Основные элементы металлической фермы
- Пояса — верхний и нижний продольные элементы, принимающие основные изгибающие усилия. Верхний пояс может быть горизонтальным, наклонным, радиусным или ломаным, нижний — горизонтальным.
- Стойки — вертикальные элементы, соединяющие пояса. Они работают на сжатие и передают нагрузку на основание.
- Раскосы — диагональные элементы, обеспечивающие прочность и устойчивость конструкции. Работают на сжатие и растяжение.
- Узлы — места соединения элементов, через которые передаются усилия.
- Ребра жёсткости — дополнительные элементы, повышающие устойчивость фермы и предотвращающие прогибы.
Классификация металлических ферм
Фермы классифицируются по нескольким признакам:
- По форме внешнего контура:
- Параллельные — верхний и нижний пояса расположены параллельно. Простой и распространённый тип.
- Трапециевидные — верхний пояс короче нижнего, что увеличивает жёсткость.
- Треугольные — пояса образуют треугольник, обеспечивая высокую прочность.
- Арочные — изогнутый верхний пояс, позволяющий перекрывать значительные пролёты.
- Полигональные — многоугольная форма с ломаным верхним поясом.
- По типу решётки:
- Треугольная — решётка из треугольных ячеек, обеспечивает высокую жёсткость.
- Параллелограммовая — позволяет равномернее распределять нагрузки, используется в мостах и промышленных зданиях.
- Шпренгельная — имеет дополнительные стержни, крепящиеся к стойкам, усиливает верхний пояс. dzen.ru
- По статической схеме:
- Балочные (разрезные) — опираются на опоры только в крайних точках, применяются в простых кровельных и мостовых конструкциях.
- Неразрезные — перекрывают несколько пролётов с опорами в промежуточных точках, снижают прогиб и перераспределяют нагрузки.
- Рамные — имеют жёсткие узлы, воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки (ветровые, сейсмические), используются в каркасных зданиях.
- По назначению:
- Стропильные — для крыш зданий.
- Подкрановые — для мостовых кранов и производственных помещений с перемещаемыми грузами.
- Опорные — для мостов, эстакад и других инженерных сооружений.
- Вентиляционные — для поддержки воздуховодов и оборудования систем вентиляции.
- По способу соединения узлов:
- Сварные — обеспечивают высокую жёсткость и прочность.
- Болтовые — удобны для сборки и разборки на строительной площадке.
Преимущества металлических ферм
- Позволяют перекрывать большие пролёты без промежуточных опор.
- Имеют относительно небольшой вес, что упрощает монтаж и транспортировку.
- При правильной эксплуатации служат длительное время.
- Могут применяться в различных конструкциях.
- Позволяют создавать конструкции сложной геометрии.
Применение в строительстве
Металлические фермы используются:
- в промышленном строительстве (заводы, цеха, ангары);
- в гражданском строительстве (торговые центры, спортивные комплексы, бассейны);
- в сельском хозяйстве (коровники, зернохранилища, теплицы);
- для строительства мостов, эстакад, путепроводов;
- при создании опор для линий электропередач;
- в агропромышленных комплексах для сооружения крыш и перекрытий сельскохозяйственных зданий.
При проектировании ферм учитывают пролёт, нагрузку, форму, назначение конструкции, условия эксплуатации и другие факторы. Расчёты лучше доверить специалистам, которые используют профессиональные программы и стандарты (например, СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия»).