационного срока службы изделий важно обеспечивать проектную величину защитного бетонного слоя, представленную на рабочих чертежах. Также для этих целей рекомендуется покрывать металлические составляющие специальными составами против развития коллизионных образований.

Перед поставкой потребителю конструкции проходят приемо-сдаточные испытания, все результаты фиксируются в сертификатах предоставляемых заказчику.

Транспортировка и хранение

Складирование и транспортировка подстропильных ферм ФПК 12-3 АIIIв (1.463-4) должны осуществляться с соблюдением техники безопасности. Укладка рекомендована в рабочем положении. Для извлечения конструкций из формы на них должны быть предусмотрены пазы, позволяющие произвести строповку. Если их нет, то применяются строповочные петли, закладываем в верхние пояса. Подъем при осуществлении погрузочно-разгрузочных работ за петли не производится. После кантовки их необходимо срезать для исключения вероятностей механических повреждений конструкций. Важно использовать специализированную технику и осуществлять поэтапный контроль на всех стадиях работы с железобетонными изделиями.

Уважаемые покупатели! Сайт носит информационный характер. Указанные на сайте информация не являются публичной офертой (ст.435 ГК РФ). Стоимость и наличие товара просьба уточнять в офисе продаж или по телефону 8 (800) 500-22-52

Металлические фермы и несущие строительные металлоконструкции

Несущие строительные конструкции включают в себя комплекс изделий, узлов, металлические фермы, колонны и других составных частей для промышленного и гражданского строительства. Кроме высокой прочности и надежности изделий, их отличает универсальность сборки для различного типа зданий и сооружения.

Завод СЗПК Металл — это изготовление любых видов строительных и промышленных ферм в строгом соответствии с нормативами, ТУ и ГОСТ.

 

Производим фермы под ключ, по типовым и индивидуальным проектам.
Получить консультацию и задать вопросы Вы можете через форму обратной связи.

 

Наш проектный отдел рассчитает и подготовит всю сопроводительную документацию, а производственные мощности готовы справиться с любыми объемами. Контрольные проверки и испытания сопровождают продукцию на всех этапах производства.

Завод Металл СЗПК производит строительные конструкции и фермы любой сложности:

• Строительные конструкции для промышленных зданий, торговых и спортивных комплексов;
• Металлоконструкции для общественно-административных зданий;
• Металлоконструкции для жилых зданий;
• Фермы металлические кабельные;
• Фермы перекрытий, стропильные
• Металлоконструкций специального назначения.

---

Меню по странице:

Несущие конструкции стропильные, подстропильные Фермы перекрытий
Несущие балки металлические Несущие колонны металлические Конструкции кабельных эстакад

Фермы металлические стропильные, подстропильные

Фермы металлические стропильные — строительные металлоконструкции ЛСТК позволяют применять самые разнообразные кровельные системы, при разработке проекта здания, архитектор теперь имеет возможность учитывать практически любые пожелания Заказчика. Более подробную информацию можно узнать на нашем профильном сайте www.profilszpk.ru

Одним из основных преимуществ использования металлических ферм ЛСТК —  способность перекрывать большие пролеты, длина которых может достигать до 24 м. . Вес конструкции не превышает 25-30 кг на 1 м.кв. несущего стального каркаса.

Специальная форма и технология изготовления гарантирует высокую прочность и долговечность стропильной системы крыши любой конструкции.

 

Несущие конструкции: Фермы для перекрытий

Фермы для перекрытий — прочные и универсальные несущие металлические конструкции, которые используют при строительстве жилых и промышленных зданий, ангаров и других конструкций, их используют как основу для строительства мостов, эстакад и множества других объектов.

Металлические фермы — современное строительное решение. Их преимущества перед использованием других видов металлоконструкций неоспоримы:

• экономичный расход металла, в отличии от вариантов применения сплошных балок,
• простота изготовления фермы и быстрый монтаж,
• фермы легко модифицируются в зависимости от пожеланий заказчика (верхний пояс фермы),
• высокая прочность,
• удобство и экономия места при транспортировке и хранении.

Несущие конструкции: Балки металлические

Балки имеют широкий спектр применения в строительстве жилых и промышленных объектов, а также они применимы при сооружении мостов и подвесных путей.

Балка металлическая — это надёжное и особо прочное изделие, изготовление которых производится из особого прочного вида стали. Несущие конструкции придают строительным сооружениям дополнительную прочность и выдерживают значительные нагрузки.

Несущие балки устойчивы к воздействиям атмосферных явлений, химических веществ. Металлические фермы поерекрытий являются одними из основных элементов конструкций различных зданий и сооружений в гражданском и промышленном строительстве.

Стальная балка классифицируется в зависимости от назначения и типа на следующие виды: 

Б — нормальная балка 

К — колонная балка 

Ш — широкополочная балка 

М — мостовая балка 

С — специальная строительная балка перекрытия

Фермы перекрытия являются экономичнски выгодным материалом в строительстве, быстро монтируются и позволяют перекрывать длинные пролёты.

Чаще всего применяют двутавр — двутавровую стальную балку. Благодаря своей форме, двутавр является самым эффективным решением при изготовлении опорных строительных несущих конструкций, когда нужно обеспечить несение высоких нагрузок и учесть изгибы. Иногда выбор стали для изготовления двутавров зависит от назначения изделий. Именно двутавры применимы в строительных конструкциях для метрополитенов, мостов, торговых комплеков, крупных преомышленных объектов, жилых зданий.

Несущие конструкции: Колонны металлические

Несущие колонны можно увидеть сегодня в основе каркасов строящихся современных  жилых комплексов.

Колонны металлические представляют собой вертикальные строительные несущие опоры,  которые берут на себя основные нагрузки, составляя скелет здания вместе с металлическими балками.

Изготовление колонны из прочных стальных двутавровых балок (стандартные профиля, в виде буквы «Н»), гарантируют прочность и надёжность строительных конструкций.

Металлические колонны бывают различных видов:

• колонны металлические одноветьевые, выполненные из двутавровых прокатных или сварных балок;
• колонны металлические одноветьевые, выполненные из квадратных или круглых труб;
• колонны металлические одноветьевые, выполненные из швеллеров спаренных и т.д.;
• колонны металлические с креплением, предназначенным для подкрановых балок;
• колонны металлические двухветьевые, выполненные из двутавровых прокатныхили сварных балок;
• колонны секционные (количество секций может составлять от одной до четырех включительно).

Благодаря простоте монтажа и высокой прочности конструкций, применение металлических колонн сегодня получило широкое применение.

 

Изготовление ригелей для скрепления строительных колонн

Металлические ригели также применяются в строительстве наряду с колоннами. Ригели используют при скреплении колонн, они могут быть опорными элементами в каркасах зданий; используются в стропильных системах для перекрытий.

Завод Металл СЗПК — изготовление металлического ригеля из особой высокопрочной стали, наши изделия часто применяют при особо повышенных нагрузках.

Высокая скорость сборки, возможность перкрытия длинных и высоких пролётов и прочность позволяют широко применять данный вид изделий в сфере жилого и промышленного строительства. Изготовление любых ригелей по Вашим чертежам.

 

 

Фермы для кабельных эстакад

Кабельная эстакада имеет широкое применение на различных крупных промышленных, металлургических и химических предприятиях. Кабельные надземные проводки на открытых фермах эсткадах дает множество преимуществ и возможностей перед подземной прокладкой кабелей.  

Подробнее о разборных кабельных эстакадах можно прочитать на нашем профильном сайте www.szpk-nw.ru

ЗАКАЗАТЬ

Мы работаем с понедельника по пятницу с 10 утра до 18 вечера и готовы обсудить с Вами интересующие Вас вопросы в это время.

Приложить файл Вам перезвонить?

Что дешевле — фермы или стропильные конструкции?

Надежность крыши – это очень важная составляющая любого дома. В ее основе лежат несущие конструкции, которые называются стропильными фермами. Их установка – трудоемкая и ответственная работа, требующая точного расчета и определенного опыта. Важно понимать, что стропильная система должна выдерживать вес утеплителя, кровельных материалов, обрешетки и атмосферных осадков (льда, снега). Поэтому при выполнении монтажа кровли в конструкцию стропильных ферм или систем закладывается максимально возможная прочность. Ведь только в таком случае можно будет рассчитывать на долговечность службы кровли.

При установке крыши чаще всего используют стропильные конструкции и фермы. На каком варианте остановиться? Наша статья как раз и призвана ответить на этот вопрос.

Монтажные бригады и заказчики задумываются о том, можно ли сэкономить на кровельной системе дома и при этом не снизить ее качество? Некоторые могут отнестись к этому скептически и сказать, что это невозможно. Однако на практике, при правильном подходе и выбора способа монтажа экономия может достигать 35-50%. Такую выгоду могут получить люди, которые будут использовать фермы вместо классической стропильной системы. Рассмотрим эти две системы кровли и обозначим за счет формируется указанный процент экономии.

Стропильная конструкция

Представляет собой систему стропил. Или, как ее еще называют, стропильных ног, опирающихся с одной стороны на мауэрлат, а с другой стороны на коньковую балку. Чтобы стропила были способны выдерживать необходимую нагрузку, их следует связать между собой ригелями. В случае повышенной нагрузки их опирают на стойки, упоры или подкосы.

Главной задачей всех этих составляющих является обеспечение надежности и устойчивости стропильных ног. Если специалист по монтажу определил, что в определенном месте такая нога может не выдержать нагрузку, то добавляют еще несколько опорных элементов для усиления конструкции. Все это приводит к увеличению объемов древесины, крепежных элементов, и как следствие, стоимости всей кровли.

В противовес данному подходу, когда используется лишний материал, проектировщики поставили перед собой цель: максимально снизить материальную составляющую стропильной системы. Но при этом не потерять в прочностных характеристиках. В процессе решения конструкторами были найдены новые, современные подходы, как в проектировании — деревянные стропильные фермы, так и в технологии изготовления стропильных конструкций.

Стропильные фермы

Представляют собой жесткий каркас, который используется для обустройства скатных крыш. Главная ее суть заключается в том, чтобы распределить нагрузку, которой подвергается крыша, на стены сооружения. Для изготовления ферм сейчас используют различные материалы, но чаще всего это древесина. Деревянная ферма, как правило, производится из качественного бруса, досок или же из леса-кругляка.

Для соединения всех компонентов в единую систему применяется метод врубки. При монтаже кровли в малоэтажном строительстве при изготовлении ферм из дерева используются пиломатериалы хвойных пород, так как они дешевые и просты в подгонке. При строительстве крыши для здания, имеющего большую площадь (длиной более 16 метров), применяют фермы с растянутыми металлическими стойками.

Конструкция

Как мы писали выше, прочность и жесткость несущей конструкции обеспечивает форма. Наиболее часто используемые варианты металлической фермы состоят из прутьев – это два параллельных и еще между ними, которые сварены зигзагообразно. Она позволяет при малом расходе материала добиться того, что будет повышено сопротивление металлической конструкции.

Основные компоненты металлической фермы:

1. Верхний и нижний пояса, которые образуют контур;
2. Решетка, собранная из раскосов и стоек.

Узловое соединение компонентов фермы выполняют плотным примыканием одного элемента к другому. Для фиксации стержней решетки к поясам используют сваркой или фасонные элементы. Помимо стропильных конструкций могут применяться также и подстропильные. Они предназначаются для опоры несущих конструкций и перекрытий. Их используют в том случае, когда расстояние между колоннами превышает шаг балок или у колонн имеется неодинаковый шаг.

Преимущества ферм от стропильной конструкции:

• диагонали фермы распределяют силы растяжения и сжатия равномерно по всей конструкции, а не передают ее определенному элементу, как это сделано в стропильной конструкции. Это существенно влияет на использование дополнительных усиливающих частей крыши.
• жесткость обеспечивается металлическими зубчатыми пластинами, скрепляющих деревянные элементы – это также позволяет снизить объем необходимой древесины для крыши.

В итоге стропильные фермы позволяют сэкономить минимум 25% древесины, которая необходима крыши каркасного дома.

Подстропильная ферма — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Подстропильная ферма

Cтраница 4

Концы подстропильных ферм над колоннами проверяются на местное сжатие от реакций, стропильных конструкций. Расчет сечений по прочности и трещнностойкости выполняется аналогично стропильным фермам.  [46]

Размеры подстропильных ферм ( высота и длина панелей) увязываются с высотой и шагом стропильных.  [47]

Опирание подстропильных ферм на колонны выполняется, как правило, шарнирным. Работа и расчет его аналогичны узлу шарнирного опира-ния стропильных ферм.  [49]

В подстропильных фермах с горизонтальными поясами рекомендуется принимать треугольную решетку с дополнительными стойками.  [50]

Опорный раскос подстропильной фермы следует центрировать на ось колонны.  [52]

При отсутствии подстропильных ферм ( рис. 290 а) верхние связи располагаются в общем случае в два яруса: верхний ярус — в пределах высоты стропильных ферм на опорах; нижний ярус-от низа стропильных ферм до верха подкрановых балок. Распорки между колоннами располагаются при этом по всей длине здания на уровне нижнего пояса стропильных ферм.  [53]

При наличии подстропильных ферм ( рис. 290, б) верхний ярус связей и распарки не ставятся.  [54]

При наличии подстропильных ферм на колонны передаются еще сосредоточенные силы F, равные опорным реакциям подстропильных ферм.  [56]

Опорное давление подстропильной фермы передается через строганый торец на столик, приваренный к стенке колонны. Фланец опорного узла прикрепляют к стенке колонны болтами нормальной точности. Нижний пояс подстропильной фермы делают укороченным ( чтобы его не нужно было заводить внутрь колонны) и крепят накладкой к ребру колонны.  [57]

При наличии подстропильных ферм в однопролетных покрытиях без прогонов и в многопролетных покрытиях, расположенных в одном уровне, предусматривают продольные горизонтальные связи в плоскости верхних поясов в одной из крайних панелей ферм. В случае перепада высот смежных пролетов предусматривают по одной продольной системе в каждом уровне.  [59]

Опорную стойку подстропильной фермы выполняют из сварного двутавра, в нижней части которого имеется столик для опирания стропильных ферм.  [60]

Страницы:      1    2    3    4    5

Металлоконструкций ферм

Фермы металлические — это стержневая система, которая используется в конструкциях для покрытия и перекрытия зданий и сооружений, как несущий элемент. Использование металлических ферм в каркасах быстровозводимых зданий и сооружений позволяет облегчить нагрузки на конструкции. Все элементы металлоконструкций фермы геометрически не изменяемы, поэтому конструкции нашли свое применение в современном строительстве, особенно в конструкциях с шириной пролетов больше 24 метров. Изготовление и продажа металлоконструкций ферм в Красноярске проводится определенным способом, в зависимости от классификации конструкций. Фермы металлические бывают разных размеров и форм. Но, прежде всего, различаются они по месту предназначения:

• для сооружения мостов,
• башен и кранов,
• в промышленных сооружениях,
• в каркасе жилых и гражданских зданий,
• для монтажа складов, ангаров, павильонов и т.д.

Наша компания производит различные металлические конструкции. Вы можете заказать изготовление металлоконструкций фермы по собственным чертежам, а можете обратиться к нашим специалистам за дополнительной разработкой чертежей КМД. В штате нашей компании есть сертифицированные проектировщики с высоким уровнем подготовки и большим опытом проектных работ. Учитывая, что фермы металлические  являются одним из самых важных элементов несущих конструкций, в основном, они  производятся из стальных профилей, чаще всего из уголка.

Так как данная конструкция является стержневой уместно заметить, что ферма металлическая, по типу опирания, может быть балочной, арочной, консольной или балочно-консольной.  Выбор опирания отличается составными элементами, расчетами и конечной стоимостью. Более подробно узнать о применении металлоконструкций фермы в строительстве можно в рубрике «Это интересно!» или по телефону у специалистов компании!

Как мы уже писали, изготовление и продажа металлоконструкций ферм в Красноярске начинается с расчетов. В расчеты входит выбор фермы металлической по назначению и по схеме решетки (треугольная, ромбическая, раскосная или полураскосная). Кроме того, в расчеты включены определение нагрузок, подбор сечений стержней, расчеты конструирования узлов и статические расчеты. Все расчеты металлоконструкций фермы зависят от типа, параметров и вида быстровозводимого здания или сооружения. К примеру, действие механических и природных нагрузок на ферму одноэтажного производственного здания будут отличаться от расчетов на ферму офисного здания, точно такой же этажности.

Величина нагрузок определяется с учетом строительных требований и проектных норм, автоматизированным методом. Изготовление и продажа металлоконструкций ферм в Красноярске проводятся по регламентированным правилам, где учтено абсолютно всё от прочности и жесткости элементов металлоконструкций фермы, до компоновки, транспортировки и монтажа. Стропильные фермы металлические, которые используют при возведении большепролетных зданий и сооружений, обычно состоят из следующих конструктивных элементов:

• пояса, верхний и нижний, образующие контур;
• решетка, собранная из раскосов и стоек.

Узловое соединение элементов выполняется с помощью примыкания одного к другому. Стержни решетки имеют расчетную длину и опираются на верхние и нижние пояса посредством фасонных или сварочных элементов. Изготовление и продажа металлоконструкций ферм в Красноярске учитывает производство подстропильных ферм металлических, которые используются в строительстве в качестве опор для несущих конструкций и перекрытий. Здесь стоит обратить внимание на конструирование узлов и подбор сечений стержней, ведь расстояние между колоннами всегда разное. Каждый вид фермы металлической имеет свои особенности монтажа и возведения.

Мы предлагаем своим клиентам строительство быстровозводимых зданий с ускоренными темпами проведения монтажных работ. Но, прежде чем говорить о технологиях быстрого монтажа, надо вначале разработать техническое задание и отразить необходимые расчеты металлоконструкций фермы в чертежах КМД. Для эффективного использования Вашего времени и денег, мы предлагаем воспользоваться коммерческим предложением «услуги под ключ». В комплект услуг входит проектирование, разработка чертежей КМД, производство, транспортировка, монтаж конструкций, экспертиза, авторский надзор, контроль качества продукции (услуг), организация проектно-строительных работ и управление проектом. Более подробно об услугах «под ключ», Вы можете прочитать в рубрике «Это интересно!».

В нашей компании есть готовые (типовые) разработки металлоконструкций фермы, с помощью которых можно сократить сроки монтажа и стоимость строительства. Изготовление и продажа металлоконструкций ферм в Красноярске ведется по коммерческим расценкам, которые полностью зависят от размера металлоконструкций фермы, методов монтажа и технологий производства. Чтобы точно рассчитать стоимость фермы металлической необходимо составить техническое задание и выполнить чертежи. Процесс определения стоимости можно упростить, если Вы уже знаете, какой должна быть ферма или у Вас есть ее фотография.

Ферма металлическая производится в соответствии с функциональным предназначением будущего строения и основными требованиями заказчика. Оформив заявку на производство металлоконструкций фермы у нас, Вы получите точность в расчетах, грамотную разработку чертежей КМД и уникальное ценовое предложение! Изготовление и продажа металлоконструкций ферм в Красноярске доступны каждому желающему! Звоните! 391 251-82-82!

Вернуться к списку

Вы можете заказать металлоконструкции через наш сайт

Заказать Ферма

— Designing Buildings Wiki

Ферма — это конструкция, состоящая из элементов, организованных в соединенные треугольники, так что вся сборка ведет себя как единый объект. Фермы чаще всего используются в мостах, крышах и башнях.

Ферма состоит из сети треугольников, соединенных вместе, чтобы обеспечить равномерное распределение веса и управление изменением растяжения и сжатия без изгиба или сдвига. Треугольник является геометрически стабильным по сравнению с четырехсторонней (или более) формой, для которой требуется, чтобы угловые соединения были зафиксированы во избежание срезания.

Фермы состоят из блоков треугольной формы с прямыми элементами. Концы этих элементов соединяются в соединениях, известных как узлы. Они способны нести значительные нагрузки, передавая их на несущие конструкции, такие как несущие балки, стены или грунт.

Как правило, фермы используются для:

Фермы обычно состоят из трех основных элементов:

• Верхний пояс, обычно сжатый.
• Нижний пояс, обычно растянутый.
• Распорка между верхними и нижними поясами.

Верхние и нижние пояса фермы обеспечивают сопротивление сжатию и растяжению и, следовательно, сопротивление общему изгибу, в то время как распорка сопротивляется силам сдвига.

Эффективность ферм означает, что они требуют меньше материала для выдерживания нагрузок по сравнению со сплошными балками. Как правило, общая эффективность фермы оптимизируется за счет использования меньшего количества материала в поясах и большего количества в элементах связи.

[править] Простая ферма

Это единый треугольник, который можно встретить на каркасной крыше, состоящей из стропил и балки перекрытия.

[править] Ферма Planar

Плоская ферма — это ферма , в которой все элементы лежат в двухмерной плоскости. Фермы этого типа обычно используются последовательно, а фермы располагаются параллельно для образования крыш, мостов и т. Д.

В отличие от плоской фермы , которая лежит в двухмерной плоскости, ферма пространственного каркаса представляет собой трехмерный каркас из соединенных треугольников.

Существует широкий спектр форм фермы , которые могут быть созданы из различных материалов, общей геометрии и пролета. Некоторые из наиболее распространенных форм описаны ниже.

[править] Ферма Pratt

Также известная как ферма N , эта форма часто используется в длиннопролетных зданиях с пролетами от 20 до 100 м, где подъемные нагрузки могут быть преобладающими, например, в подвесах самолетов. Ферма Pratt использует вертикальные элементы для сжатия и горизонтальные элементы для растяжения. Конфигурация элементов означает, что более длинные диагональные элементы находятся в напряжении только для воздействия гравитационной нагрузки, что позволяет использовать их более эффективно.

[править] Ферма Уоррена

Ферма Warren имеет меньше элементов, чем ферма Pratt , и имеет диагональные элементы, которые поочередно находятся в состоянии растяжения и сжатия. Ферма Элементы образуют серию равносторонних треугольников, чередующихся вверх и вниз.

Эта форма фермы обычно используется для коротких пролетов в промышленных зданиях и называется так потому, что позволяет получить максимальную выгоду от естественного освещения за счет использования остекления на более крутых склонах, выходящих на север (иногда называемых пилообразная крыша). Обычно на более крутой наклонной части фермы имеется вторая ферма , проходящая перпендикулярно плоскости фермы северного фонаря , обеспечивая большое пространство без колонн.

Как правило, деревянные фермы длиной до 8 м используются при строительстве крыш домов. Они имеют форму простого треугольника с вертикальным элементом между вершиной и нижним поясом.

Подобно ферме стойки цоколя , но с диагональными элементами между центром нижнего пояса и каждым из наклонных верхних поясов, фермы столба цоколя могут охватывать 10 м.

[править] Ферма плоская

Верхние и нижние пояса параллельны, что позволяет строить перекрытия или плоские крыши.

[править] Другие типы фермы:

Другие варианты включают:

• Howe ферма .
• Ножничная крыша ферма .
• Вальмовая ферма .
• Тетива Ферма .
• Вентилятор ферма .
• Fink Ферма .

Ферма | здание | Britannica

Ферма , в инженерии, конструктивный элемент, обычно изготавливаемый из прямых металлических или деревянных деталей, образующих серию треугольников, лежащих в одной плоскости.(Треугольник не может быть искажен напряжением.)

Ферма

Ферма, поддерживающая мост через гавань Окленда, Новая Зеландия.

Хоссен27

Подробнее по этой теме

Архитектура

: Ферма

Самым распространенным покрытием на протяжении всей истории является ферменная крыша, построенная на каркасе, состоящем из треугольных секций, расположенных поперек …

Ферма дает устойчивую форму, способную выдерживать значительную внешнюю нагрузку на большом пролете, при этом составляющие детали подвергаются главным образом осевому растяжению или сжатию.Отдельные части пересекаются в стыках ферм или в точках панелей. Соединенные детали, образующие верх и низ фермы, называются соответственно верхним и нижним поясами. Наклонные и вертикальные части, соединяющие пояса, вместе именуются стенкой фермы.

Фермы, вероятно, впервые использовались в примитивных жилищах у озер в раннем бронзовом веке, около 2500 г. до н. Э. Первые фермы были построены из дерева. Греки широко использовали фермы для кровли, а фермы использовались для различных строительных целей в европейское средневековье.В книге Андреа Палладио I quattro libri dell’architettura (1570; Четыре книги по архитектуре ) содержались планы деревянных ферм. Основным толчком к проектированию ферм стало развитие крытых мостов в Соединенных Штатах в начале 19 века. На смену чугуну и кованому железу пришла сталь для мостов с фермами железной дороги. Две наиболее часто используемые системы — это Пратт и Уоррен; в первом случае наклонные элементы перемычки параллельны друг другу, а во втором они чередуются в направлении наклона. Фермы также используются во многих видах машин, таких как краны и подъемники, а также в крыльях и фюзеляжах самолетов.

Какова функция фермы крыши?

Главная> Блог> Какова функция стропильной фермы?

Крыша над головой — это основная потребность человека, которую мы преодолели за столетия архитектурной изобретательности. Кровельная система претерпела драматические изменения с первых дней ее создания — соломенные крыши, состоящие из соломы и тростника.Теперь мы говорим о ферме крыши, сложном архитектурном элементе, являющемся неотъемлемой частью опоры кровельной системы.

Кровельные фермы широко используются в строительных конструкциях. Даже если вы не знакомы с фермой крыши по ее названию, весьма вероятно, что вы заметили их до того, как стали привычными для повседневной архитектуры. Ферма — это треугольная конструкция, встроенная в крышу для поддержки груза. Помимо поддержки и прочности каркаса крыши, они также перекрывают пространство над помещениями.

Анатомия фермы крыши

Перейдя к мелочам фермы крыши, вы обнаружите, что она состоит из трех компонентов: верхних поясов, нижних поясов и перемычки. Каркас фермы также состоит из трех элементов: стоек, подкосов и стропил. Компоненты фермы крыши в конечном итоге определяются такими вещами, как вес нагрузки и расстояние между ними, поскольку весь каркас находится под напряжением и в результате не должен изгибаться.

Ферма крыши, предназначенная для поддержки и усиления крыши, должна быть изготовлена ​​из одинаково устойчивого и прочного материала.Как правило, ферма крыши изготавливается из дерева или металла, что обеспечивает прочность, а также возможность настройки и относительно легкого перемещения.

К тому же стропильная ферма должна быть легкой. Современная ферма крыши состоит из нескольких отдельных легких частей, рассчитанных на то, чтобы выдерживать вес тяжелого груза, но при этом не слишком тяжелая, где ее нельзя легко транспортировать. По сути, это делает реальную реальность строительства стропильной фермы сложной задачей, трудоемкой и требующей соединения этих устройств вместе для формирования каркаса. Однако, несмотря на свою иммерсивную конструкцию, стропильная ферма более экономична в долгосрочной перспективе, поскольку обеспечивает долговечность самой крыши.

Виды стропильных ферм

Вы можете быть удивлены, узнав, что существуют десятки типов стропильных ферм. Например, есть ферма крыши северного освещения, возможно, самая старая и самая экономичная из всех. Он состоит из сложного набора решетчатых балок с опорными стойками, протяженностью около 20-30 метров и обычно используемых в промышленных или крупных инфраструктурах.

Ранее упоминалось о большой сложности конструкции стропильной фермы, которую можно увидеть в виде четырехугольной стропильной фермы. Эта ферма крыши — одна из наиболее сложных конструкций фермы, которую можно найти в обширных помещениях, таких как зрительные залы и здания железных дорог. Для таких сооружений, как церкви и соборы, часто требуются стропильные фермы с ножничной крышей для поддержки сводчатых потолков. Эти ножничные фермы крыши имеют нижние стойки пояса, которые пересекаются друг с другом, соединяясь в верхних поясах под углом, что придает им вид ножниц.

Преимущества фермы крыши

Ферма крыши — это функциональный элемент кровельной системы, дающий домовладельцу множество преимуществ. Прочная крыша, поддерживаемая стропильной конструкцией, представляет собой здоровую, функциональную крышу, а вместе с ней и способность кровельной системы должным образом отражать вредные УФ-лучи, предотвращая проникновение УФ-излучения в дом. Это означает, что крыша будет оптимально работать в течение месяцев сильной погоды, жаркой или холодной, работая над регулированием внутренней температуры дома для достижения комфортной жилой среды.

Различные типы кровельных ферм предлагают различные преимущества конструкции здания. Например, кровельная ферма с параллельными поясами, состоящая из двух параллельных друг другу поясов с опорами между ними, создает оптимальный пароизоляционный слой, который отгоняет конденсат и плесень. Ферма крыши Pratt, охватывающая всего около 6-10 метров, предлагает строителям экономичный вариант фермы крыши, а ферма крыши с приподнятым каблуком полезна для повышения энергоэффективности, изоляции и вентиляции чердаков.

Многофункциональная ферма крыши

С точки зрения строительства, стропильная ферма является экономичным средством, сокращающим трудозатраты.Когда-то стропила были традиционным средством поддержки крыши, строились на месте и устанавливались профессиональным плотником, но с кровельной стропильной конструкцией они портативны, легки и предварительно сконструированы.

Ферменная система выполняет несколько функций:

• Поддерживает и укрепляет каркас крыши
• Повышение энергоэффективности
• Снижение / предотвращение образования конденсата и плесени
• Строить экономичнее и экологичнее
• Предотвращает повреждение открытой крыши
• Предлагает укрытие и защиту от внешних воздействий
• Предотвращает проникновение ультрафиолетового излучения в дом

Из-за своей функциональности стропильная ферма важна для целостности здания и его кровельной системы.Крыши сами по себе являются важным защитником дома, а ферма предлагает множество преимуществ, поскольку она укрепляет и поддерживает его.

Завершите свою крышу кровлей Feldco

Теперь, когда вы знаете все, что входит в анатомию крыши, вы знаете, на что обращать внимание, когда придет время для замены. Если черепица на вашей крыше выглядит старой, изношенной или поврежденной, вам необходимо как можно скорее заменить крышу, чтобы избежать дальнейшего повреждения.

В таком случае Feldco Roofing предложит вам лучшую замену кровли в районе Чикаго.Получите бесплатное предложение прямо сейчас, чтобы начать свой кровельный проект вместе с нами.

Недавние сообщения

Нужна ли в вашем доме вентиляция на крыше?

Вентиляция — это поток воздуха — это то, что нужно вашей крыше? Любому дому, который переживает жаркое лето или холодную зиму, потребуется надлежащая вентиляция крыши.

Прочитайте больше

Почему моя крыша протекает?

Протечка крыши не означает, что ваша крыша обречена.Ознакомьтесь с этими распространенными причинами протекания крыши, чтобы вы могли быстро отследить источник.

Прочитайте больше

Как проверить крышу на предмет повреждений

Ваша кровельная система состоит из множества частей, составляющих единое целое. Если ваша крыша повреждена, вы должны знать, что это за части, при осмотре.

Прочитайте больше

Как выбрать цвет черепицы

Выбирая новую крышу, вы перестаете задумываться о главной дизайнерской дилемме? При таком большом количестве вариантов возникает вопрос… как выбрать цвет черепицы?

Прочитайте больше

Почему фермы так эффективны на больших расстояниях

маржа: 0 авто;
}

# truss-frame-compare td {
vertical-align: top;
}

.screenshot-img {
ширина: 95%;
box-shadow: 0px 0px 5px # 000000;
margin-top: 30 пикселей;
нижнее поле: 10 пикселей;
} ]]]]]]>]]]]>]]>

Ферма — это конструкция, которая очень часто используется в гражданском строительстве, например, мосты, стальные здания, башни и конструкции крыш (как показано на изображении ниже). Они также используются во многих механических и аэрокосмических конструкциях, таких как краны, морские платформы, космические конструкции и т. Д.

Деревянная ферма крыши

Фермы состоят из прямых элементов, которые соединены друг с другом на двух концах каждого элемента.Все элементы ферменной конструкции соединены между собой штифтовыми соединениями, поэтому при проектировании этих конструкций мы предполагаем, что соединения не могут выдерживать или сопротивляться никаким моментам.

Обычно стыковые соединения образуются путем прикручивания или сварки концевых элементов к общей пластине, называемой косынкой (изображенной ниже). Предполагается, что все внешние нагрузки, действующие на ферму, действуют только на соединения, и поэтому все элементы фермы являются элементами с двумя силами. На отдельные элементы не действуют изгибающие моменты и силы сдвига, а действуют только осевые силы сжатия или растяжения.

Обычно фермы делают из стали, дерева и очень редко из бетона и алюминия.

Вставка

Почему они так эффективны на больших расстояниях?

1. Ферменные системы передают силы

в осевом направлении

Фермы больше подходят для длинных пролетов, чем сплошные балки, из-за направления и типа силы, которую они содержат. Как уже упоминалось, элементы фермы соединяются посредством шарнирных соединений, что означает, что отсутствуют внутренние сдвиговые и моментные силы , а силы прикладываются к элементу в осевом направлении.

Рассмотрим скатную крышу с точечными нагрузками, приложенными вдоль пролета (смоделировано с помощью бесплатного калькулятора ферм SkyCiv):

Эти точечные нагрузки передаются внутренним осевым силам, действующим на элемент, с небольшим внутренним моментом или сдвигом или без него:

Внутренние силы после линейного статического анализа, также проанализированные в калькуляторе ферм SkyCiv

2. Стержни более прочны в осевом направлении

Тот факт, что силы на каждый элемент фермы являются осевыми, является ключом к эффективности фермы для длинных пролетов.В элементе с осевой нагрузкой сила одинаково воспринимается всеми частями элемента — без потерь материала. Сравните это с лучом. Когда мы нагружаем балку в центре, напряжения там намного выше, чем где-либо еще — напряжения концентрируются. Материал вдали от центра просто не выполняет столько работы, что снижает эффективность конструкции и делает ее тяжелее:

В качестве альтернативы в ферменной конструкции силы являются осевыми. Это означает, что каждый элемент фермы имеет одинаковую интенсивность осевого усилия по всему элементу (равномерное сжатие или растяжение).Следовательно, сила и напряжения распределяются по всему элементу. Благодаря этому элементы фермы могут быть легче, но при этом будут иметь более высокую грузоподъемность и более эффективно используемые поперечные сечения.

Как правило, общая эффективность фермы оптимизируется за счет использования меньшего количества материала в поясах и больше в элементах связи. Это особенно полезно для более длинных пролетов по сравнению с такими альтернативами, как бетонные балки или предварительно напряженный бетон. Элементы фермы могут оставаться легкими, а использование материала может быть сокращено за счет использования системы стальных элементов над одной большой бетонной секцией.Элементы балки имеют тенденцию провисать под нагрузкой и более чувствительны к увеличению пролета, чем к требованию повышенной прочности.

Альтернативные образцы

Предварительно напряженный бетон — это альтернативная конструкция для длиннопролетных конструкций. Хотя это более простая конструкция, она намного менее эффективна, чем ферма. Предварительно напряженные бетонные элементы должны выдерживать огромное напряжение изгиба, которое только ухудшается по мере увеличения пролета. Таким образом, чем больше длина пролета, тем больше требуется бетона.

Вантовые мосты Эффективная конструкция для длинных пролетов, но все же требует большого использования материала для поддержки кабелей. Кабели столь же эффективны, как и элементы фермы, поскольку они передают силу в растяжение, однако внешняя конструкция, поддерживающая эту систему, может быть неэффективной и тяжелой.

3. Резюме

Фермы обычно используются в качестве конструкций крыш больших пролетных строений, а также в мостах, башнях, подъемных кранах и пешеходных дорожках. У них более высокая грузоподъемность и более эффективное использование поперечного сечения.

Это связано с тем, что их шарнирные соединения передают силы в осевом направлении, и в элементах очень малы изгибающий момент и поперечные силы. Элементы более эффективно переносят осевые нагрузки, поскольку напряжения распределяются равномерно, а не концентрируются поперечные нагрузки. Эта комбинация делает стропильные системы более эффективными, чем однослойные альтернативы (например, предварительно напряженный бетон).

Фермы

позволяют инженерам создавать большие открытые пространства с меньшим количеством материалов.Использование меньшего количества материалов также позволяет подрядчикам строить дешевле. Не стесняйтесь приступить к моделированию или проектированию ферменной конструкции с помощью Free Truss или Roof Rafter Calculator от SkyCiv.

Что такое ферма? | Программное обеспечение SkyCiv Cloud для структурного анализа

Что такое ферма?

Ферма — важный тип конструкции в строительном проектировании. Так что же такое фермы? Ферма — это триангулированная система элементов, которые структурированы и соединены таким образом, что на них действует только осевое усилие.Эти элементы считаются элементами с двумя силами, так как силы прикладываются только к любому концу элемента, что приводит либо к силе сжатия, либо к силе растяжения. Они обычно используются в качестве мостов, учитывая их способность эффективно преодолевать большие расстояния. Типичная ферма может выглядеть примерно так:

Источник: Расчет стропил фермы

Соединения обычно представляют собой шарнирные соединения, так что поперечные или моментные силы не передаются от элемента к элементу. Это главное, но часто неправильно понимаемое различие между ферменными и каркасными конструкциями.Элемент рамы обычно принимает на себя сочетание сдвигающих, осевых и изгибающих сил; тогда как элемент фермы принимает только осевое усилие.

Преимущества фермы

При правильной конструкции фермы являются эффективным способом перекрытия больших расстояний при минимальном количестве используемого материала. Это связано с тем, что внутренние нагрузки элементов индуцируются в осевом направлении (в направлении элемента) в форме сжатия или растяжения. Это означает, что можно использовать меньше материала, а система в целом более эффективна, поскольку сила распределяется между несколькими элементами.

Источник: Калькулятор кровельной фермы

Типы ферм

Какие бывают фермы? В зависимости от формы и компоновки существует ряд различных ферм. Вот список различных типов ферм (щелкните тип фермы, чтобы узнать больше об этой конструкции):

Мы надеемся, что вы нашли это определение фермы полезным. Посетите наш калькулятор фермы, чтобы использовать его и поэкспериментировать с принципом работы фермы.

Все еще застряли? Как мы можем помочь? Обновлено 18 февраля 2021 г.

Doc navigation

Учебное пособие по ферменным методам соединений → Была ли эта статья вам полезна?
да Нет

Спросите СДЕЛАТЬ: Как работают фермы?

Спросите MAKE — это еженедельная колонка, в которой мы отвечаем на вопросы читателей, такие как ваш.Напишите их на [email protected] или напишите нам в Twitter. Нам не терпится решить ваши головоломки!

Барбара пишет:

Как женщина, которая ОБОЖАЕТ просматривать материалы make.com и смелая, но иногда упускающая из виду некоторые физические аспекты, мне хотелось бы получить базовое (но исчерпывающее) объяснение физики ферм и того, как они распределяют нагрузку на крышу.

Отличный вопрос! Нам это тоже было интересно, поэтому мы обратились за помощью к эксперту.Вот что сказал в ответ доктор Дранг (один из наших читателей):

Фермы, как и все конструкции, являются устройствами для передачи грузов оттуда, где вы не хотите, чтобы они были там, где вы это делаете. Ферма крыши принимает на себя вес крыши — и снег на крыше, если вы живете в таком климате — и переносит его на несущие стены вашего дома. Ферма моста принимает на себя вес проезжающих по ней легковых и грузовых автомобилей и переносит их на опоры. Что отличает ферму от других конструкций — например, стропил для крыши или арок для моста — это умный и эффективный способ выдерживания нагрузки.Фермы, как правило, очень легкие, потому что в них используются преимущества геометрии и законов статики. Давайте посмотрим на каждый из этих…

Геометрия

Представьте, что у вас есть набор плоских палочек, вроде палочек для мороженого или прижимных приспособлений для языка, и вы просверливаете отверстия на концах каждой палочек, чтобы их можно было соединить маленькими болтами. Если вы соедините три стержня вместе в треугольник, вы получите конструкцию, которая останется жесткой, даже если вы не будете сильно затягивать болты.

Если, с другой стороны, вы сделаете квадрат с четырьмя палками, будет почти невозможно предотвратить превращение конструкции в ромб, когда вы надавите на нее, независимо от того, насколько сильно вы затягиваете.

В отличие от треугольника, жесткость этой конструкции зависит от жесткости соединений. Чтобы квадрат действительно оставался жестким, вам нужно добавить диагональную скобу, чтобы создать два треугольника внутри квадрата.

Эта внутренняя жесткость треугольников является геометрическим свойством. Треугольник — единственный многоугольник, внутренние углы которого — и, следовательно, форма — однозначно определяются длинами его сторон. Нет ничего лучше постулата боковой стороны-стороны или закона косинусов для многоугольников более высокого порядка.

Итак, если вы хотите создать жесткую конструкцию независимо от жесткости ее соединений, вы начинаете с треугольника и надстраиваете его, добавляя палки, чтобы образовалось больше треугольников. Вкратце, это ферма.

Законы статики

Идеальная ферма похожа на нашу сборку палочек для мороженого: набор прямых элементов или элементов, скрепленных вместе на концах, с усилиями, прилагаемыми только к суставам. (Мы поговорим о соотношении реальных и идеальных ферм чуть позже.) В этих условиях каждый элемент фермы нагружен только со своих концов. Некоторые нагрузки могут исходить от приложенных извне сил, а другие — от элементов, с которыми он соединен, но независимо от их источника нагрузки действуют исключительно на концах.

Применяя уравнения статики, мы можем показать, что если тело нагружено только в двух точках, результирующие силы в этих точках

1. равны по величине;
2. противоположны по направлению; и
3. действуют вдоль линии между двумя точками.

Для наших элементов фермы это означает, что силы, действующие на элементы, являются осевыми (то есть они действуют вдоль оси элемента), приводя их либо к чистому растяжению, либо к чистому сжатию.

В фермах, нагруженных направленными вниз силами, элементы вдоль верха («верхний пояс») сжимаются, а элементы вдоль низа («нижний пояс») — растянуты. Элементы, соединяющие верхние и нижние пояса («элементы перемычки»), могут испытывать растяжение или сжатие в зависимости от их углов и распределения нагрузок.

Силы в стержнях можно рассчитать несколькими способами. Традиционные «ручные» методы — это метод стыков и метод сечений. Для расчета фермы с помощью компьютера стандартным методом является метод конечных элементов.

КПД

Тот факт, что силы, действующие на каждый элемент фермы, являются осевыми, является ключом к эффективности фермы. В аксиально нагруженном элементе сила одинаково воспринимается каждой частью элемента — ни одна часть не теряется.

Сравните это с лучом.Когда вы нагружаете балку в центре, напряжения там намного выше, чем где-либо еще. Материал вдали от центра просто не выполняет столько работы, что снижает эффективность конструкции.

У вас, кстати, есть инстинктивное понимание этого. Если кто-то протягивает вам карандаш и просит сломать его, вы прикладываете большие пальцы к центру и сгибаете его. Вы никогда не подумаете о том, чтобы схватиться за два конца и потянуть или толкнуть. Так нельзя даже зубочистку сломать.

Правильно подобрав размеры элементов фермы, вы можете настроить ее на перенос огромных грузов при использовании очень небольшого количества материала.Так люди выигрывают соревнования по мосту из бальзового дерева. Реальные фермы нельзя оптимизировать так, как мост из бальзового дерева, потому что реальные фермы должны нести множество различных комбинаций нагрузок, а ферма, оптимизированная для одного набора нагрузок, не будет оптимальной для другого набора. Тем не менее, даже если их нельзя полностью оптимизировать, фермы обычно намного легче, чем альтернативные конструкции.

Теория и реальность

Говоря о реальных фермах, помните, как мы определили нашу идеальную ферму? Прямые элементы, шарнирные соединения на обоих концах и нагрузка только на стыки.В настоящей стропильной ферме выполняется только первое из этих условий. Верхний и нижний поясные элементы часто являются непрерывными через соединения, а элементы перемычки соединяются через соединительные пластины, а не шпильки.

Кроме того, верхний пояс нагружен обшивкой крыши по всей своей длине, а не только на стыках.

Эти отклонения от идеала действительно создают дополнительные напряжения из-за приложения изгибающих нагрузок к элементам фермы. К счастью, эти дополнительные напряжения — инженеры-конструкторы называют их «вторичными напряжениями» — не сильно влияют на поведение фермы, и в большинстве случаев ими можно пренебречь.В фермах разница между теорией и практикой невелика.

использует

Итак, если фермы прочные, жесткие и эффективные, почему они не используются для каждой крыши? На ум сразу приходят три причины:

1. Они занимают место на чердаке. Хотя общий объем пиломатериалов, используемых для стропильных ферм, меньше общего объема, используемого для набора стропил и потолочных балок, элементы перемычки фермы разрезают чердак и делают его менее пригодным для использования.
2. Их сложнее приспособить к некоторым планам крыши.Если у вашей крыши много впадин и вальм, ее легче каркасать стропилами, чем фермами.
3. Для их установки требуется дополнительное оборудование. Ферму необходимо предварительно собрать, а затем поднять как единое целое на каркас. В этом нет ничего страшного, если вы строите целое подразделение и можете нанять кран для строительства нескольких домов в день. Но если вы строите только один дом, стоимость аренды крана может быть непомерно высокой. Стропила может установить небольшая бригада плотников.

Но фермы используются во многих крышах, как в жилом, так и в коммерческом строительстве. Склады и магазины складского типа почти всегда используют стальные фермы, потому что это самый дешевый способ удерживать большие открытые пространства крыши. В следующий раз, когда вы будете в Costco или Sam’s Club, взгляните на них.

Статья о ферме из Free Dictionary

несущая конструктивная система, состоящая из прямых стержней, монтажные соединения которых считаются шарнирными для целей структурного анализа конструкции.Фермы используются в основном в строительстве — для крыш зданий, пролетов мостов, мачт, опор ЛЭП и ворот гидротехнических сооружений, а также в качестве несущих элементов конструкций в машинах и механизмах. Они могут быть изготовлены из металла, железобетона, дерева или комбинации материалов, таких как металл и дерево. Выбранный материал и конструкция фермы зависят от назначения здания или конструкции, типа крыши и метода, используемого для поддержки фермы, а также других факторов.

Хотя они и считаются шарнирными, на практике соединения ферм обладают некоторой степенью жесткости. При проектировании ферм обычно предусматривается приложение внешних нагрузок к соединениям; например, стрингеры крыши опираются на ферму в местах соединения верхнего пояса, а балки мостовых кранов крепятся к соединениям нижнего пояса фермы. Допущения шарнирного соединения шарниров и приложения нагрузок к соединениям позволяют при расчете напряжения учитывать только осевые продольные силы в стержнях; в этом случае в поперечных сечениях стержней возникают равномерно распределенные напряжения, что позволяет наиболее эффективно использовать материал.Силы в стержнях статически определенных одноплоских ферм определяются из уравнений статики; для трехмерных ферм они обычно определяются путем преобразования конструкции в систему одноплоских ферм.