что это такое в строительстве, конструкция, элементы, виды, расчет

Общие сведения

Крыша без прочного каркаса не может обладать высокой надежностью. Именно наличие фермы обеспечивает необходимую надежность. При строительстве крыши могут создаваться стропильные, и даже подстропильны и. От их качества напрямую зависит прочность кровли. Конструкции обязаны обладать устойчивостью к воздействию ветра, снега и других осадков. Они должны выдерживать вес покрывного материала кровли.

Итак, что такое ферма в строительстве – это жесткая конструкция, которая создается во время монтажа кровли со скатами. После ее возведения нагрузка с крыши равномерно распределяется по опорным стенам.

Ранее фермы из пиломатериала повсеместно использовались при строительстве мостовых конструкций. Однако на древесину отрицательно воздействуют осадки. Кроме того, ее повреждают различные насекомые даже после обработки специальными пропитывающими составами. Поэтому такие конструкции из древесины сейчас используют только при строительстве крыш. Из них формируют основания.

На заметку! При возведении частных домов иногда деревянная ферма еще может применяться в качестве балки межэтажного перекрытия.

Пример деревянной фермы-балки Источник goldkryshi.ru

Монтаж

Чтобы ознакомиться на примере со спецификой возведения конструкции, предлагается рассмотреть монтаж односкатной кровли:

1. Просчитывается перепад стен по формуле Ш*tgL.
2. Заготовка стропил. Если используется дерево, материал обязательно обрабатывается антисептическим средством.
3. Устанавливается мауэрлат. Толщина балки должна совпадать с толщиной стен. Чтобы создать качественную гидроизоляцию, необходимо прикрепить ее как можно крепче. Важно контролировать, чтобы опорная балка находилась строго в горизонтальном положении.
4. На мауэрлате вырезают отверстия для стропильных ног и обозначаются места для дальнейшей установки.
5. Укладка ферм осуществляется таким образом, чтобы выступ на поверхности балки составлял 30 см. В качестве крепежных элементов используются скобы и болты.
6. Установка подпорки и монтаж обрешетки. Важно отметить, что если длина обрешетки превышает 4,5м, то подпорки являются обязательными для установки.

На данном этапе можно процесс считать завершенным. В зависимости от выбранного вида конструкции кровли, могут присутствовать отличительные особенности и своя специфика.

Классификация ферм

В первую очередь фермы классифицируются по назначению. Их конструкция может включать наслонные или висячие стропила. Первый вариант представляет собой распорные конструкции. Наслонные стропила позволяют сформировать перекрытия длиной максимум 18 м.

Фермы с висячими элементами включают несколько узлов. Поэтому конструкции могут иметь разные исполнение. Их даже создают ассиметричными. При возможности лучше в качестве основания для крыши применять именно фермы, у которых висячие стропила. Если же конструкция будет иметь существенную длину, тогда обязательно монтируют дополнительные распорки, которые позволят сделать более прочную крышу.

Перечисленные виды ферм отличаются друг от друга не только стропилами. Они также изготавливаются разной формы. Другими словами, конструкции отличаются друг от друга очертанием поясов, на которых закрепляются все остальные элементы крыши.

Фермы изготавливают разной формы с учетом особенностей определенной крыши Источник upload.wikimedia.org

Различаются фермы по форме следующим образом:

1. Фермы, у которых пояса параллельны между собой. Такие конструкции часто используются в качестве межэтажных перекрытий. Их также применяют, когда выполняют строительство крыш, у которых маленький угол ската.
2. Фермы треугольной формы. Эти конструкции создают для частных малоэтажных построек. Каркас таких ферм состоит из нескольких треугольников. Они часто соединяются между собой деревянными брусками.
3. Фермы трапециевидной формы или с кривым верхним поясом. Они редко используются во время возведения крыш, потому что отличаются сложной конструкцией.
4. Прямоугольные фермы. Их создают, когда необходимо построить кровлю с незначительным уклоном.

Все виды ферм в строительстве обеспечивают необходимый запас прочности крыши. Однако его формирование осуществляется с учетом длины конструкции. Если крыша короткая, тогда в основном создают конструкции треугольной формы. Трапециевидная ферма – это сложный вариант. Он может создаваться при строительстве, например, длинных и несимметричных крыш. Часто при возведении домов приходится импровизировать и изготавливать нестандартные конструкции.

Фермы для крыш могут иметь самые разные очертания поясов Источник enerstal.ru

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на кровельных работах

Стропилины из бетона и железа

Железобетонные стропилины изготавливают с интенсивной арматурой (проволочной, канатной, стержневой, натягиваемой на упоры стенда) нижнего пояса. Производство создается на протяжных стендах, в многоярусных стендах-камерах и в одноярусных стендах и силовых формах-камерах. Расходы труда создают около 10,4 чел./час для изготовления кубометра ферм с пролетом 18 м. В кассетных формах делают стойки и раскосы. Готовые стойки и раскосы кладут в форму для армировки. Струнопакетами из очень прочной проволки с диаметром 5 мм армируются нижние пояса. Верхние пояса подлежат армированию обыкновенными стержнями. Гидродомкратами натягивают струнопакеты. Бетон ложится бетоноукладчиком. Через несколько часов после бетонирования исполняют термическую обработку изделий. Оборачиваемость стендов совершается на протяжении 2 суток. Подобным образом вполне можно сделать до 8 ферм в день. Вес системы с пролетом 18 м может составлять от 6 до 7,5 т, с пролетом 24 м — от 11 до 12,3 т.

Материалы изготовления

Дерево является не единственным материалом, из которого изготавливают фермы. Их еще создают из стали. Ведь металлические конструкции тоже часто используют в частном домостроении, когда крышу покрывают листовым прокатом.

Стальные фермы стропильные изготавливают не только на месте строительства дома, но и в заводских условиях. Предприятия выпускают конструкции с унифицированными размерами. Длина таких конструкций составляет 18, 24, 30 и 36 м.

Металлические фермы создаются из стальных уголков и профилированных труб с прямоугольным и квадратным сечением. Все элементы свариваются между собой. Для их изготовления также используют тавровые широкополочные балки. Специалисты считают такие конструкции оптимальным решением, которое отличается высокой надежностью.

На заметку! При большой длине пролетов могут даже применяться железобетонные фермы. Эта разновидность решетчатых конструкций в основном используется при строительстве одноэтажных построек.

Железобетонные фермы-балки перекрытия Источник ointeres.ru
Производители выпускают железобетонные фермы для крыш с небольшим уклоном. Изготавливаются также треугольные безраскосные конструкции и сегментные раскосные изделия. Железобетонные фермы обладают высокой прочностью и большим весом. Поэтому при их монтаже всегда используют строительную спецтехнику.

Несмотря на возможность использования металлических и железобетонных конструкций, чаще все-таки применяют деревянные фермы перекрытия при строительстве частных домов. В основном их изготавливают из брусьев. Если на конструкцию воздействуют большие нагрузки в вертикальном направлении, тогда она может быть создана из широкой доски. Конкретный материал для изготовления фермы выбирается в зависимости от выделенного бюджета на строительство и требуемой прочности итогового изделия.

Существуют также и другие варианты ферм:

• Комбинированные конструкции со стальным основанием и деревянными другими частями, использующиеся для закрепления очень тяжелых элементов. Применение двух разных материалов позволяет снизить общий вес фермы. При этом ее прочность остается на прежнем уровне.

Фермы из дерева и с основанием из металла Источник newvilla.ru

• Конструкции из фанерных труб, которые отличаются маленьким весом. Они даже легче изделий из досок. Однако фермы из фанерных труб не отличаются высокой прочностью.
• Конструкции из стеклопластика и дерева – очень редкий вариант. Однако его преимуществом является небольшой вес и высокие прочностные характеристики.

Любая ферма – строительная конструкция, использование которой позволяет не устанавливать дополнительные опоры, если перекрывается большой пролет. Ведь такое изделие обладает высокой жесткостью, прочностью и надежностью. Если конструкция изготавливается из дерева, тогда ее сборку можно осуществить на земле, а потом поднять на нужный уровень дома даже без использования спецтехники.

Кроме того, фермы не прогибаются. Их несущественную деформацию можно определить, если воспользоваться специальным инструментом. Помимо этого, внутри конструкций удобно прокладывать инженерные коммуникации дома.

Инженерные коммуникации частной постройки внутри фермы Источник fdak.ru

Важно! Ферма – конструкция, которая всегда должна изготавливаться с высокой точностью. Исключительно так удастся обеспечить прочную основу для крыши. Поэтому рекомендуется обращаться за помощью к профессионалам, хорошо знающим все тонкости создания таких конструкций.

Основные виды ферм

Существует всего 2 вида железобетонных каркасных конструкций:

• стропильные;
• подстропильные.

Проектирования и постройка подобных элементов должны производиться с наивысшей четкостью. Если рухнет каркас, обрушится все здание.

Вернуться к оглавлению

Стропильные конструкции

Могут быть сделаны из такого перечня материалов: железобетон, дерево (брус), металл. Наиболее популярными являются балки из металла и дерева. Конструкции из железобетона изготавливают только в тех случаях, когда больше никакой материал не может обеспечить нужной защиты и устойчивости.

Для деревянных конструкций важна площадь, на которой будет размещен объект. Чтобы сооружение на завалилось под собственным весом, нужно правильно рассчитать площадь и устойчивость ферм. Следует отметить, что деревянные фермы трудно надежно закрепить (лучше обратиться за помощью специалистов, а не проводить закрепление самостоятельно).

Железобетонные балки считаются наиболее долговечными и надежными по сравнению с предыдущими. Используют их довольно редко (из-за большого веса). Чаще всего их применяют в одноэтажных зданиях в местах, с достаточно большой площадью и специфическим климатом.

Вернуться к оглавлению

Подстропильные конструкции

Данный тип конструкций применяется реже. Чаще всего для сооружения мансард и в тех случаях, когда размер колонн больше размера несущих конструкций. Основа таких ферм: подстропильная балка длиной около 12 метров (максимальная ее длина 24 метра).

У подстропильных балок арматура имеет пучковую форму. Это облегчает вес и увеличивает надежность конструкции. Их устанавливают на колонны (стропильного вида) и соединяют нужными инструментами. Для конструкций из железобетона или металла следует применить дополнительную сварку.

Подобные сооружения применяются в случаях, когда у здания поперечные несущие стены (внутри здания), либо когда обе стены поперечные. Подстропильные балки единственные подходят для строительства мансардных крыш. Для этого следует вводить стойки прямо под ноги (колонны). Конструкция будет с больше силой давить на строение. При этом она остается надежной и устойчивой.

Вернуться к оглавлению

Выбор схемы фермы

Обычно форма фермы выбирается еще на стадии проектирования дома. Во время решения этого вопроса учитывают:

• уклон крыши;
• способ соединения отдельных элементов конструкции;
• используемый покрывной кровельный материал;
• наличие или отсутствие в доме потолочного перекрытия между этажом и чердачным пространством.

Так, если выполняется строительство постройки с плоской кровлей, которая будет отделываться легкими рулонными материалами, тогда чаще создают или монтируют заводские прямоугольные или трапециевидные конструкции. Треугольная ферма в нужном количестве устанавливается, когда необходимо возвести крышу с крутыми скатами. При этом для ее покрытия можно будет использовать тяжелые покрывные материалы.

Фермы, у которых треугольная форма, используются для крутых крыш Источник glavstroy365.ru

Важно! Высота прямоугольной фермы определяется по формуле 1/6*L, В ней L – это длина изделия. При вычислении этого же параметра у конструкции с треугольной формой используют 1/5*L.

Треугольные изделия очень часто применяются при возведении частных жилых построек. Такие фермы позволяют построить скатные крыши. При этом они могут иметь различные углы наклона.

На заметку! Ферма будет обладать максимальной надежностью, если ее нижний и верхний пояс укрепить дополнительными связями. Для этого используют доски, которые закрепляются в одной плоскости со средним опорным элементом.

Особенности несложных ферм в виде треугольника

Длина пролета дома влияет, каким образом будет выполнена раскладка стропил. При определении формы конструкции также учитывают наличие или отсутствие дополнительных опор в виде внутренних стен. Если у постройки их нет, а длина пролета не более 6 м, тогда монтируют простую ферму. Ведь она будет опираться исключительно на внешние стены.

Важно! В состав фермы в виде треугольника входит две стропилы. Конструкция также имеет подкосы в количестве 2 штук и затяжку.

Крыша из ферм треугольной формы Источник renovacija.lt
Если длина пролета превышает 6 м, тогда обязательно дополнительно создается опорная конструкция по центру фермы. Кроме того, монтируется еще несколько подкосов, а затяжки закрепляют посередине стропильных ног. Данное исполнение позволяет беспрепятственно передвигаться по чердачному пространству. Ведь затяжки не будут мешать движению людей.

Важно! Опорная балка, которую используют для жесткого или шарнирного соединения вертикально расположенных деталей, представляет собой ригель.

Стропильные фермы деревянные с ригельным элементом устанавливаются исключительно на стенах с высокой прочностью. Помимо этого, они обязаны быть связаны между собой балками перекрытия. Причиной такого использования ферм является действие в конструкциях распорного напряжения. Оно возникает из-за изгиба стропильных элементов в точках, где закрепляется ригель.

Устройство стропильных систем

Для устройства древесных стропильных систем лимитированием работает площадь строения, потому что не опасно длину пролета не увеличишь, есть вероятность разрушения системы из-за тяжести своего авторитета. Также, подобную конструкцию будет не легко прочно объединить. Если выстраивается здание с площадью больших размеров крыши, используются стальные стропильные фермы. Подобные конструкции применяются почти всегда во время строительства объектов промышленности. Стальные стропилины при помощи болтовых соединений и оборудования для сварочных работ моментально устанавливаются. Подобная конструкция выходит достаточно лёгкая и весьма надежная. Для сборки таких ферм применяют стальной прокат. А покрытием в этом варианте очень часто делается профнастил или листовой прокат. В жилищном домостроительстве не применяются открытого типа стропильные системы. Если нужно надежное перекрытие больших пролетов с огромный нагрузкой, применяются железобетонные фермы.

Железобетонные стропильные системы отличительны большой надежностью и долголетием. Все таки использование их ограничено из-за очень большого авторитета. Такие стропилины тяжело устанавливать. В большинстве случаев железобетонные материалы применяются, чтоб выполнять стропильные системы в в один этаж зданиях, но с площадью больших размеров и в непростых условиях климата.

Опоры и узлы ферм

Стропильные системы опирают не на стены дома, а на специальный брус. Он равномерно распределяет нагрузку. Поэтому она действует не точечно на стену, где с ней соприкасается каждая стропильная нога.

Специальный брус называется мауэрлатом. Он не используется при строительстве крыши, если стены дома созданы из бревен. Его функцию выполняет верхний венец. Если у дома кирпичные стены, тогда при возведении кровли обязательно монтируются подстропильные фермы. С их помощью осуществляется равномерная передача нагрузок на несущие стены здания. В качестве таких конструкций могут использоваться фермы из металла. Ведь они обладают наибольшей прочностью.

Каждая ферма строительная состоит из узлов. Они представляют собой места, где соединяются минимум 2-а элемента. Узлы являются слабыми участками конструкций. Их обязательно собирают без зазоров. Иначе ферма не будет иметь требуемый уровень жесткости.

К узлам относится:

• места, где стропильные ноги опираются на мауэрлат;
• точки крепления дополнительных усиливающих элементов;
• места соединения двух стропил при необходимости увеличения их длины.

Вариант удлинения стропильной ноги Источник m-strana.ru
Элементы фермы соединяются между собой разными способами. Имеется возможность выполнить скользящий или жесткий узел. При создании второго варианта необходимо учитывать, что дереву свойственно расширяться и сжиматься в зависимости от погоды. Поэтому при жестком креплении деревянные элементы могут деформироваться.

При таком варианте детали намертво соединяются между собой. Из-за этого для ферм используют пиломатериал, изготовленный исключительно из высококачественной древесины. Дополнительно его обязательно обрабатывают специальными водоотталкивающими составами. Если для жесткой состыковки использовать элементы из некачественного пиломатериала, тогда соединение может разорваться в результате деформации деталей. Такой вариант выполняют путем врубки, глубина которой не должна превышать 1/3 высоты детали. Жестко стыковаться элементы также могут путем нашивки подпорных брусков на стропильные ноги.

Несущие стены дома воспринимают все нагрузки, которые действуют на крышу. Поэтому они должны иметь усиленную конструкцию. При этом рекомендуется покрывать крышу максимально легким материалом.

Стены дома воспринимают все нагрузки, действующие на крышу Источник wixstatic.com

Важно! Скользящие узлы создают исключительно при монтаже наслонных стропильных ног.

Специфика металлических стропильных ферм

Стропильные фермы из металла помогают увеличить жесткость и надежность будущей конструкции. Оптимальное решение при устройстве стропильной фермы длиной более 10 метров. Сталь используют для изготовления стропил, коньковых опор, брусьев мауэрлата. Процесс укладки осуществляется при помощи швеллера.

Стальные фермы имеют ряд следующих преимуществ:

• высокая прочность материала;
• стойкость;
• не разрушается и не гниет;
• длительный срок эксплуатации;
• удобство в использовании.

Однако важно учитывать тяжелый вес конструкции, придется использовать специализированную технику, чтобы поднять ферму на нужную высоту, высокая цена.

Особенности расчета крышных ферм

Нагрузки, действующие на кровлю, обязательно учитывают, когда определяют форму и выполняют расчет деревянной фермы. Без этого не удастся создать надежную конструкцию. Нагрузки, действующие на крышу, делят условно на три категории:

1. Временные нагрузки, возникающие из-за скопления снежной массы, воздействия ветра, передвижения людей во время выполнения каких-либо работ.
2. Постоянные нагрузки, причиной появления которых является вес материалов, используемых для покрытия конструкции.
3. Особые нагрузки, включая силы, возникающие в результате движение пластов Земли.

Для расчета нагрузки от снега применяют формулу S=Sg*μ. Для определения Sg используют специальные таблицы и карты. В них указаны величины снеговой нагрузки для конкретных регионов. Они имеют условные значения. При определении коэффициента μ учитывают угол наклона конструкции.

Специальная карта для определения снеговой нагрузки в разных регионах России Источник konspekta. net

Расчет ветровой нагрузки тоже имеет свои нюансы. При ее определении учитывают:

• высоту дома;
• нормативное значение нагрузки от ветра для конкретного региона;
• место, где возводится постройка (открытая территория или участок между зданиями).

Важно! Расчет ферм должны выполнять исключительно специалисты. Ведь им хорошо известны все нюансы проектирования. Помощь профессионалов позволит избежать ошибок.

Основные требования к конструкции стропильных ферм

Конструкции стропильных и подстропильных ферм должны выполнять основные требования:

• перед началом отделки независимо от вида строительных материалов, должна быть создана прочная конструкция;
• качественное выполнение, являющееся гарантией того, что конструкция сможет выдержать постоянные или временные нагрузки;
• важно выбирать материал, обеспечивающий надежность, прочность и устойчивость.

Данные правила должны быть выполнены вне зависимости от типа строительного объекта.

Изготовление и сборка ферм

Ранее фермы из дерева для крыш в большинстве случаев изготавливали на строительной площадке. Сейчас многие домовладельцы отдают предпочтение заводским конструкциям. Их изготовление осуществляется при использовании специального оборудования. Это монтажно-прессовые устройства.

Заводские конструкции всегда собирают из элементов, которые предварительно защищают специальными составами. Такие вещества предотвращают гниение древесины. После обработки деревянные элементы также становятся неинтересны для насекомых.

Для соединения отдельных деталей ферм могут использоваться болты. Так, с их помощью закрепляются состыкованные в полдерева на коньке элементы. Для повышения жесткости дополнительно могут использоваться накладки из металла.

На заметку! Большой популярностью пользуются специальные металлические пластины, у которых с одной стороны имеются зубцы. Их применение позволяет надежно зафиксировать узел, где соединяется несколько деталей конструкции. Ведь ферма – это в строительстве крыши самый важный элемент, от которого зависит вся прочность кровли.

Применение зубчатых пластин из металла Источник tildacdn.com
Для соединения отдельных элементов также применяются гвозди. После использования их острый конец обязательно загибают. Саморезы тоже используются для сборки узлов ферм. Их нередко применяют вместе с гвоздями.

Фермы для крыш изготавливают различной конструкции. Это удается сделать благодаря современным используемым технологиям и оборудованию. Поэтому лучшим вариантом является обращение в специализированную компанию.

Особенности монтажа ферм

Во время монтажных работ обязательно учитывают определенные особенности как местности, так и самой постройки. Если установка ферм осуществляется после их предварительной сборки на земле, тогда не всегда обходятся только одной физической силой. Ведь конструкции могут иметь внушительные размеры и вес. Такие изделия устанавливаются с помощью строительной спецтехники.

Важно! Независимо от места сборки всегда предварительно выполняется расчет ферм. Этот процесс осуществляется еще на стадии проектирования дома.

Во время изготовления и монтажа учитывают следующие правила:

• Стропильные ноги всегда должны опираться на мауэрлат, который предварительно монтируют сверху несущих стен.
• Если между опорными стенами расстояние не более 6 м, тогда разрешается не закреплять дополнительные подпорки. Однако это зависит от особенностей конкретной крыши.

Ферму для пролета длиной не более 6 м можно монтировать без дополнительных подпорок Источник wixstatic.com

• Стойки устанавливаются строго вертикально. Для их фиксации используют специальные раскрепления.
• Сначала всегда монтируют промежуточные подпорки. Только после этого размещают лежни и дополнительные доски, которые используются в качестве подкладок.
• Если пролет между опорными стенами не превышает 12 м, тогда обязательно устанавливается хотя бы одна промежуточная подпорка. Когда его длина более 12 м, в этом случае подпорок должно быть минимум 2 штуки.

Ферма в строительстве – это важный несущий элемент крыши. Правильно ее построить удается только после тщательной разметки. Этот процесс удобно выполнять на земле. Поэтому в большинстве случаев изготовление и сборка ферм осуществляется возле дома или в заводских цехах. Только после этого они поднимаются и закрепляются на здании. При этом обычно сначала выполняется их временная фиксация. Это позволяет проверить точность изготовления ферм и только потом осуществить капитальное крепление конструкций.

Отличительные характеристики расчета ферм

Расчет стропилин просит специализированных знаний. Тут важно очень много моментов, какие могут оказать влияние на конструкционная прочность. Подобный расчет непременно обязан проводиться профессионалами, еще во время проектирования объекта. Важность ситуации в том, чтоб выбрать правильно систему стропилин, материал для их производства, в подборе идеальных элементов для профилей и деталей с учитыванием всех моментов. Расчет основывается на 3 моментах:

Система стропильных железобетонных ферм подчиняется от проекта здания которое строится.

• вес самой конструкции — системы стропил и покрытия для кровли;
• вес добавочных нагрузок: снега, ветра и др.;
• вес периодичной нагрузки: сейсмической активности, допустимых ураганов и нечаянных моментов.

Точность расчета уменьшает расходы по строительству и обеспечюет защищенность объекта от разрушительных процессов. Делают железобетонные фермы на специализированном оборудовании мощностей производства. Определенно исполняют размеры, согласно указанным чертежам. Прочно закрепляют все детали. К качеству стропилин предъявляются довольно высокие потребности.

Специализированным транспортом готовые стропильные системы поставляются к месту установки, где и устанавливаются с помощью подъемного крана. Для установки стропильных ферм нужны знания и специальные навыки, и поэтому исполнять подобные работы должны высокопрофессиональные бригады. Самостоятельно можно построить стропильные системы только из дерева. Они не сложные, но тоже настаивают внимания и следует держаться правил их строительства. Все детали стропильных конструкций — весьма существенные детали, и и поэтому во время проектирования, расчета и монтажа нужно соблюдать советы СНиП.

Коротко о главном

Ферма – это строительная конструкция с повышенной жесткостью. Ее производят из древесины, стали, железобетона и даже в комбинированном исполнении. Конструкция может иметь висячие и наслонные стропильные ноги. Такие изделия еще изготавливают с кривым верхним или параллельными поясами. Они могут иметь форму в виде треугольника, трапеции или прямоугольника.

В узлах конструкции стыкуется минимум 2 элемента. Часто выполняется их жесткое крепление. Скользящие узлы создаются только при монтаже наслонных стропил. Схема фермы подбирается с учетом способа соединения деталей, уклона крыши, используемого кровельного материала.

Расчет конструкций осуществляется после определения ветровой и снеговой нагрузки. Монтаж ферм из дерева на доме выполняется в основном после их сборки на земле при использовании гвоздей, саморезов, зубчатых пластин из металла.

Оценок 0

Прочитать позже

Мостовые фермы (конструкции)

По схемам расчета все мостовые фермы – классические стержневые структуры, внутри которых распределяется нагрузка. Их особенность – неизменность геометрической структуры, узлы которой держатся на соединениях шарнирного типа. Уникальность любой мостовой сферы заключается именно в ее прочностных характеристиках, позволяющих конструкции сохранять свою целостность в любых эксплуатационных условиях. Нагрузки она испытывает предельно высокие. По этой причине конструктивно ферма – множество объединенных друг с другом треугольников. Такая форма позволяет добиться максимальной жесткости и прочности итоговой конструкции. Вся нагрузка, с учетом особенностей конструкции, направлена строго в места сочленений, что обусловлено высокой прочностью шарнирных сочленений на сжатие и меньшей – на излом. Этот же принцип позволяет мостовым фермам выдерживать существенные ветровые нагрузки без деформаций и разрушения конструкций.

1. По формам и очертаниям: параллельные пояса, полигональные пояса, треугольные, сегментарные, трапециевидные.
2. По характеру решетчатых элементов: раскосные, полураскосные, ромбовидного или треугольного типов.
3. По конструктивным особенностям:

• Разрезной тип. Используется для монтажа конструкций в регионах с сомнительными геодезическими данными и там, где возможна просадка опорных грунтов;
• Классический тип – неразрезные. У них есть три весомых преимущества – прочность и жесткость конструкции, экономичность. По сравнению с разрезной разновидностью, позволяют монтировать пролеты большей длины без опасности их провисания;
• Консоли – используется этот тип исключительно при монтаже навесных конструкций.

4. По типу проезда: для езды понизу, посередине и сверху;
5. По типу опорных конструкций: на двух опорах, многоопорная, балочного и арочного типов, на вантах.
   Иногда используется рама, широко распространены комбинированные варианты.
6. Классификация по материалам, использованным для производства:

• В крайне редких случаях используются фермы из прочных сортов древесины – когда-то это был основной материал, но после появления металлопроката используются они в исчезающе редких случаях;
• Фермы из метала – основное конструктивное решение для мостов с длинными пролетами;
• Железобетонные фермы – сложные и массивные детали на основе армирования (металлического каркаса) и бетона.
  

Каждый тип ферм проектируется и разрабатывается под определенные эксплуатационные условия и нагрузки. В частности, для мостов традиционной считается трапециевидная форма с решетчатой структурой треугольного типа. Не менее распространен арочный вариант в сочетании с решеткой раскосного типа.

Основная идея использования и проектирования мостовых ферм – перекрытие больших межопорных пролетов с минимальным расходом материалов. При грамотном проектировании фермы позволяют существенно удешевить, упростить и ускорить процесс строительства, не жертвуя при этом сроком эксплуатации и прочностью готового изделия. Все грамотно спроектированные мостовые фермы обладают следующим комплексом преимуществ:

• Высокие показатели жесткости готовой конструкции;
• Уменьшенная потребность в материалах;
• Снижение себестоимости строительства;
• Простота «подгонки» ферм под любые типы мостового строительства – это также упрощает и удешевляет все работы;
• Возможность использования в различных климатических и сейсмических условиях.

Есть у ферм и свои недостатки:

• Их неразрезные типы крайне чувствительны к малейшим подвижкам опорных конструкций;
• Деформационные швы очень сложно просчитывать;
• Огромное количество схем расчета, среди которых нужно выбирать лишь те методики, которые действительно подходят под конкретные условия.

Фермы находятся на службе у строителей и проектировщиков более полутора веков, и за это время они своей актуальности не утратили. Более того, создание новых типов бетона, металлических сплавов, а также разработка новых типов ферменных конструкций, позволяет снова активно использовать их в строительной и проектной деятельности. Но и старые проектные решения активно используются и по сей день. К примеру, пешеходный мост около ТЦ «Вегас» построен с использованием неразрезной металлической фермы.

Примите во внимание эти советы при планировании проекта строительства фермы

МЕСТО ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ: Если вы планируете реконструировать или построить новые хозяйственные постройки в этом году, такие эксперты, как Дин Тейлор, консультант Morton Buildings, рекомендуют вам планировать более крупное оборудование будущее, когда вы принимаете дизайнерские решения. Предоставление себе достаточно места для маневрирования оборудования в фермерских магазинах и из них позволяет более эффективно использовать ваше пространство. нынешнее поколение. Почти каждый фермер мечтает об идеальной ферме, если у него есть возможность перестроить или построить ее с нуля.

В 2022 году некоторые фермеры и владельцы ранчо смогут, наконец, воплотить свою мечту о машинных навесах и объектах для обработки скота. Но, по словам Дина Тейлора, консультанта по продажам Morton Buildings, прежде чем приступить к заливке фундамента, фермеры должны принять во внимание эти соображения.

Бюджет на будущее

Заманчиво посмотреть на текущие затраты на строительство и построить что-то меньшее, говорит Тейлор. Особенно, если последний флигель на ферме был построен несколько десятков лет назад по значительно сниженной стоимости. Но фермеры и животноводы должны учитывать будущие потребности своей деятельности.

ДВИЖЕНИЕ НА ФЕРМЕ: Дин Тейлор, консультант Morton Buildings, также советует фермерам обращать внимание на схемы движения на их ферме, прежде чем селиться на участке для своего нового здания. Вы хотите оставить себе достаточно места для безопасного маневрирования большим оборудованием.

«Стоимость продолжает расти, — говорит Тейлор. «Поэтому ждать, чтобы построить в будущем большой сарай или что-то в этом роде, и просто строить что-то маленькое сейчас, вероятно, не лучшая идея. Просто через пять лет это будет стоить дороже.

Хотя вы могли бы обойтись меньшим навесом для машины, например, как вы будете перемещать большую сеялку, которую купите в будущем, в этот навес меньшего размера? Тейлор советует строить магазин шире и выше, чем, по вашему мнению, вам нужно, чтобы в будущем вы могли легко размещать и работать с более крупным оборудованием.

Связанный: Новый отчет предлагает информацию о фермерских магазинах. Закрытые здания не только обеспечивают большую безопасность для оборудования, но и сохраняют дорогое оборудование в чистоте, что повышает его стоимость при сдаче в аренду. По словам Тейлора, стоечно-каркасные здания с боковыми стенами более прочны с точки зрения конструкции, чем открытые навесы или навесы при сильном ветре.

• Технические стандарты. Соблюдение международных строительных норм и правил для вашего района означает, что ваше здание должно быть лучше защищено от стихийных бедствий, таких как сильный ветер.

• Возможность передачи данных. Механические мастерские часто нуждаются в хорошем интернет-соединении, чтобы получить руководства по ремонту оборудования, изучить заказы на запчасти и даже подключиться к поставщикам услуг по беспроводной сети. В этом может помочь проводка магазина оптоволоконным кабелем и добавление усилителей сотовой связи.

• Переместите дверь. По словам Тейлора, переместив верхнюю дверь в сторону, а не посередине, вы освободите себе большую площадь для работы.

• Более широкие двери. Тейлор говорит, что в здание с более широкими дверями всегда легче вернуться. Подумайте, насколько проще и быстрее было бы затащить комбайн и жатку в магазин и выйти из грозы с более широкой дверью.

• Громоотводы. Тейлор говорит, что советует клиентам устанавливать системы громоотводов для защиты электроники на их дорогом оборудовании, размещенном в сараях.

• Внешнее пространство. Если вы строите с нуля, расположение вашей конструкции для облегчения движения по ферме, входа и выхода из здания так же важно, как и конструкция самой конструкции. Тейлор советует вам оставить снаружи столько места, сколько вам нужно для самого большого оборудования, чтобы входить в здание и выходить из него.

Животноводческие помещения

Канзасский государственный университет по исследованиям и развитию предлагает аналогичные советы животноводам, желающим обновить или перестроить свои объекты. В выпуске подкаста Cattle Chat 2020 года ветеринары из штата K Боб Ларсон и Брэд Уайт; мясной скот Специалист по распространению сельскохозяйственных знаний Боб Уибер; и специальный гость Чейз ДеКойт, директор по обеспечению качества говядины Национальной ассоциации животноводов, предложил предложения по планированию животноводческих помещений.

Во-первых, они советуют производителям крупного рогатого скота учитывать конструкции загонов и помещений для обработки, которые учитывают безопасность людей и домашнего скота. Полезно, говорит Уайт, посещать другие перерабатывающие предприятия и изучать, что работает, а что нет.

Подумайте о предполагаемом использовании коровника — будет ли он исключительно для переработки скота или же он будет многофункциональным для продажи продукции, отела, офисных помещений или других целей? Опять же, подумайте о будущих потребностях вашего ранчо и позвольте ему расшириться.

Потратив время на планирование новой фермы сейчас, вы обеспечите ее долгую и полезную жизнь для будущих поколений вашей фермы.

Связанный: Новый отчет предлагает информацию о фермерских хозяйствах

Обслуживание фермы

В преддверии сезона весенних пожаров Тейлор напоминает фермерам, что некоторые профилактические работы на фермах могут иметь большое значение для защиты их инвестиций.

1. Вырубить кедры, чтобы уменьшить источники воспламенения лесных пожаров.

2. Уберите высокую траву и другие легковоспламеняющиеся предметы вокруг основания зданий.

3. Подумайте о том, чтобы залить тротуар бетоном или проложить каменные дорожки вокруг основания зданий, чтобы освободить пространство для защиты.

4. Выключите кондиционеры, чтобы снизить вероятность засасывания углей на чердаки, что может привести к возгоранию строения.

5. Закройте двери амбара, чтобы огонь не мог легко проникнуть внутрь конструкции.

6. Отодвиньте топливные баки фермы от зданий.

7. Не паркуйте неиспользуемое оборудование рядом со своим зданием и не позволяйте сорнякам расти вокруг припаркованного оборудования, которое может зацепить тлеющие угли и загореться.

Morton Buildings и K-State Research and Extension внесли свой вклад в эту статью.

 

Сельскохозяйственное строительство: в чем его уникальность

Нет равных усадеб, и варианты оптимизации ферм и сельскохозяйственных построек столь же уникальны. Существуют различные пути улучшения конструкции здания фермы, от реконструкции до новых строительных проектов.

Сельскохозяйственное строительство с использованием новейших технологий становится дешевле, так как современные строительные материалы легче приобрести, чем традиционные материалы. Рост стоимости пиломатериалов в сочетании с доступными металлическими материалами приводит к тому, что многие фермерские хозяйства предпочитают переходить на стальные конструкции.

Ниже приведены некоторые распространенные проекты для ферм и сельскохозяйственных зданий:

Металлические здания

С финансовой точки зрения, металлические здания ферм сохраняют тепло и обеспечивают более эффективную циркуляцию воздуха при меньшем потреблении энергии. Металлические сараи экологически устойчивы, экономят энергию и воду, позволяя скоту расти, взрослеть и поддерживать хорошее здоровье.

От стальных амбаров для сена до улучшенных хранилищ на ферме — возможности персонализации стальных конструкций безграничны

Стальные сенокосы

Стальные сенокосы — популярное усовершенствование, так как результаты появляются почти сразу. Хранение сена, незащищенное от непогоды, может быстро разлагаться, в результате поглощения влаги развиваются плесень и бактерии. Стальные конструкции водонепроницаемы и служат дольше, чем деревянные, так как не подвержены термитам, гниению и погодным воздействиям.

Складские помещения для ферм

От проектирования сельскохозяйственных зданий до простых ремонтных работ, максимальное увеличение объема хранения урожая и оборудования является популярным запросом строителей сельскохозяйственных сооружений.

Общие проекты по строительству сельскохозяйственных хранилищ включают:

• Хранение урожая

Надлежащее хранение жизненно важно для того, чтобы урожай оставался пригодным для использования в сельском хозяйстве. Многие проекты сельскохозяйственного строительства вращаются вокруг требования защитить сельскохозяйственные постройки от непогоды, чтобы защитить урожай от непогоды.

• Хранение оборудования

Для хранения сельскохозяйственного оборудования требуются высокие потолки, открытая площадь и большие двери для тракторов и комбайнов. Для ферм, которые хотят расширить возможности хранения или улучшить свои текущие площади, сельскохозяйственное строительство для хранения оборудования является хорошей инвестицией в долговечность сельскохозяйственного оборудования.

• Изолированные мастерские

Изолированный цех – это производственный цех. Многие фермы включают изоляционные мастерские в процесс сельскохозяйственного строительства, так как это простой способ сделать условия труда более комфортными.

Амбары на столбах

Амбары на столбах часто используются в сельском хозяйстве. Столбовые сараи являются результатом использования каркасного метода строительства с использованием больших металлических столбов для создания зданий, максимально повышающих эффективность конструкции. По сравнению с каркасной конструкцией из деревянных палочек, сараи с шестом требуют меньшего количества каркаса. Меньше каркаса означает более быстрое строительство и больше места при сохранении долговечности при меньших затратах.

Амбары на столбах также привлекают многих своей практичностью, поскольку они:

Поощряют энергоэффективность

Деревянные каркасные здания требуют опор через каждые 16-24 дюйма, чтобы оставаться устойчивыми. С другой стороны, в амбарах с опорами требуются столбы через каждые 8 ​​футов. Более широкое расстояние позволяет сделать изоляционный материал более толстым, сводя к минимуму передачу энергии между внутренней и наружной температурой.

Продвижение стальной конструкции

Большинство стоечно-каркасных конструкций обшиваются металлическими строительными панелями. Столбовые сараи работают как с деревянным, так и с металлическим сайдингом. Тем не менее, эти панели предварительно спроектированы так, чтобы хорошо работать со стальными фасадами, что делает их популярным выбором для сельскохозяйственных строительных проектов.