металлоконструкции:
- Сварная балка
- Фермы
- Емкости
- Металлоконструкции общественных зданий, спортивно-развлекательные комплексы, торговые центры, павильоны, бытовки
- Мостовые металлоконструкции (металлические пролётные строения пешеходных переходов и путепроводы)
- Легкие металлоконструкции
- Быстровозводимые металлоконструкции
- Производственные и технологические здания, ангары, терминалы, складские комплексы, автозаправочные станции и станции техобслуживания
наши
услуги
специальное
предложение
Новости:
Акции:
Фермы: классификация и область применения
Ферма представляет собой конструкцию из стержней, которые соединены между собой в узлах. При этом конструкция геометрически неизменяема. При нагрузке на узлы их жесткость не столь существенна для самой фермы, сами стержни переносят сжимающие или растягивающие осевые усилия.
По сравнению с простыми стальными балками фермы намного экономичнее в плане расхода материала, но значительно превосходят их по трудоемкости производства. Однако сборные конструкции такого рода гораздо более эффективны, нежели балки со сплошными стенками, так как имеют больший пролет и способны выдерживать более значительную нагрузку.
Существуют плоский и пространственный варианты ферм. В первом случае все стержни лежат в одной плоскости, а восприятие нагрузки идет к плоскости. Кроме того, такие фермы необходимо дополнительно закреплять. Фермы пространственного типа представляют собой жесткий брус, способный воспринимать нагрузку по любому вектору.
Плоская (а) и пространственная (б) фермы
Любая ферма состоит из двух основных типов элементов — поясов и решетки.
Пояса образуют контур конструкции, а решетка объединяет стойки и раскосы. Для соединения элементов в узлах используются узловые фасонки, применяемые в местах непосредственного соприкосновения элементов фермы. При этом детали центрируются по осям центра тяжести — благодаря этому происходит снижение узловых нагрузок, а работа стрежней ориентируется на осевые усилия.
Элементы ферм
1 — верхний пояс; 2 — нижний пояс; 3 — раскосы; 4 — стойки.
Узлы ферм
а — с непосредственным примыканием элементов; б — на фасонках.
Панель — расстояние между соседними узлами поясов (панель верхнего пояса обозначается как dв, панель нижнего — как dн). Пролет — расстояние между опорами конструкции.
Пояса ферм ориентированы на работу с продольными усилиями и моментом (тот же принцип, что и у поясов сплошностенных балок), в то же время решетка фермы предназначена для восприятия поперечной нагрузки.
При использовании «балочной аналогии» можно определить знак усилия в деталях решетки ферм с параллельными поясами (при этом сжатие будет обозначаться как «минус», растяжение — как «плюс»).
Стальные фермы имеют достаточно широкое применение в сфере строительства:
- перекрытия гражданских и промышленных зданий;
- перекрытия мостов;
- опоры линий электропередач;
- башни и мачты телевидения, радиовещания, связи;
- транспортные эстакады;
- грузоподъемные краны;
- гидротехнические затворы.
Существует множество различных конструкций ферм, ориентированных на различные области использования и нагрузки. Фермы разделяют на группы по нескольким признакам.
Классификация ферм по статической схеме:
- балочные (консольные, разрезные, неразрезные);
- рамные;
- арочные;
- комбинированные.
Системы ферм
а — балочная разрезная; б — неразрезная; в,е — консольная; г — арочная; д — рамная; ж — комбинированная.
Классификация ферм по очертанию поясов:
- фермы с параллельными поясами;
- треугольные;
- сегментные;
- полигональные;
- трапециевидные.
Классификация ферм по системе решетки:
- крестовые;
- раскосные;
- ромбические;
- треугольные.
Классификация ферм по способу соединения элементов в узлах:
- клепанные;
- сварные;
- болтовые.
Очертания поясов ферм
а — сегментное; б – полигональное; в – трапецеидальное; г – с параллельными поясами; д-и - треугольное
Классификация ферм по величине максимального усилия:
- легкие, с сечениями из прокатных профилей, одностенчатые;
- тяжелые, с элементами составного сечения, двухступенчатые.
Существуют комбинированные системы, занимающие промежуточное положение между балками и фермами. Как правило, они представляют собой балку, которую дополняют либо раскосы (или шпренгели) снизу, либо арка сверху. Эти элементы обеспечивают уменьшение изгибающего момента в самой балке и увеличивают общую жесткость системы.
Преимущество комбинированных систем заключается в простоте изготовления, основанной на меньшем числе элементов. Наибольшей популярностью такие фермы пользуются в конструкциях с подвижными элементами, а также в конструкциях со значительным весом.
Если требуется максимальное облегчение системы (например, в конструкциях кранов и больших пролетов), в качестве материала для ферм используются алюминиевые сплавы.
эффективность ферм повышают за счет создания в них предварительного напряжения, что повышает жесткость, но предъявляет повышенные требования к качеству соединений элементов.
Системы решетки ферм
а — треугольная; б — треугольная с дополнительными стойками; в — раскосная; с восходящими раскосами; г — раскосная с нисходящими раскосами; д — шпренгельная; е — крестовая; ж — перекрестная; и — ромбическая; к — полураскосная.