Что такое ферма в строительстве – это что такое? Строительная конструкция

Содержание

это что такое? Строительная конструкция

Самое распространенное значение слова "ферма" – сельскохозяйственное предприятие, предназначенное для животноводства. Но сейчас речь не о месте ведения подсобного хозяйства. Здесь собрана вся информация о вероятно древнейшей строительной конструкции, которая до сих пор актуальна в современной жизни. Она имеет широкое применение в строительстве, особенно в конструировании мостов и спортивных сооружений.

Ферма – это система, состоящая из стержней, которая остается геометрически неизменной при смене ее жестких узлов шарнирными. К ней также относятся и шпренгельные балки, которые представлены комбинацией из двух- или трехпролетной неразрезанной балки и подпружной тяги.

Где используется?

Как уже упоминалось, ферма в строительстве является незаменимым элементом. С ее помощью строители облегчают конструкцию сооружения и уменьшают расход необходимых материалов. Без использования фермы не обходится строительство мостов, стадионов, ангаров, а также декоративных сооружений, таких как павильоны, сцены, подиумы и т.д.

При проектировке корпуса корабля, самолета, тепловоза расчет прочности происходит таким же способом, как и расчет нагрузки на ферму.

Классификация

Ферма – это конструкция, состоящая из стержней, которые связаны между собой в узлах и образуют статически неизменную систему. Классификация ферм может быть проведена по множеству свойств.

По грузоподъемности конструкции

  • Легкие. В них используется одностенчатое сечение. Легкие фермы чаще всего используются в промышленном строительстве.
  • Тяжелые. Тяжелые фермы применяются в конструкции башенных кранов, спортивных стадионов и т.д. В них используются стержни более сложного сечения, нежели в легких. Как правило, они состоят из двух-трех частей из-за большой расчетной длины и возлагаемой на них нагрузки. Чаще всего используют двухстенчатое сечение с двухплоскостным узловым сопряжением.

По общим признакам

  • По назначению. По назначению фермы бывают башенные, мостовые, крановые, фермы покрытия, опорные конструкции и т.д.
  • По типу материала. Дерево, сталь, алюминий, железобетон и т.д. – из всего этого может быть изготовлена строительная ферма. Это существенное достоинство данной системы. Также можно комбинировать несколько видов материала.
  • По особенностям конструкции. Существуют разнообразные типы сечения, типы решетки, виды опорных конструкций, а также типы поясов строительной конструкции фермы.

По пространственному признаку

  • Плоские. Фермы берут на себя вертикальную нагрузку, т.к. х стержни располагаются в одной плоскости.
  • Пространственные. Распределяют нагрузку по всей своей площади. Пространственная ферма образована из множества плоских ферм, объединённых между собой особыми способами.

По типу

  • Балка Виренделя.
  • Ферма Уоррена.
  • Ферма Пратта.
  • Ферма Больмана.
  • Ферма Финка.
  • Треугольная ферма.
  • Кингпост.
  • Ферма с перекрестными подкосами.
  • Решетчатая городская конструкция.
  • Ферма под верхний свет.

Особенности конструкции

Классификация фермы по особенности конструкции достаточно обширна. Далее каждая из особенностей будет рассмотрена более детально.

Типы сечения

Поперечное сечение в строительной ферме выполнено из прокатных профилей. Оно может быть в виде:

  • Уголка (одиночного или двойного).
  • Трубы (круглой или квадратной).
  • Швелера.
  • Тавра или двутавра.

Типы пояса

Очертания пояса могут быть представлены в виде:

  • Трапеции. Его достоинство заключается в том, что такой вид пояса ужесточает рамный узел, соответственно, вместе с ним увеличивается и жесткость здания.
  • Треугольника. Такой вид пояса используют для балочных и консольных систем. Он имеет массу недостатков, таких как нерациональный расход металла при распределении нагрузки, сложность опорного узла и т.д.
  • Параболы. Данный пояс является самым трудоемким. Поэтому сегментные фермы используются очень редко.
  • Многоугольника. Полигональные фермы применяются чаще, чем сегментные. Т.к. в них перелом в узлах конструкции не так ощутим.
  • Параллельных поясов. Чаще всего используются для покрытия промышленных зданий. Они имеют идентичную схему узлов, равные по размеру элементы решетки, также они обладают повторяемостью элементов и деталей.

Типы решетки

Существуют шесть типовых вариантов решетки:

  • Треугольная.
  • Ромбическая.
  • Шпренгельная.
  • Крестовая.
  • Раскосая.
  • Полураскосая.

Типы опоры

Существуют 5 видов опорных конструкций. Для того чтобы выбрать опорный узел, нужно знать схему расчёта. От нее зависит, будет ли опорный узел шарнирным или жестким. Виды опор:

  • Балочная или консольная.
  • Арочная.
  • Вантовая.
  • Рамная.
  • Комбинированная.

Принцип действия

Уникальность этой конструкции заключается в ее «неизменности» под воздействием внешних факторов. Нагрузка на эту систему бывает достаточно большая. Ферма представляет собой множество объединённых в одну конструкцию треугольников. Нагрузка в них сосредоточена в месте соединения узлов, т.к. стержни лучше проявляют свои свойства в процессе сжатия-растяжения, а не на излом. В современном строительстве чаще всего используют жесткое, а не шарнирное соединение стержней. Из этого следует, что при отделении одного из них от цельной конструкции они останутся в неизменном по отношению друг к другу положении.

Принцип расчета ферм вырезанием углов

Этот способ расчета ферм является самым простым. Данный способ преподают во многих технических учебных заведениях.

Ферма – это конструкция, нагрузка на которую сосредоточена в ее узлах. Следовательно, нужно рассчитать все внешние факторы, которые будут являться нагрузкой на узлы. Затем - вычислить реакцию опоры и найти узел, в котором присутствуют 2 стержня с приложенной на них силой. Условно необходимо отделить всю остальную часть фермы и получить узел, в котором будет несколько известных значений и 2 неизвестных. Затем нужно составить равенство по двум осям и рассчитать неизвестные значения. Таким же образом выделяют следующий узел, и так до тех пор, пока ферма не будет рассчитана.

Основные типы ферм

  • Балка Виренделя – это система, где все ее части образуют прямоугольные отверстия и тем самым соединяются в жесткую раму. Она по своей конструкции не подходит под строгий термин «фермы», т.к. в этой балке отсутствует пара сил. Ее разработал бельгийский инженер Артур Вирендель. Но т.к. эта конструкция достаточно массивна, ее редко можно встретить в современной архитектуре.
  • Ферма Уоррена. Это упрощенная версия конструкции Пратта-Хова. Она работает по принципу сжатия-растяжения. Чаще всего выполнена из стального проката.
  • Ферма Пратта. Патент на данное сооружение принадлежит отцу и сыну из Бостона. Калеб Пратт и Томас Уилсон были двумя инженерами. Они использовали сжатые части по вертикали, а растянутые - по горизонтали. Поэтому нагрузка одинаково хорошо распределяется как сверху, так и снизу.
  • Ферма Больмана имеет достаточно сложную и неудобную конструкцию. Свою популярность в США данное сооружение получило из-за политических достоинств ее создателя. Изобретатель красноречиво говорил про ферму, пусть даже и не все соответствовало действительности. Больман сумел продвинуть свое изобретение с помощью американского правительства, которое порой принуждало градостроителей использовать данную конструкцию при проектировке мостов. Среди обладателей патентов строительных ферм есть немало наших соотечественников, но еще ни одна "русская" ферма не продвигалась в массы столь оригинальным способом.
  • Ферма Финка является упрощенной версией фермы Больмана. Он просто укоротил все ее элементы и тем самым сделал ее более эффективной. Также она имеет схожесть с конструкцией фермы Пратта. Она отличается от нее лишь отсутствием нижней балки.
  • Треугольная ферма. Также ее называют «бельгийской». Это современная конструкция, которая представлена в виде треугольников со шпренгелями.
  • Кингпост - самый простой вариант фермы. Он представляет собой пару опор, опирающихся на вертикальную балку.
  • Решётчатая городская структура была создана для замены огромных деревянных мостов. Она достаточно проста по своей конструкции. Для нее применяют обычные деревянные доски, присоединённые друг к другу под углом, которые, в свою очередь, образуют решетку.

fb.ru

Что такое ферма | Все о ремонте и строительстве

Объяснить попробую настолько просто, насколько смогу.

Приложение вертикальной силы к балке обычного прямоугольного сечения приводит к ее прогибу (рис. 118). При этом в верхней части сечения возникают внутренние напряжения сжатия δ

сж, а в нижней — растяжения δрас. Их можно изобразить в виде схемы по которой видно, что своих максимальных значений напряжения достигают на верхней и нижней границах сечения балки, а в центре оно равно нулю, то есть прямоугольное сечение балки работает неравномерно. Если удалить из него неработающие области получим двутавровое сечение. Двутавр — это главный строительный профиль. От деления двутаврового сечения получаются швеллеры, тавры и уголки, которые в обратной сборке могут образовать исходный двутавр, короб или крест.

Рис. 118. Ферма

Продолжим дальше удалять из балки «лишний» материал, уменьшать ее вес без потери несущей способности. Вырежем в вертикальной перегородке двутавровой балки отверстия максимально возможных размеров. Получившаяся «дырявая» балка — это прообраз фермы, в которой верхняя и нижняя часть называются поясами, а стержни их связывающие, стойками или подвесками (зависит от того оперта балка или подвешена). Понятно, что такой прообраз фермы можно изготовить не удалением «лишнего» материала из тела балки, а более простым путем сколачивания брусков и досок или сваривания металлических профилей.

При изготовлении нашей фермы из брусков в итоге получаем конструкцию пригодную и равную по несущей способности первоначальной балке прямоугольного сечения, но неустойчивую к боковым нагрузкам. Ведь по сути мы получили лестницу-стремянку, которую можно легко разрушить если приложить к ней горизонтальную силу. Устраним этот недостаток введением в конструкцию диагональных связей. Здесь они называются раскосами, а стойки (подвески) лучше называть одним словом шпренгель (распорка). Расстояния между узлами фермы называются панелями.

Главный недостаток обычной балки — большой прогиб от нагрузки. В строительных конструкциях сечение балки зачастую принимается не по несущей способности, а по прогибу. Иными словами, для сооружений используется такое сечения балки, которое не допускает большого прогиба, но сама балка при этом способна нести гораздо большую нагрузку, чем на нее возлагают. Имеем нерациональное использование материала балки. Уменьшение прогиба балки достигается увеличением ее высоты. Например, если взять обычную ученическую линейку, то можно легко убедиться, что она хорошо гнется при расположении плашмя и плохо — если ребром. Однако с увеличением высоты балки увеличивается её вес, и балка начинает прогибаться даже под собственным весом без внешней нагрузки. Вот тут и приходит на помощь облегченная «дырявая» балка — ферма, которую можно изготовить большой высоты без существенного увеличения веса.

Почему для описания фермы в качестве исходника взята балка, а не висячая стропильная система или какая-то другая конструкция крыши?  Потому что не хочется привязывать фермы только к конструкциям крыш так как они широко используются в строительстве и машиностроении, а хочется закрепить понимание того, что ферма в целом работает так же, как балка. Например, при опирании на две опоры и загружении сверху в ее верхнем поясе возникают внутренние сжимающие напряжения, а в нижнем — растягивающие, она не передает распора на стены.

Фермы нагружают распределённой нагрузкой или сосредоточенными силами (рис. 119).

  • Если строительную конструкцию разработать таким образом, что сосредоточенные силы будут приложены исключительно в узлах ферм, то в элементах фермы (поясах, шпренгелях и раскосах) не будет возникать изгибающих моментов. Они будут работать только на сжатие и растяжение, что позволяет уменьшать сечение этих элементов до необходимого минимума. Сами фермы при этом можно изготавливать из коротких элементов длиной от узла до узла, а узлы изготавливать по шарнирной схеме.
    Ферма — геометрически неизменяемая стержневая система с шарнирными узлами
    . Такие фермы часто встречаются в металлическом исполнении. Для деревянных ферм обычно используются схемы с изготовлением верхних и нижних поясов не короткими досками (от узла до узла), а длинными, во всю доступную длину. В этом случае пояса ферм не соединяются шарнирами в каждом узле, а опираются на них и подвешиваются к ним. Хотя и деревянную ферму тоже можно собрать из коротких дощечек. Главное, что нужно понять, нагрузка — приложенная в узлах в виде сосредоточенных сил, не будет изгибать элементы фермы.
  • Если на ферму будет действовать равномерно распределенная нагрузка, то в стержнях верхнего пояса появится изгибающий момент дополнительно к сжимающим и растягивающим напряжениям. Изгибающий момент достигает своего максимального значения в середине каждого стержня пояса панели фермы при шарнирах врезанных в узлы, либо на опорах — при шарнирах, расположенных под/над поясом фермы. Соответственно сечение стержней фермы будет большим, чем если бы ферма была нагружена точечными силами в узлах.

В использовании схемы нагружения кроется главное преимущество ферм. При одной и той же величине внешней нагрузки правильное ее распределение на ферму дает преимущество в экономии материала.

Рис. 119. Различие работы ферм взависимости от способа загружения и изготовления

Фермы нужной длины (пролета) к которым будет приложена точечная нагрузка в узлах можно изготавливать из коротких элементов длиной от узла до узла.

Фермы, на которые будет действовать равномерно распределенная нагрузка тоже можно изготавливать из коротких элементов если узлы фермы будут шарнирами; и из длинных если шарниры будут под/над поясами.

Обычно для крыш используются деревянные фермы, сделанные из длинных досок. Так как перекрываемые пролеты бывают больше, чем позволяет длина досок, фермы делают из двух частей. Стыкуя их примерно на расстоянии 1/5 длины панелей, то есть там, где изгибающий момент стремится нулю.

 

ostroykevse.com

виды ферм, описание, классификация и принцип работы

В строительстве фермы охватывают разные сферы применения, выступая силовыми механическими и каркасными элементами конструкций. В сущности, они представляют собой стержневые системы, которые в зависимости от условий эксплуатации могут обеспечивать разную степень растяжения и сжатия. Но это упрощенное устройство данного элемента, поскольку встречаются и сложные системы, представляющие комплексные фермы. Виды ферм такого типа формируются прямолинейными стержнями, которые соединяются в узлы. Кроме строительства, стоит отметить и животноводческие хозяйства, в которых также применяются фермы, но уже другого рода.

Общая классификация строительных ферм

Конструкции такого типа достаточно широко представлены в разных исполнениях. Одним из главных способов их разделения является признак назначения. Так, выделяют мостовые, башенные и грузоподъемные крановые системы. В местах, где требуется обеспечить стропильную конструкцию, также задействуются конструкции покрытий, выступающие опорными компонентами. Распространенным признаком для классификации является и способ опирания, от которого зависит техническое устройство объекта. В частности, выделяют двухопорные, многоопорные, винтовые и арочные строительные фермы. Виды комбинированных опор можно назвать универсальными. При условии правильного расчета нагрузок и механизмов фиксации такие системы подходят для разных систем опирания, среди которых шарнирные и жесткие механизмы. Чтобы избежать деформирующих процессов и разрушений при эксплуатации, важно учесть и способность конструкции справляться с нагрузками. По признаку грузоподъемности выделяют легкие и тяжелые фермы. В первом случае профильные компоненты способны выдерживать до 300 т на 50-метровый пролет, а во втором – более 300 т.

Конструкционные особенности ферм

В большинстве случаев главной функцией строительных ферм выступает силовая поддержка. Основа конструкции как таковая имеет незначительную несущую способность, поэтому основное внимание в этом плане уделяется армирующим поясам, которые и определяют общую систему комплекса. Выделяют двухпоясные и трехпоясные конструкции. Очевидно, что с точки зрения несущей способности выгоднее использовать дополнительно укрепленные фермы. Виды ферм с тремя поясами обладают более высокими показателями прочности, сопротивления изгибу и кручению. Эти качества избавляют инженеров от потребности формирования дополнительных связок, поскольку основная система армирования обеспечивает достаточную стойкость сжатого контура. В то же время усиливающие пояса могут иметь разное конструкционное исполнение, различаться по габаритам и параметрам уклона. В промышленных и общественных зданиях, например, нашли применение рыбчатые и вспарушные системы контуров, в которых реализуется система параллельных поясов.

Виды деревянных ферм

Довольно значимым признаком разделения ферм является и материал. Несмотря на растущую популярность полимерных и комбинированных конструкций, по-прежнему основными видами являются металлические и деревянные устройства. Последние чаще всего используются в односкатных и двухскатных крышах. С их помощью формируются стропильные системы в разных версиях. К примеру, наслонные монтажные ноги предполагают создание опор на столбы или стены дома в односкатных конструкциях. С другой стороны, для двускатных систем используются разные виды стропильных ферм, среди которых арочные и висячие устройства. В первом случае выполняется основа из дощатых арок, которая обеспечивает поддержку кровельного покрытия за счет прогонов. Висячие ноги в процессе монтажа скрепляются затяжками, которые не дают отдельным элементам расходиться и деформировать каркас дома.

Металлические фермы

Основным признаком классификации таких ферм является тип сечения профильных элементов. Существуют замкнутые и открытые компоненты. Закрытые системы формируются с помощью элементов прямоугольной или круглой формы. Что касается открытых систем, в них применяются парные и одиночные уголки, швеллеры, тавровые изделия и другая продукция металлопроката в виде мелкого профиля. Далее стоит отметить разнообразие усиливающих компонентов, которые служат для поддержки поясов. Даже высокопрочные виды стальных ферм в зависимости от условий эксплуатации могут нуждаться в дополнительном креплении опоры. Распространенные железобетонные плиты, к примеру, требуют соответствующей силовой поддержки, которую можно обеспечить только металлическими фермами с накладками толщиной до 14 мм. Чем больше шаг пролета в ферме, тем выше требования к усиливающей фурнитуре.

Принципы работы строительных ферм

Для понимания рабочего процесса, на котором основываются системы ферм, следует обратиться к их традиционному устройству. Конструкция ферм включает треугольники, которые могут устанавливаться на шарниры. Например, сложные опоры типа стрелы башенного автокрана содержат треугольники разных размеров – мелкие и крупные. Поскольку любой стержень эффективнее проявляет свои эксплуатационные свойства в процессах сжатия-растяжения, а не изгиба, то основное усилие прилагается в местах, где находятся узлы соединения фермы. Виды ферм с шарнирным соединением все же являются редкостью – в большинстве случаев крепление выполняется жестко и с расчетом на неизменность позиции. Иными словами, даже если два стержня в металлической конструкции вырезать, то они не будут вращаться.

Животноводческие фермы

В животноводческой отрасли ферма является объектом сельскохозяйственного назначения, на котором, как правило, осуществляется выращивание скота. Такие объекты могут входить в агротехнические комплексы совхозов, колхозов и других предприятий, занимающихся хозяйственной деятельностью. Современные фермы отличаются наличием средств механизации, которые позволяют минимизировать ручной труд в процессе содержания животных. В таких комплексах могут предусматриваться агрегаты, обеспечивающие автоматическую подачу корма, дойку, уборку и т. д. Набирает популярность и вид рыбной фермы, который требует уже других подходов к технической организации хозяйства. Например, владелец должен обеспечить возможность регулярной очистки воды, воздуха, предусмотреть те же системы кормления. Созданные условия и сформируют полноценный комплекс фермы.

Классификация ферм для животных по конструкции

Если строительные фермы ориентируются на функции выполнения силовой поддержки конструкций, то в данном случае предполагается извлечение финансовой прибыли. Этот фактор не может не влиять на подходы к технической организации таких объектов. Крупные предприятия выбирают комплексное строительство ферм с нуля. Такой вариант позволяет реализовать хозяйства, рассчитанные на большие объемы производств. Но в среде малого бизнеса все большее распространение получают виды животноводческих ферм, представляющие собой компактные мини-комплексы сборного типа. Как правило, они предусматривают в составе технического обеспечения полный комплект необходимого оборудования, но только с расчетом на меньшее количество голов.

Заключение

При всех отличиях в строительных и животноводческих фермах, можно выделить точки их схождения. Так, при организации хозяйств для разведения овец, свиней или коров неизбежно возникает необходимость сооружения больших помещений ангарного типа. Как раз в них и могут использоваться металлические или деревянные фермы. Виды ферм для скота практически в любом исполнении требуют обслуживания больших площадей, которые целесообразно устраивать с помощью панельных и стропильных систем. Оптимальным вариантом считается каркасная конструкция, включающая и элементы строительных ферм. Такие профили могут использоваться и частично, и в качестве полноценного компонента для технической поддержки конкретного объекта.

fb.ru

Как работает ферма - Статьи

В процессе эволюции зданий было два важных этапа развития с тех пор, как человек впервые использовал дерево и камень, чтобы соорудить себе кров над головой. Это были первые материалы, используемые как простейшие балки. Римляне изобрели арки, а фермы развились в средневековой Европе.

Балка может выдерживать тяжести благодаря прочности своего изгиба. Таков принцип действия стропила, бруса, продольной балки, перемычки и ригеля. Как правило, верхний край балки подвергнут сжатию, а нижний — натяжению. Эти напряжения достигают максимума в середине пролета балки; с удвоением пролета прочность балки нужно увеличивать в четыре раза. Нагруженные балки имеют тенденцию прогибаться. Прогиб в большей мере зависит от длины пролета, нежели от увеличения прочности.

Римляне обнаружили, что при соединении камней между собой в форме арки они могут создавать более длинные пролеты, чем при использовании камней как простых перемычек и балок. В арке камни сжаты. Арка будет держаться до тех пор, пока опоры или контрфорсы обеспечивают сопротивляемость и не раздвигаются каждый в своем направлении. Деревянные балки также можно упереть по отношению друг к другу так, чтобы сформировалась арка. Деревянные компоненты будут взаимно сжаты и будут действовать также как обычные балки.

Римский арочный мост

Чтобы арка превратилась в ферму, нужно обеспечить смычку контрфорсов так, чтобы арка не могла их отталкивать. Арки, балки, комбинации смычек опираются сами на себя — так мы получаем ферму.

Деревянная арка

Фермы Gang-Nail основаны на этих простейших конструкциях. Все составные части фермы сделаны из дерева, а крепления устроены с использованием соединительных пластин Gang-Nail.

Простая ферма с аркообразным стропилом и смычкой

Характерный внешний вид фермы — это каркас, состоящий из множества малых треугольников. Треугольник — это естественно стабильная форма, по сравнению с четырехугольным каркасом, если только его сочленения не неподвижны или же он не закреплен от угла к углу. Однако такое скрепление превращает четырехугольник в два взаимосвязанных треугольника в ферме. Компоненты, составляющие периметр фермы — пояса — как правило, действуют и как балки, и как смычки или стойки. Чем меньше расстояние между креплениями фермы, тем меньшее поперечное сечение пояса необходимо.

Типичная А-образная ферма Gang-Nail

Однако чем больше в ферме соединений, тем дороже обходится ее изготовление. Проектировщик фермы может выбрать размещение поясов и сеток, ему следует найти равновесие между структурной и производственной эффективностью так, чтобы конструкция могла выдерживать приложимые к ней нагрузки.

Основная механика ферм

Все фермы крыш проектируются для наихудших из возможных неизменных нагрузок работы и ветра. Отдельные составляющие ферм проектируются так, чтобы они выдерживали соответствующие силы, то есть натяжение, сжатие либо изгиб вместе с силой натяжения или сжатия.

Натяжение (протяжка). В случае этой силы, когда компоненты растягиваются или подвергаются силе натяжения, говорят, что они находятся в напряженном состоянии. Способность компонентов сопротивляться силе натяжения зависит от устойчивости материала и поперечного сечения.

Рисунок 1.
если 100 х 50 максимальная сила натяжения 1 тоннатогда 50 х 50 максимальная сила натяжения будет 1/2 тонны

Из примера видно, что в том случае, если поперечное сечение составляющей удваивается, удваивается и ее способность выдерживать силы натяжения.

Сжатие (толкание). Если составляющая подвергается этой силе, иногда ее называют колонной. В отличие от напряженной составляющей, способность колонны выдерживать силы сжатия зависит не только от зоны поперечного сечения, но и от устойчивости материала, длины колонны и формы ее поперечного сечения в целом.

Если одна тонна — максимальная сила сжатия, которую может выдержать деревянная колонна длиной 1200 мм и сечением 100 х 38 мм без продольного изгиба, то колонна 100 х 38 мм и в два раза длиннее под воздействием такой же силы обязательно начнет расшатываться, может быть, даже обрушится.

Рисунок 2.
Рисунок 3.
Если сила сжатия С будет приложена к колонне такого же поперечного сечения 100 х 38 мм, но в два раза длиннее, она обязательно начнет расшатываться, может быть, даже обрушится.

Однако, если мы в предыдущем примере поддержим колонну длиной 2400 мм посередине неподвижным образом, она сможет выдержать вес в 1 тонну.

Рисунок 4.

Когда такая неподвижная опора используется в решетчатых компонентах, ее называют решетчатой связкой, которая используется в соединениях со скосами (см. рисунок 5 а).

Рисунок 5a.

Обрешетка со скосами формирует неподвижные опоры, которые должны устранить шатание поясов фермы вбок (см. рисунок 5b).

Рисунок 5b.

Устойчивость колонны зависит и от формы ее поперечного сечения. Чем симметричнее форма, тем больше устойчивость (если принять, что поперечное сечение такое же).

Рисунок 6.

Например, компонент 100 х 25 с площадью поперечного сечения 2500 мм не будет столь же устойчив к сжатию, как компонент 50 х 50, принимая, что длина и устойчивость материала одинаковы.

Рисунок 7.

Сила сгиба, а точнее, момент сгиба, - это результат силы, которая приложена к консоли, например, к доске трамплина или обычной балке.

Нагрузка, которую может выдержать балка, зависит как от устойчивости материала, так и от формы поперечного сечения балки. В отличие от колонны, в случае балки чем глубже вгиб (при такой же зоне поперечного сечения), тем более устойчив материал будет к сгибанию. Как и в случае с колонной, балкам, подверженным моменту сгиба, нужны боковые связки.

Чем глубже сгибается балка, тем больше связок необходимо.

Рисунок 8.
Более глубокий прогиб (при такой же зоне поперечного сечения) более устойчив к сгибанию.

Силы в составляющих

В случае многих простых ферм можно определить, какие силы будут действовать в каждой конкретной составляющей, не производя никаких расчетов.

В примере на рисунке 9 мы видим простую А-образную краевую ферму с равномерно распределенной нагрузкой по верхним и нижним поясам. Нагрузка от крыши передается по обрешетке, нагрузка потолка — по обрешетке потолка.

Это означает, что пояса подвергаются ка силе сгиба, так и силам сжатия и натяжения. В случае такого распределения нагрузок верхний пояс выдерживает силы сжатия и сгиба. Самая короткая сетка подвергается сжатию, а самая длинная — натяжению. Геометрия как А-образных, так и Вобразных краевых ферм создана так, чтобы в нормальных условиях самые длинные сетки подвергались натяжению, а самые короткие — сжатию. Это делается для того, чтобы сократить размеры деревянных деталей в решетках, подверженных сжатию.

Рисунок 9.

Прогиб

Когда составляющая подвергается натяжению, сжатию или сгибу (элементу сгиба), под влиянием силы она деформируется независимо от того, насколько устойчив материал и как велико поперечное сечение. Величина деформации зависит тем не менее от устойчивости материала, формы и размера поперечного сечения.

На рисунке 10а видно, как будет прогибаться балка Oregon на 32 мм, как только посередине будет помещен груз весом в тонну. Если такая нагрузка сохранится, через 20-24 месяца прогиб увеличится в три раза. Такое увеличение прогиба со временем, без увеличения веса называется «прогибом в результате ползучести».Такой прогиб характерен для деревянных конструкций, однако его можно не учитывать для других материалов, например, стали.

Рисунок 10a.

Балка Oregon 350 х 75

Если такая же нагрузка будет создана для универсальной стальной балки (см. рисунок 10b), краткосрочный прогиб составит примерно 1 мм. Долгосрочный прогиб также будет 1 мм.

Рисунок 10b.

Универсальная стальная балка 310 х 165 мм

Деревянная ферма (см. рисунок 10с) также прогнется под таким же весом, однако благодаря треугольной сетке (которая делает ее крепче) она намного более неподвижна, чем большая стальная балка, которая весит в три раза больше, а стоит в пять раз больше, чем деревянная ферма.

Рисунок 10c.

Из этих примеров становится ясно, что деревянные фермы — очень эффективные конструктивные элементы.

Изгиб

Чтобы компенсировать прогиб, который возникает из-за нагрузки, фермы изготавливаются с направленным вверх выгибом. После установки ферма немного прогнется. Она прогнется еще больше, когда на нее начнут воздействовать нагрузки крыши и потолка, а со временем прогиб увеличится из-за ползучести.

Так как пояса подвергаются распределенной нагрузке, они также прогнутся между узлами фермы дополнительно к тому, что ферма как целое также прогибается вниз.

Этот прогиб пояса называется «панельным вгибом», и его нельзя компенсировать в процессе производства, как это можно сделать с прогибом фермы. Все варианты стандарта ферм проектируются так, чтобы панельный вгиб был наиболее приемлемым.

Рисунок 11.
Ферма выгибается так, чтобы верхний пояс примерно через два года стал прямым.
Рисунок 12.
Долгосрочная деформация фермы под распределенной нагрузкой на верхний и нижний пояс.

Анализ ферм и проектирование составляющих

Когда нормативные нагрузки известны и форма фермы выбрана, можно начать анализ фермы, чтобы определить, какие нагрузки возникнут на каждый отдельный компонент. Это процесс производится на компьютере, с использованием хорошо известных методов строительной механики. Для компьютеризированного анализа выбираются компоненты подходящего размера и степени напряженности и производятся расчеты ожидаемых из-за нагрузки прогибов.

Компоненты фермы подвергаются комбинации сгиба, сдвига и сжатия или натяжения. Эта комбинация может меняться в период служения конструкции из-за возникновения новых обстоятельств, поэтому нужно предусмотреть все возможные ситуации. Деревянные компоненты должны соответствовать требованиям каждой нагрузки согласно АS 1720.1 «Деревянные конструкции», часть 1 -методы проектирования для каждой нагрузки.

Как работают соединения Gang-Nail

Соединение Gang-Nail — это стальная пластина с несколькими шипами, или гвоздями, с одной стороны. Эти шипы создаются путем выбивания в стальной пластине отверстий, причем выштампованные шипы остаются прикрепленными к пластине. Шипы формируются так, чтобы располагаться под прямым углом к пластине. В этом процессе шипам придается такая форма, чтобы образовалась неподвижная выпуклость. Когда шипы соединения вдавливаются в края совмещенных деревянных деталей, пластина «сплавляет» их вместе, формируя стык Gang-Nail. Соединения всегда используют в идентичных парах пластин, которые вдавлены с обеих сторон стыка.

Идея проста, однако, чтобы соединение Gang-Nail было эффективным, нужно найти верное равновесие между формой шипов и концентрацией, толщиной пластин соединения и гибкостью. Нынешние исследования и развитие обеспечивают лицензированным производителям MiTek доступность самых эффективных систем ферм.

Критерии эффективности соединений Gang-Nail

Экономически невыгодно выбирать одно-единственное соединение, эффективное в случае любых нагрузок, используя весь широкий ассортимент коммерческой древесины Австралии. MiTek Australia Ltd. разработала несколько соединительных пластин различной толщины, расположения и профиля шипов:

GQ - размер 20 (толщина 1,1 мм), оцинкованная сталь. Универсальное соединение. Много коротких, острых шипов — 128 шипов на площади 100 мм х 100мм.

GE - размер 18 (толщина 1,2 мм), оцинкованная сталь. Похож на GQ. Использовать, если необходима дополнительная устойчивость стали.

G8S - размер 18 (толщина 1,2 мм), нержавеющая сталь. Это соединение используется только в том случае, если среда очень коррозивна. 70 шипов на площади 100 мм х 100мм.

G8S - размер 16 (толщина 1,6 мм), оцинкованная сталь. Суперустойчивое соединение. 144 шипа на площади 100 мм х 190 мм.

Технические данные

Качество соединений Gang-Nail соответствует австралийскому стандарту AS1649 «Древесина — методы проверки механических соединений —Основные рабочие нагрузки и типичные силы». Дополнительно к проверкам пластин в новых проектах, MiTek Australia Ltd. проводит регулярные проверки уже существующих соединений и занимается долгосрочным наблюдением за соединениями, подверженными постоянной нагрузке. Подразделение лесной продукции австралийской организации научных и промышленных исследований и подразделение технологий леса лесничества Нового Южного Уэльса также провели значительную исследовательскую работу по проблеме гвоздевых соединений металлических пластин.

Всеобъемлющие программы тестирования ферм проведены университетами Западной Австралии и Аделаиды, Австралийским государственным университетом и станцией тестирования циклонов Института Каприкорна.

legodom.net

строительная ферма - это... Что такое строительная ферма?


строительная ферма

principal

Англо-русский словарь технических терминов. 2005.

  • строительная техника
  • строительная часть проекта

Смотреть что такое "строительная ферма" в других словарях:

  • ферма вантовая — Распорная ферма с гибкими стержнями (вантами), подвешенная к опорам [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] висячая ферма Распорная ферма, у которой при действии вертикальных грузов распор направлен наружу …   Справочник технического переводчика

  • Ферма пространственная — – ферма, в которой оси стержней не лежат все в одной плоскости. [Строительная механика. Терминология. Выпуск 82. Изд. «Наука» М.1970] [Отраслевой руководящий документ. Техническая эксплуатация железобетонных конструкций производственных… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • ферма (в строительной механике) — ферма Стержневая система, остающаяся геометрически неизменяемой, если в ней все жесткие узлы заменены шарнирными. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 82. Строительная механика. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии. 1970 …   Справочник технического переводчика

  • Ферма стропильная — (от франц.) – строительная несущая конструкция для покрытия, как правило, больших пролетов, представляет собой плоскую конструкцию из стержневых элементов, соединяемых в шарнирных и/или жестких узлах, состоящая из элементов верхнего сжатого …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Ферма подстропильная — – ферма, служащая опорой для стропильной фермы. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Ферма подстропильная – ферма, размещаемая вдоль рядов колонн и служащая для опирания стропильных ферм,… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Ферма (технич.) — Ферма (франц. ferme, от лат. firmus √ крепкий, прочный), несущая конструкция, состоящая из прямолинейных стержней, узловые соединения которых при расчёте условно принимаются шарнирными. Ф. применяют главным образом в строительстве (покрытия… …   Большая советская энциклопедия

  • Ферма арочная — ферма, выполненная в виде сквозной арки и характеризующаяся наличием распора. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Ферма арочная – предназначенная для перекрытия пролетов свыше 10 м разновидность… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Ферма безраскосная — – Ферма безраскосная[ФЕРМА РАМНАЯ] – стержневая балочная конструкция, состоящая из параллельных поясов и жёстко соединённых с ними стоек, по аналогии названная фермой. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Ферма вантовая — – [ФЕРМА ВИСЯЧАЯ] – распорная ферма с гибкими стержнями (вантами), подвешенная к опорам. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Рубрика термина: Фермы Рубрики энциклопедии: Абразивное… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Ферма серповидная — – Ферма серповидная распорная ферма с криволинейными поясами, обращенными выпуклостью кверху и сходящимися в опорных узлах. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Рубрика термина: Фермы Рубрики… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • ферма безраскосная — Стержневая балочная конструкция, состоящая из параллельных поясов и жёстко соединённых с ними стоек, по аналогии названная фермой [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики строительная механика,… …   Справочник технического переводчика

dic.academic.ru

Фермы или стропильная система? Что выгоднее


Для того, чтобы выполнить защиту внутреннего пространства дома от наружных факторов, устроив на кровле последний слой покрытия, важно предусмотреть кровельный каркас – стропила, передающие нагрузку от кровельной системы на стены здания и фундамент, а также являющийся опорой для кровли. 

В современном строительстве наиболее популярны такие виды стропильных каркасов, как стропильные фермы и традиционные стропильные системы. В этой статье мы рассмотрим эти конструкции подробнее и проведем их сравнение. 

Проектирование кровли частного дома с учетом классической стропильной системы

Стропильная система состоит из следующих элементов:

  • конькового прогона;
  • мауэрлата;
  • конструкций, придающих системе прочность и жесткость: ригелей, распорок, подкосов и стоек;
  • самих стропил, висячих и/или наслонных. 

Кровельная система стропил: детали

1. Мауэрлат

Мауерлат — это деревянный брус, укладываемый на арматурный пояс или прямо на каменную стену здания и является первым элементом стропильной системы. Может крепится к закладным деталям – шпилькам, вмонтированным в армирующий пояс, или с помощью проволочных стяжек, укладываемых в толщу стен. Коттеджи из дерева не нуждаются в устройстве мауэрлата, которым служат непосредственно стены. 

На рисунке справа: 1 — кладка; 2 — обвязочный пояс; 3 — мауэрлат; 4 — элементы стропил.

2. Стропила
  • Висячими называют конструкцию стропил треугольной формы, имеющую опирание на стены дома в нижних точках. Нагрузки на изгиб и сжатие, испытываемые стропильными ногами, и приводящие к распиранию стен, компенсируются с помощи крепления к стропилам нижних и верхних затяжек.
  • Наслонными являются такие стропила, которые опираются не только на конечную, но и на среднюю точки опоры. Такими опорами служат межкомнатные стены дома или столбчатые опоры. С помощью наслонных стропил можно выполнить каркас кровли пролетом более 6 м.

Проекты домов с многощипцовой крышей, имеющие сложные планировки, могут комбинировать эти виды кровельных каркасов.


3. Коньковые прогоны стропильной системы 

Это элементы, призванные соединить ноги стропил между собой. 

4.Конструкции, обеспечивающие устойчивость кровельного каркаса

Это диагональные раскосы и стяжки, подкосы и т. д, выполняющиеся при возведении многоскатных кровель преимущественно во фронтонах. 

Расположение стропил имеет шаг от 0,6 до 2 м, который зависит от вида утеплителя, кровельного покрытия, площади сечения стропильных балок, характера дождевых, ветровых и снеговых нагрузок.


Проекты крыш загородных домов: технология монтажа

Первым этапом является подготовка основания – создание армированного пояса по стенам здания для выравнивания поверхности. Это основание подвергается двойной гидроизоляции, поверх которой монтируется мауэрлат. С помощью детально прорисованных чертежей стропильной системы, основанных на расчетах, производится подсчет материалоемкости системы стропил и покрытия кровли. Монтаж системы начинается с краев, на которых устанавливают две конструкции, связывая их коньковым прогоном между собой. Затем монтируют рядовые стропила. Соединение элементов системы между собой происходит посредством железных скоб, вырубок, гвоздей и металлических уголков. Прочность соединений обеспечивается использованием дополнительных скоб, болтов и нагелей. Элементы затяжки соединяются между собой способом в «зуб». 

Проектирование крыши частного дома, предусматривающее усиленную систему

Проекты сложных крыш частных домов должны включать в себя меры по усилению каркасных конструкций. Это могут быть системы упоров и подкосов, включающие в себя шпренгельные фермы и шпренгели.

Шпренгель – это конструкция в виде бруса, являющаяся опорой для стойки, служащей основанием для диагонального стропила. Укладку шпренгеля производят на мауэрлат или угол двух наружных стен. Шпренгельные фермы применяются в целях усиления диагональных стропил в местах, значительно удаленных от углов. 

Усилить стропильную систему можно конструкцией из ряда стоек, объединенных сверху поперечным брусом. Такие стойки монтируются на железобетонное перекрытие. Иной материал перекрытий определяет обязательное применение затяжек для установки стоек, равномерно распределяющих нагрузку. 

То есть проекты коттеджей, крыши которых имеют сложную форму, предусматривают и сложную систему стропил, дополненную обилием деревянных элементов, в общем приводящих к удорожанию сметы на строительство. 

В классическом понимании стропильная система должна выдерживать распределяемые на неё нагрузки от кровельного пирога вне зависимости от потребности в материалах. Современный подход к созданию стропильных систем поставил целью снижение материалоемкости таких конструкций и удешевления её стоимости за счет рационального перераспределения нагрузок на элементы каркаса и поиск их оптимального положения и размеров. 

Проекты домов с простой крышей и сложной кровлей: тонкости современного подхода

Итак, в противовес традиционному пониманию, современные системы минимизируют потребность материалов, не снижая надежности создаваемых конструкций.  

Годы изысканий в этой области увенчались изобретением новых принципов проектирования стропильных ферм и технологий их производства. 

Понимание устройства ферм из стропил позволит разобраться в этих принципах. 

Конструкция системы стропильных ферм выполняется с помощью ребер (ферм), расположенных друг от друга на расстоянии от 60 см - 90 см, на которых набивается обрешетка, покрываемая сверху кровельным покрытием. Постановка ребер происходит на мауэрлат с последующим их креплением между собой прогонами. Устройство ветровых связей обеспечит конструкции дополнительную жесткость. Любая ферма или ребро выполнены из диагоналей и поясов единой толщины, связанных воедино посредством металлозубчатых пластин. 

Выглядит система в виде решетки, имеющей основу, превосходящую по размерам высоту. Она может быть выполнена в виде полусферы или многоугольника (чаще треугольника). Предпочтение треугольной формы определяется равномерностью распределения нагрузки и устойчивостью конструкции. Перекрыть пролеты внушительного размера помогут стропильные фермы, выполненные путем соединения нескольких треугольников решетчатой связкой. 

На рисунке сверху: 1 — нижний пояс фермы, 2 — мауэрлат, 3 — прогон и связь.

Проектирование конструкции ферм индивидуально для строительства каждого дома. 

Новые принципы создания ферм, отличные от традиционного подхода 

  1. Классическая система стропил имеет подкосы, затяжки, схватки и стойки, не дающие ногам стропил давить на стены и распирать их.

    Современные фермы отличаются тем, что их основания, которыми выступают нижние пояса, не испытывают таких нагрузок. Основание фермы может служить одновременно и балками перекрытий и принять на себя действие растягивающих сил. Кроме этого силы сжатия и растяжения равномерно распределены по всему треугольнику фермы при помощи диагоналей. Ферма является цельным ребром жесткости. Такой подход минимизирует количество усиливающих элементов, снижает количество используемой древесины.

  2. Традиционные принципы проектирования диктуют отдельный расчет кровли и перекрытий. Последнее должно выдерживать нагрузку и каркаса, и самой кровли помимо нагрузки от ветра и осадков. Преимуществом ферм является их создание в качестве единой системы с перекрытиями, которыми служат основания ферм. Таким образом можно избежать затрат на создание деревянных перекрытий классического вида. Зачастую благодаря именно этой особенности фермы оказываются дешевле стропильной системы.
  3. Применение металлозубчастыхх пластин обеспечивает отличные показатели жесткости стропильных ферм. С их помощью производится связка деревянных элементов. Использование специального оборудования обеспечивает конструкции идеальные геометрические показатели. Именно за счет этого уменьшается объем необходимой для строительства ферм древесины, путем уменьшения толщины составляющих её элементов. 

Эти примеры наглядно показывают преимущества ферм перед системами стропил в классическом исполнении, а также определяют их экономичность. Экономия может составить 20% и более в зависимости от ситуации.

4.  Благодаря тому, что ферма является цельным ребром жесткости, их можно использовать для большепролетных конструкции (вплоть до 12 м) без дополнительных опор! В каркасном доме плоскую крышу можно реализовать только с помощью ферм.

Но стропильные фермы нельзя назвать универсальным решением, к сожалению. 
Их использование имеет ряд ограничений:

  • Создание каркаса из ферм выполняется с помощью профессионального программного обеспечения специалистами, прошедшими обучение работе с такими программами.
  • Производят фермы в условиях завода на высокотехнологичном оборудовании.
  • Только те металлозубчатые пластины, которые были закуплены у официальных поставщиков, смогут обеспечить соответствие изделий требованиям проекта.
  • Совокупность этих условий приемлема не для каждой области нашей страны. Таким образом территориальное расположение производителей определяет географию использования ферм. 

Это видео наглядно демонстрирует основные моменты производства ферм:


Дома с ломаной крышей, проекты которых предполагают сложную архитектуру кровли, иногда нецелесообразно возводить с применением ферм для кровли. Ввиду сложности формы кровли могут серьезно возрасти потребности в материалах так, что затраты на создание обычной стропильной системы и ферм будут равнозначными. Иногда же ситуация вовсе не позволяет запроектировать фермы. Именно такие ситуации идеальны для использования стропильных систем.

Как бы то ни было, если ситуация позволяет мы рекоммендуем вам использовать выгодные современные решения для крыши домов! Чертежи, проекты для таких решений мы сможем разработать для вас с помощью нашей услуги "ВНЕСЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ В ПРОЕКТ

undefined

".

z500proekty.ru

Стропильная ферма, виды и способность к нагрузкам

Ферма, от латинского firmus-прочный и, порой основополагающий конструктивный элемент в быстровозводимом строительстве.

Стропильные фермы крыши для домостроения выполняются, в основном из дерева, которое требовательно к конструктивным и защитным мероприятиям. В местах соприкосновения дерева с иным материалом необходимо устройство прокладок. Это и влагоизоляция со стороны кровли,  пароизоляция со стороны жилых помещений. Обязательны вентилируемые зазоры и обработка антипиренами и антисептиком. Ферма кровельная несет на себе все конструктивные нагрузки крыши, вес кровли, обрешетки и противостоит внешним воздействиям.

Утепление крыши, эковатой значительно продляет срок эксплуатации всех конструктивных элементов, включая ферму и кровлю, поскольку эковата натуральный целлюлозный утеплитель химически нейтрален, поддерживает баланс влажности, не допускает гнилостных и коррозийных процессов

 

 

 

Двускатная ферма

 

Двускатная ферма, это целая стропильная система, где в основе лежит треугольник, как самая жесткая и максимально экономичная конструкция, способная равномерно распределить нагрузки на несущие стены дома и стать несущей кровельной частью. Создается на базе точных расчетов, исходя из требований к строительству крыши. Существует ряд конструктивных элементов, вариации, применения которых и влияют на разнообразие видов конструкций подобных ферм. Есть различие и по межопорным пролетам – висячие стропила опираются на крайние опоры, а наслонные имеют дополнительную опору на среднюю несущую стену.

 

 

 

Ферма ножницы

 

Оригинальная конструкция, где нижняя плоскость состоит из двух сегментов (затяжек), имеющих уклон, и нижний пояс фермы уже не заполняет подкровельное пространство. В промышленных зданиях и некоторых дизайнерских разработках зачастую не предусматривается межэтажное перекрытие. Это дает ряд преимуществ в эстетическом плане. Но все же, чтобы выполнять основную функцию – противостоять растяжке стропил, необходимо обеспечить угол наклона сборной затяжки не более 2/3 угла стропил.

 

Ферма односкатная

 

Используется для обустройства односкатной крыши или для зонообразной, где несколько скатов монтируются на разных уровнях. Желательное расположение нижней части с подветренной стороны. Как правило, угол наклона ниже, чем у многоскатных. При длине стропильной ноги более 4,5м, необходимы подпоры ( стойки, подкосы).

 

Балочная ферма с параллельными поясами

 

Такая ферма находит применение на плоских или мало пологих односкатных кровлях, для обустройства мягкой кровли, для чердачных и межэтажных перекрытий или их усиления. Решетка системы треугольников делает ферму неизменяемой при любой нагрузке. Подходит для перекрытия и больших пролетов, что повышает ее актуальность в области промышленного строительства.

 

 

 

Треугольная рамная ферма с прямоугольным очертанием

 

Применяется как мансардная ферма при обустройстве двускатной треугольной крыши. В этом случае, часть стропильной системы является и каркасом мансарды. Балки межэтажного перекрытия могут служить затяжкой. Имеет массу конструктивных решений, основанных на  использовании дополнительных подкосов и прогонов.

 

Чердачная ферма с подкосами

 

Подкосы или подкосные системы устанавливаются для поддержки балок и равномерного распределения нагрузки, если пролеты свыше 6м. Подкос в чердачной ферме это наклонный брус, который позволяет наклонным стропилам увеличить ширину перекрытия. Установка чердачной фермы с подкосами возможна при наличии, как минимум, одной или двух несущих перегородок. В комплексе мы наблюдаем центральный трапецеидальный элемент стропил. Узлы дополнительно крепятся анкерами

 

 

 

Чердачная ферма с прямыми стойками

 

Подобные фермы в строительстве двускатной крыши применяются для будущего обустройства части подкровельного пространства в качестве жилого или при необходимости создания дополнительной полезной площади. Данная конструкция имеет две параллельные балки-стойки и горизонтальные схватки, которые формируют геометрию жилого помещения. Система подкосов выполняется за его пределами.

 

Ферма ножницы. Тип Т

 

У данного типа ножницеобразной фермы, средний сегмент нижней плоскости не имеет уклона, он выполнен горизонтально. Центральная стойка под коньковым прогоном передает горизонтальное напряжение на нижний пояс фермы, гася его. Дополнительные стойки позволяют увеличить ширину прогона, подкосы формируют все те же углы – основу надежной конструкции и распределяют оставшуюся нагрузку. Висячие стропила имею две крайние опоры.

 

Мансардная ферма с прямыми стойками

 

Особая конструкция с изломанными скатами оправдана, когда невозможно вписать мансардное помещение в простую треугольную крышу. При установке на однопролетный дом необходимо усиление схваток, стояков, верхнего и нижнего пояса (который служит и межэтажным перекрытием). Если есть дополнительная опора из внутренней стены, это не обязательно. Жилое помещение здесь формируют параллельные схватки и стойки. Ферма без центральной опоры, и это дает простор для свободной планировки мансарды.

 

 

 

Мансардная ферма с высоким положением затяжки и не формирующая перекрытие

 

Изломанные скаты образуют два угла наклона – пологий и крутой, что характерно для обустройства просторной мансарды. Отсутствует «глухая» зона. Конструктивная особенность фермы, это висячие стропила, за счет чего фермы опираются через угловые подкосы на продольные стены с закрепленным мауэрлатом. Сложная шпренгельная система в верхней части (стоек и подкосов, формирующих треугольники), требующая точного расчета распределения напряжения и нагрузки. Высокое положение затяжки, соединяющей стропильные ноги, обуславливает высокие требования к креплениям и к мощности самой затяжки, поскольку она снижает распирающее усилие стропил.

 

Фермы бывают не только кровельные

Различаются фермы по внешнему контуру, по типам: опирания, решетки, по назначению и материалам. Но неизменным остается облегченная конструкция, минимальный расход материалов и очень высокая надежность. Сложно поверить, но фюзеляж самолета, корпус корабля, тепловоза приобретают рассчитанную прочность, благодаря ферменным элементам. Сложные инженерные системы, как мосты, опоры ЛЭП, это системы на основе ферм. Их надежность выверяется математически и не следует, приступая к строительству крыши пренебрегать расчетами, которые профессионально выполняют специалисты. Нет мелочей в строительстве, и выверенный расчет это необходимое условие для многолетней эксплуатации дома.

Наша строительная компания готова предоставить услуги своих специалистов на различных этапах строительства, утепления дома, обустройства участка. Наш телефон для любых справок и консультаций:

 8 (812) 9999-812.

 

 

 

9999812.ru