Металлическая ферма представляет собой систему стержней, как правило, прямолинейных, которые связанны друг с другом в местах узлов и формируют геометрически устойчивую конструкции. При условии, что нагрузка прикладывается в зоне узлов и оси частей фермы перекрещивается в 1 точке — в центре узла, жесткость узла незначительно воздействует на работу всей конструкции и чаще всего их допустимо рассматривать как узлы шарнирные. В таких случаях все стержни фермы воспринимают лишь осевые усилия — а именно растяжение и сжатие.
Происхождение термина «ферма» берет начало от латинского firmus, то есть «прочный, крепкий».
Впервые в России металлические фермы появились приблизительно в 1801 — 1810 годах — в Санкт-Петербурге на Казанском соборе. К 1830 году подобные фермы пролетом 16,5 метра установили на Колпинском и еще — пролетом 34,0 метра — на Салдинском заводах. Металлические фермы в Европе впервые использовали лишь в 1812 году, в Париже, во время возведения хлебного амбара. До 1839 года во Франции применяли фермы пролетом не более 8,5 метров, только в 1855 году павильон Парижской выставки перекрыли фермами, длина пролета которых была равна 50 метрам.
Ферма представляет собой совершенную стержневую систему, в элементах и узлах которой отсутствуют изгибающие моменты, следовательно, такая конструкция идеальна для перекрытия крупных пролетов 70 и более метров. Конструировать фермы сравнительно сложно, потому раньше фермы употребляли не часто и преимущественно в рамках градостроительства. Однако, ныне фермы стали особо широко внедряемым и пользующимся спросом конструктивным продуктом.
1. Системы ферм и область их применения в строительных конструкциях
Стальные фермы широко применяются в покрытиях промышленных и гражданских зданий, ангаров, вокзалов и т.п. Большепролетные мосты, радиобашни и мачты, опоры линий электропередачи и многие другие конструкции выполняются в виде стальных ферм.
Фермы по сравнению со сплошными балками экономичны по затрате металла, им легко придают любые очертания, требуемые условиями технологии, работы над нагрузкой или архитектуры, они относительно просты в изготовлении.
Фермы применяют при самых разнообразных нагрузках; в зависимости от назначения им придают самую разнообразную конструктивную форму — от легких прутковых конструкций до тяжелых ферм, стержни которых могут компоноваться из нескольких элементов крупных профилей или листов.
Пространственное крепление деревянных ферм
... чем у обычных гвоздевых соединений. гвоздевые плиты «Мениг» Пролеты между деревянными элементами не ограничены. Как правило, плиты «Мениг» используют для тяжелых стропильных ферм. Фасонки Имеются опорные ... войны 1941-1945 гг. резко сократился объем деревянного строительства в нашей стране. Изменились также требования к строительству, проявившиеся в развитии деревянных конструкций нового типа - ...
В покрытиях зданий, мостах, транспортерных галереях и других подобных сооружениях наибольшее применение нашли балочные разрезные системы . Они просты в изготовлении и монтаже, не требуют устройства сложных опорных узлов, но весьма металлоемки. При больших пролетах (более 40 м) разрезные фермы получаются негабаритными и их приходится собирать из отдельных элементов на монтаже.
При числе перекрываемых пролетов два и более применяют неразрезные фермы. Они экономичнее по расходу металла и обладают большей жесткостью, что позволяет уменьшить их высоту. Но как во всяких внешне статически неопределимых системах, в неразрезных фермах при осадке опор возникают дополнительные усилия, поэтому их применение при слабых просадочных основаниях не рекомендуется. Кроме того, неразрезные фермы можно применять исходя из требований эксплуатации, так как они обладают большей жесткостью и могут иметь меньшую высоту.
Консольные фермы используют для навесов, башен, опор воздушных линий электропередач.
Рамные системы экономичны по расходу стали, имеют меньшие габариты, однако более сложны при монтаже. Их применение рационально для большепролетных зданий.
Применение арочных систем, хотя и дает экономию стали, приводит к увеличению объема помещения и поверхности ограждающих конструкций. Их применение диктуется в основном архитектурными требованиями.
В вантовых фермах все стержни работают только на растяжение и могут быть выполнены из гибких элементов, например стальных тросов. Растяжение всех элементов таких ферм достигается выбором очертания поясов и решетки, а также созданием предварительного напряжения. Работа только на растяжение позволяет полностью использовать высокие прочностные свойства стали, поскольку снимаются вопросы устойчивости. Вантовые фермы рациональны для большепролетных перекрытий и в мостах.
Промежуточными между фермой и сплошной балкой являются комбинированные системы, состоящие из балки, усиленной либо снизу подвешенной цепью (шпренгельная балка) или сквозной фермой, либо сверху аркой или фермой. Распор цепи или арки, а также поддерживающее воздействие элементов фермы уменьшают изгибающий момент в балке. Комбинированные системы просты в изготовлении и рациональны в тяжелых конструкциях, а также в конструкциях с подвижной нагрузкой. Возможность использования в комбинированных системах дешевых прокатных балок благоприятно сказывается на стоимости и трудоемкости изготовления этих систем.
Эффективность ферм и комбинированных систем можно значительно повысить, создав в них предварительное напряжение.
В фермах подвижных крановых конструкций и покрытий больших пролетов, где уменьшение веса конструкций дает большой экономический эффект, возможно применение алюминиевых сплавов.
2. Компоновка конструкций ферм
Очертание ферм
Выбор очертания ферм является первым этапом их проектирования. Очертание ферм в первую очередь зависит от назначения сооружения. Оно должно отвечать принятой конструкции сопряжений с примыкающими элементами. Так, очертание стропильной фермы производственного здания зависит от назначения цеха, типа кровли, типа и размера фонаря, от типа соединения ферм с колоннами (шарнирное или жесткое) и т.п.
Расчет металлической конструкции фермы
... L- пролет ригеля; Н ф - высота фермы в середине пролета; h ф - высота фермы на опоре; Е- модуль упругости стали (20600 кН/см 2 ); R y ... ширина крана: В 2 =6.3 м, база: К=5.1 м. Режим работы кранов: средний. Коэффициент сочетания n C =0.85, Коэффициент надежности по ... см4 = 92,87 см2 = 1,91·106 кН = 0,12·106 кН·м2 Расчет двухступенчатой колонны Исходные данные Высота нижней части колонны: h н =8.38 м. ...
Вместе с тем очертание ферм должно соответствовать их статической схеме, а также виду нагрузок, определяющему эпюру изгибающих моментов. Например, выступающие консоли рационально проектировать треугольными, с одним скатом; однопролетные фермы с равномерной нагрузкой — полигонального очертания.
Фермы треугольного очертания. Треугольное очертание придается стропильным фермам, консольным навесам, а также мачтам и башням.
Стропильные фермы треугольного очертания применяют, как правило, при значительном уклоне кровли, вызываемом или условиями эксплуатации здания, или типом кровельного материала. Стропильные фермы треугольного очертания имеют ряд конструктивных недостатков. Острый опорный узел сложен, допускает лишь шарнирное сопряжение фермы с колоннами, при котором снижается поперечная жесткость одноэтажного производственного здания в целом. Стержни решетки в средней части ферм получаются чрезмерно длинными, и их сечение приходится подбирать по предельной гибкости, что вызывает перерасход металла. Треугольное очертание в стропильных фермах не соответствует параболическому очертанию эпюры моментов.
Однако в ряде случаев треугольные фермы приходится применять, несмотря на заведомо нерациональное с точки зрения распределения усилий очертание, исходя из общих требований компоновки и назначения сооружения. Примером могут служить треугольные фермы шедовых покрытий, применяемые в зданиях, где необходим большой и равномерный приток дневного света с одной стороны.
Фермы трапецеидального очертания со слабо вспарушенным верхним поясом пришли на смену треугольным фермам благодаря появлению кровельных материалов, не требующих больших уклонов кровли.
Трапецеидальное очертание балочных ферм лучше соответствует эпюре изгибающих моментов и имеет конструктивные преимущества. В сопряжении с колоннами позволяет устраивать жесткие рамные узлы, что повышает жесткость здания. Решетка таких ферм не имеет длинных стержней в середине пролета.
Фермы полигонального очертания наиболее приемлемы для конструирования тяжелых ферм больших пролетов, так как очертания фермы соответствуют эпюре изгибающих моментов, что дает значительную экономию стали. Дополнительные конструктивные затруднения из-за переломов пояса в тяжелых фермах не так ощутимы, ибо пояса в таких фермах из условий транспортирования приходится стыковать в каждом узле.
Для легких ферм полигональное очертание нерационально, так как получающиеся в этом случае конструктивные усложнения не окупаются незначительной экономией стали.
Фермы с параллельными поясами имеют существенные конструктивные преимущества. Разные длины стержней поясов и решетки, одинаковая схема узлов и минимальное количество стыков поясов обеспечивают в таких фермах наибольшую повторяемость деталей и возможность унификации конструктивных схем, что способствует индустриализации их изготовления. Эти фермы благодаря распространению кровель с рулонным покрытием стали основным типом в покрытиях зданий.
Системы решеток ферм и их характеристика
Решетка ферм работает на поперечную силу, выполняя функции стенки сплошной балки.
От системы решетки зависит вес фермы, трудоемкость ее изготовления, внешний вид. Решетка должна соответствовать схеме приложения нагрузок, поскольку нагрузки во избежание местного изгиба пояса передаются, как правило, на ферму в узлах.
Конструирование стропильной фермы и ступенчатой колонны
... сечений стержней стропильной фермы Верхние и нижние пояса назначаем из тавровых профилей, а остальные элементы решетки из 2- ... надежности по нагрузке . 3. Расчет и конструирование стропильной фермы Ферма представляется в виде свободно опертой шарнирно-стержневой системы, ... Распределенные нагрузки, определяемые по формуле (1), имеют ломаное очертание (см. рис. 3.3), что затрудняет статический расчёт. ...
Треугольная система решетки. В фермах трапецеидального очертания или с параллельными поясами весьма эффективной является треугольная система решетки, дающая наименьшую суммарную длину решетки и наименьшее число узлов при кратчайшем пути усилия от места приложения нагрузки до опоры. В фермах, поддерживающих прогоны кровли или балки настила, к треугольной решетке часто добавляются дополнительные стойки, а иногда и подвески, позволяющие уменьшать, когда это необходимо, расстояния между узлами фермы. Дополнительные стойки целесообразны также для уменьшения расчетной длины сжатого пояса. Дополнительные стойки и подвески получаются весьма легкими, так как они работают только на местную нагрузку и не участвуют в передаче на опору поперечной силы.
В фермах треугольного очертания также возможна треугольная система решетки.
Общим недостатком треугольной системы решетки является наличие сжатых длинных раскосов, восходящих в фермах с параллельными поясами и нисходящих в треугольных фермах.
Раскосная система решетки. При ее проектировании нужно стремиться, чтобы наиболее длинные элементы — раскосы- были растянутыми, а стойки — сжатыми. Это требование удовлетворяется при нисходящих раскосах в фермах с параллельными поясами и восходящих — в треугольных фермах. Однако в треугольных фермах восходящие раскосы образуют неудобные для конструирования узлы и имеют большую длину, так как идут по большей диагонали. Поэтому в треугольных фермах более приемлемы нисходящие раскосы; хотя они получаются сжатыми, но зато их длина меньше и узлы фермы более компактны. Применять раскосные решетки целесообразно при малой высоте ферм, а также тогда, когда по стойкам передаются большие усилия (при большой узловой нагрузке).
Раскосная решетка более трудоемка, чем треугольная, и требует большего расхода материала, так как при равном числе панелей в ферме общая длина раскосной решетки больше и в ней больше узлов. Путь усилия от узла, к которому приложена нагрузка, до опоры в раскосной решетке длиннее, он идет через все стержни решетки и узлы.
Специальные системы решеток. При большой высоте ферм (примерно 4-5 м) и рациональном угле наклона раскосов (примерно 35-45є) панели могут получаться чрезмерно большими, неудобными для расположения кровельных прогонов и других элементов. Если давления прогонов небольшие, то можно допустить местный изгиб пояса, расположив прогоны на поясе между углами.
Однако при больших давлениях такое решение нерационально. Чтобы уменьшить размер панели, сохранив нормальный угол наклона раскосов, применяют шпренгельную решетку. Устройство шпренгельной решетки более трудоемко и иногда требует дополнительного расхода металла; однако такая решетка дает возможность получить рациональное расстояние между элементами поперечной конструкции при рациональном угле наклона раскосов, а также уменьшить расчетную длину сжатых стержней. Так, применение шпренгельной решетки в высоких башнях уменьшает расчетную длину сжатых поясов и тем самым позволяет снизить общий вес конструкции. В стропильных фермах шпренгельная решетка позволяет сохранить нормальное расстояние между прогонами, удобное для поддержания элементов кровли (2-3 м), или же создать промежуточный узел для опирания крупнопанельного настила.
Сборка и сварка фермы
... по совпадению рисок на косынках и на концах стержней решетки, прижимают стержни к косынкам и ставят прихватки. 5. Кантуют собранную ветвь фермы на 180°, выкладывают согласно чертежу прокладки на поясах и элементах ... резцовыми или абразивными инструментами до удаления следов огневой резки. Перед сборкой стыка свариваемые кромки на ширину до 20 мм зачищают до металлического блеска и обезжиривают. ...
Шпренгельную решетку особого вида имеет треугольная ферма. Эта система применяется при крутых кровлях (б=35ч45є) и сравнительно больших треугольных ферм пролетах (l=20ч24 м).
она может быть расчленена на две полуфермы, связанные затяжкой. Стержни решетки и панели поясов такой системы имеют небольшую длину, конструирование узлов упрощается. Приподнятая затяжка увеличивает полезную высоту помещения. Образующие систему жесткие полуфермы и затяжка изготовляются на заводе; на место возведения их доставляют в виде трех отправочных элементов.
В фермах, работающих на двустороннюю нагрузку, как правило, устраивают крестовую решетку. К таким фермам относятся горизонтальные связевые фермы покрытий производственных зданий, мостов и других конструкций, вертикальные фермы башен, мачт и высоких зданий. Весьма часто крестовую решетку проектируют из гибких стержней. В этом случае под действием нагрузки работают только растянутые раскосы; сжатые же раскосы вследствие своей большой гибкости выключаются из работы и в расчетную схему не входят.
С выпуском промышленностью широкополочных тавров с параллельными гранями полок разработаны стропильные фермы с поясами из тавров и крестовой решеткой из одиночных уголков. Такие фермы экономичнее по расходу металла и стоимости по сравнению с типовыми фермами со стержнями из парных уголков.
Ромбическая и полураскосная решетки благодаря двум системам раскосов также обладают большой жесткостью; эти системы применяются в мостах, башнях, мачтах, связях для уменьшения расчетной длины стержней и особенно рациональны при работе конструкций на большие поперечные силы.
Панели ферм
Одновременно с выбором системы решетки устанавливают размеры панелей ферм. Поскольку нагрузка обычно прикладывается к узлам ферм, панели должны соответствовать расстоянием между элементами, передающим нагрузку на ферму. Размеры панелей должны отвечать оптимальному углу наклона раскосов. Оптимальный угол наклона раскосов в треугольной решетке составляет примерно 45є, в раскосной решетке — 35є. Из конструктивных соображений — рационального очертания фасонки в узле и удобства прикрепления раскосов — желателен угол, близкий к 45є. При малых углах фасонки получаются слишком вытянутыми, при больших — высокими, что делает их громоздкими и неэкономичными.
В стропильных фермах размеры панелей определяются системой кровельного покрытия. Если по стропильным фермам укладывают прогоны, панель, равная расстоянию между прогонами, определяется видом кровельного и ее длина изменяется от 1,5 до 4 м. Применяются беспрогонные кровельные покрытия, в которых кровлю в виде профилированного настила, железобетонных панелей или металлических щитов длиной 6 — 12 м и шириной 1,5 — 3 м укладывают непосредственно на поясе ферм. Беспрогонные покрытия являются более индустриальными и часто более экономичными по расходу стали.
При беспрогонном покрытии панель часто принимается равной 3 — 4 м. при ширине плит 1,5 м иногда целесообразно уменьшить с помощью шпренгельной решетки панель до 1,5 м; можно также, сохранив панель в 3 м, иметь верхний пояс, работающий на местный изгиб. Это решение менее экономично по расходу стали, но проще и применимо при легких кровлях.
Деформация сдвига. Геометрические характеристики плоских сечений. ...
... КРУЧЕНИЕ СТЕРЖНЕЙ С КРУГЛЫМ ПОПЕРЕЧНЫМ СЕЧЕНИЕМ Понятие о крутящем моменте Деформация кручения происходит при действии на стержень внешних пар сил, плоскости действия которых перпендикулярны оси стержня. При этом в поперечных сечениях стержня ... пружин и других элементов конструкций. внешних скручивающих (вращающих) моментов Вращающиеся и испытывающие деформацию кручения стержни называют валами . ...
3. Типы сечений стержней ферм
До последнего времени легкие фермы проектировались в основном из стержней с сечениями, составленными из двух уголков. Такие сечения имеют большой диапазон площадей, удобны для конструирования узлов на фасонках и прикрепления примыкающих к фермам конструкций (прогонов, кровельных панелей, связей и т.п.).
существенными недостатками такой конструктивной формы являлись: большое количество заготавливаемых элементов с различными типоразмерами, значительный расход металла на фасонки и прокладки, высокая трудоемкость изготовления и наличие щели между уголками, затрудняющей окраску. Кроме того, стержни с сечением из двух уголков, составленных тавром, неэффективно работают на сжатие.
Развитие сортамента — пуск прокатного стана широкополочных двутавров, производство электросварных труб и замкнутых гнутосварных профилей, а также возможность получения из широкополочных двутавров путем разрезки тавров с широкой полкой создали условия для проектирования ферм со стержнями из одиночного профиля вместо сечения, составленного из двух уголков. Новая конструктивная форма экономичнее по расходу металла и значительно менее трудоемка, так как более чем вдвое уменьшает количество используемых деталей; сечения стержней стали более эффективно работать на сжатие. Фермы со стержнями из одиночного профиля легко доступны для осмотра и окраски, что повышает их долговечность при эксплуатации. Фермы с меньшим количеством деталей более приспособлены для их изготовления (сборки сварки) на поточных линиях.
Однако новая конструктивная форма ферм из-за ограниченности новых профилей и других конъюнктурных условий не может сразу вытеснить старую, и фермы различного назначения еще проектируют со стержнями из прокатных уголковых профилей, а конструктивная форма их продолжает совершенствоваться.
В фермах пространственной формы (башнях, мачтах, стрелах, кранов и т.п.), где пояс является общим для двух перпендикулярных ферм, простейшим типом сечения пояса является одиночный уголок. Крестовое сечение из двух уголков применяется в поясах решетчатых башен и мачт, когда площади одного уголка оказывается недостаточно. Сечения из одиночных уголков применяются также для слабонагруженных стержней решетки ферм. Разработанные типовые решения стропильных ферм из одиночных уголков позволяют экономить металл и снижать трудоемкость. Нужно учитывать, что стропильные фермы со стержнями из одиночных уголков в своей плоскости не имеют оси симметрии. Для уменьшения асимметрии решетка прикрепляется к поясным уголкам с внутренней стороны. Все же такое решение сопряжения поясов с решеткой создает условия для закручивания пояса, которое должно погашаться надежным закреплением пояса связями.
Сжатые стержни из двух уголков как при равных, так и при различных расчетных длинах легко скомпоновать равноустойчивыми в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
Жесткость сечения характеризуется его радиусами инерций, которые прямо пропорциональны генеральным размерам сечения и могут быть приближенно выражены для таврового сечения из двух уголков соотношениями ix ? 0,3 h и iy ? 0,2 b.
Расчёт стропильной фермы
... стержни ферм испытывают только осевые усилия растяжения и сжатия. Стропильные фермы Стропильные фермы можно классифицировать по нескольким признакам: По конструктивному оформлению. 2. По очертанию поясов. По типу решетки. По статической схеме. По типу поперченных сечений элементов. Типы стропильных ферм: ... издан при жизни ряд работ по вопросам сварки. Фермой называется стрежневая конструкция, концы ...
Если расчетная длина стержня фермы одинакова в плоскостях хЇх и уЇу (опорные раскосы, пояса стропильных ферм, закрепленные в каждом узле кровельными узлами), то из условия равноустойчивости при работе стержня на продольный изгиб (лх=лу) необходимо, чтобы радиусы инерции относительно обеих осей были равны, т. е. ix = iy. Для этого нужно расположить неравнополочные уголки большими полками вместе.
Тавровое сечение из двух равнополочных уголков является наиболее распространенным для стержней решетки. Это сечение обеспечивает равноустойчивость сжатых стержней решетки, так как имеет большую жесткость вне плоскости фермы (относительно оси уЇу), что отвечает большей расчетной длине сжатого раскоса вне плоскости фермы iy = 1,25 lх. Действительно, в таком случае iy = 0,2 b = 0,4 h = 1,3 ix, что соответствует указанному соотношению расчетных длин.
Современные типовые решения стропильных ферм имеют несколько видов. Остаются типовые решения со стержнями из двух прокатных уголков, имеются трубчатые фермы, у которых пояса и решетка выполняются из электросварных труб. Трубчатые фермы используются при строительстве башен, мачт, кранов открытых эстакад и т. п.
Большим преимуществом трубчатых стержней является их хорошая обтекаемость. Благодаря обтекаемости ветровые давления на них меньше, на них мало задерживаются грязь и влага, поэтому они более стойки против коррозии, их легко очищать и окрашивать, что также повышает долговечность.
Сопряжение трубчатых стержней в узлах представляет сопределенные трудности.
На заводе серийно изготовляются стропильные фермы из замкнутых гнутосварных профилей (ЗГСП) прямоугольного сечения. Профили изготовляются из листа толщиной от 3 до 8 мм. Прямоугольные профили в конструктивном отношении лучше круглых, так как сопряжение стержней в узлах и прикрепление к фермам различных элементов, прогонов, панелей, связей и т. п. проще. Фермы, несущие значительные нагрузки, можно изготовлять с поясами из широкополочных двутавров и решеткой из уголков или замкнутых гнутосварных профилей. Широкополочные двутавры особенно эффективны в верхних поясах ферм, когда они кроме сжимающих усилий воспринимают изгибающие моменты от прогонов или кровельных панелей.
Разработаны также конструкции ферм с поясами из тавров, получаемых путем продольной разрезки широкополочных двутавров или сваркой из двух стальных полос.
Тавровое сечение поясов позволяет очень просто конструировать узлы, особенно при решетке из одиночных уголков. Находят применение в стержнях легких ферм сечения из двух уголков с расставленными вертикальными полками, из уголков замкнутого сечения, из швеллеров и др. В каждом отдельном случае применение стержней с такими сечениями определяется условиями работы конструкции, ее изготовления, наличием сортамента и т. п.
Стержни тяжелых стальных ферм отличаются от легких более мощными сечениями, составленными из нескольких элементов, что обусловлено их большими расчетными длинами и действующими в них значительными усилиями. Сечения их обычно проектируют двухстенчатыми, а узловые сопряжения их между собой осуществляются в двух плоскостях. Стержни тяжелых ферм (как раскосы и стойки, так и пояса) в разных панелях имеют разные по размерам, но одного вида сечения.
Железобетонные стропильные фермы
... технических характеристик изделий технический оборудование стропильный железобетонный На проектируемом предприятии предусматривается выпуск железобетонных ферм. Фермой называется система стержней соединенных между собой в узлах и ... сечения элементов решетки принимается равной ширине поясов. В данной курсовой работе будет рассмотрено производство железобетонных ферм типа СФБМ 18. Пролет фермы ...
Тяжелые фермы, воспринимающие динамические нагрузки (железнодорожные мосты, краны и т. п.), иногда проектируются клепаными. Современные тяжелые фермы, как правило, конструируются из сварных стержней с узлами на высокопрочных болтах.
Применяются следующие типы сечений стержней тяжелых стальных ферм:
- Н-образные сечения из двух вертикальных листов (вертикалов), связанных горизонтальным листом (горизонталом), из четырех неравнобоких уголков, также связанных горизонтальным листом. Развитие этих сечений в смежных панелях происходит в сварных сечениях посредством добавления вертикальных листов. Сечения эти удобно прикреплять к фасонкам, так как они имеют гладкую наружную поверхность и симметричны. В простейшей своей форме они малотрудоемки и в этом отношении существенно превосходят все остальные сечения. Если конструкция не защищена от попадания атмосферных осадков, в расположенных горизонтально элементах необходимо оставлять отверстия для стока воды. Н-образное сечение применяется как для поясов, так идля раскосов ферм;
- швеллерное сечение — из двух швеллеров, поставленных полками внутрь. При этом используются как прокатные швеллеры, так и составленные из листов и уголков. Подобного типа сечения чаще всего применяются в клепаных конструкциях. Сечения в смежных стержнях изменяют наклепкой или приваркой к швеллерам листов. Стержни швеллерного сечения имеют хорошую устойчивость в обеих плоскостях, и поэтому такое сечение целесообразно применять для сжатых элементов, особенно при большой их длине. Недостатком швеллерного сечения является наличие двух ветвей, которые приходится соединять планками или решетками (аналогично центрально сжатым колоннам);
- коробчатое сечение — из двух вертикальных элементов, соединенных горизонтальным листом сверху, применяется главным образом для верхних поясов тяжелых мостовых ферм. Жесткость сечения значительно повышается, если снизу вертикальные ветки соединить решеткой;
- одностенчатое двутавровое сечение — из широкополочного сварного или прокатного двутавра, поставленного вертикально. Сжатые пояса двутаврового сечения требуют более частого зарепления из плоскости фермы, так как у них lу значительно меньше, чем lх.;
- трубчатые стрежни, применяемые в сварных тяжелых фермах, имеют те же преимущества, что и легких фермах.
Стержни ферм из алюминиевых сплавов имеют двухстенчатые сечения и в соответствии с этим применяются: цельные Н-образного сечения (возможно с бульбами); П-образные с утолщениями внутрь коробки; коробчатые с наружными выступами (цельные или из двух зетов); швеллерные сечения в случае необходимости с полками разных размеров.
Заключение
Металлическая ферма это высокопрочная металлическая конструкция, состоящая из металлических перегородок (стержни, решетки, трубы).
Перегородки соединяются по средствам примыкания одних к другим или по средствам узловых металлических фасонок, из-за простоты собирания конструкции металлической фермы могут иметь разнообразный вид и разнообразные технические параметры.
Металлические фермы обладают прочной конструкцией, состоящей из вертикальных элементов (стойки), горизонтальных элементов (балки), и диагональных элементов (раскосы).
Металлические конструкции (2)
... Общая характеристика и основы проектирования металлических конструкций 2.1 Номенклатура стальных конструкций Стальные конструкции используют в различных инженерных ... больших сечений и толщин, применение стали повышенной и высокой прочности без соответствующего перерасчета конструкций, недостатки ... для совместной работы на изгиб. 6. Башни и мачты. Большую группу подобных конструкций составляют антенные ...
Диагональные элементы придают конструкции уникальную жесткость и прочность.
Различают два вида металлических ферм: плоские (все перегородки находятся в одной плоскости, нагрузка на данную конструкцию происходит только в этой плоскости), пространственные (перегородки находятся в разных плоскостях, под разными углами, нагрузки на данную конструкцию так же могут приходиться в разных плоскостях и под разными углами).
Самыми главными преимуществами металлических ферм по сравнению с другими конструкциями являются:
- меньший (по сравнению с другими материалами) вес, что позволит существенно сократить затраты как на материалы, так и на фундамент сооружения;
- высокая прочность, легкость и как следствие транспортабельность;
— быстрое, а самое главное легкое изготовление металлических ферм и их быстрый монтаж.
Литература
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/metallicheskie-fermyi/
Беленя Е. И. Металлические конструкции. Москва, Стройиздат,
1986
Горев В.В., Уваров Б.Ю., Филиппов В.В., Белый Г.И. Металлические конструкции. Т. 2. Конструкции зданий. Москва, Высшая школа, 2002
Микульский В.Г., Г.И.Горчаков. Строительные материалы. АВС, 2002
Шерешевский И. А. Конструирование промышленных зданий и сооружений. Москва, Архитектура — С, 2005
