Металева ферма

Ферми – це металеві конструкції, які пов'язують покрівлю та опори будівлі. Їхня особливість – жорсткість вузлів, навіть якщо їх замінити шарнірами. Існують трикутні ферми, прямокутні, трапецеїдальні . Вони широко застосовуються у будівництві мостів чи просторих споруд, наприклад, ангарів чи теплиць. Виготовляються із дерева, металів, залізобетону, полімерів. Ферми із сучасних сталевих конструкцій відрізняються легкістю, міцністю, екологічністю та простотою монтажу.

Елементи конструкції ферми

Перший патент на ферму був оформлений ще на початку 19 століття. Архітектор з Америки Ітіель Таун запропонував ґрати з дошками, що перехрещуються. Конструкція була не менш стійкою, ніж важкі колоди, які тоді використовувалися для будівництва мостів. Трохи пізніше була запатентована ферма Пратта, з діагональних і вертикальних елементів, що чергуються. Вона ефективна у будь-яких матеріалах: дерево, залізо, сталь.

Ферма будь-якої форми складається з наступних елементів:

1. Пояс – нижня або верхня горизонтальна балка з вузлами.
>
2. Стійка – вертикальні елементи, що працюють на стиснення.
3. Розкоси, опорні (шпренгелі) або висхідні - діагональні зв'язки, що працюють на розтягування та стиснення.
4. Вузли, або «точки» панелі» – місця перетину елементів.

Як правило, ферми бувають двома поясними, але в деяких випадках виправдані три пояси. Компонування стійок або розкосів визначає тип решітки. li>

За типом поясів бувають:

1. Чотирикутні, з паралельними поясами . Мають однакові прямокутні «комірки». Найпростіші в зборці, всі елементи однакові по довжині, мінімальна кількість стиків. Полігональні, або багатокутні. Верхній пояс є правильною ламаною з вузлами в кутах, тиск на каркас розподілено рівномірно. Полігоналі витримують значні навантаження покрівельного матеріалу чи опадів.
2. Сегментні. Верхній пояс утворює плавну арку. Ефективні у спорудах із прозорим дахом.
3. Трапецеїдальні. Верхня балка має обриси двосхилим даху, але ухил невеликий. Міцна та жорстка універсальна конструкція.
4. Трикутні. Призначені для даху з великим ухилом. Можуть мати один або два скати. Дуже прості та ефективні.

Від виду ґрат залежить вага системи, трудовитрати на її створення та зовнішній вигляд. За типом ґрат виділяють:

1. Хрестова. Забезпечує достатню жорсткість при двосторонньому навантаженні, наприклад, вітровому. Трикутні - найекономічніші види витрат матеріалів, мають мінімальну кількість вузлів і загальну довжину всіх елементів. Поступово розподіляють навантаження.
2. Ромбічна. Різновид трикутної. Завдяки невеликій довжині стрижнів має порівняно короткі панелі і високу жорсткість. Вона замінює трикутну ферму в ситуаціях, коли потрібно зменшити висоту конструкції, але надати їй властивість витримувати вищу навантаження перекриття. Більш трудомістка, має більшу кількість з'єднань та підвищену витрату матеріалу.
3. Напіврозкосна. Має дві системи розкосів, завдяки чому зменшується крок панелі. Характеризується підвищеною твердістю.
4. Шпренгельна. Вона застосовується в системах, де є підвищене позавузлове навантаження на верхній пояс або потрібне зменшення довжини ферми. Досить трудомістка.

Ромбічні та напіврозкісні ферми ефективні у високих будівлях із відносно невеликими прольотами: вежі, щогли, мости, опори систем зв'язку.

Ферми розрізняються за розмірами панелей. Цей параметр пов'язаний з типом ґрат, тому рішення приймається одночасно. Безпрогінне покриття передбачає панелі 3-4 м.

У просторі плоскі ферми поєднують у стійкі конструкції за допомогою зв'язків. Грані одного просторового блоку складаються з двох вертикальних кроквяних ферм, двох зв'язкових горизонтальних ферм у площинах верхніх та нижніх поясів вертикалей та двох зв'язкових ферм по торцях. Чим більше проліт, тим більше вертикальних зв'язкових ферм. Існують також просторові, ферми, наприклад, тригранні.

Металеві ферми діляться на два великі блоки:

1. З замкнутих профілів (труби різного перерізу).
2. З відкритих профілів: куточків, парних чи одиночних, швелерів, таврів та двотаврів.

«АС Профіль» виготовляє металоконструкції з профілів двох типів:

1. С -подібний.
2. ФН-подібний.

Кріплення здійснюються зварним способом або ін.