Металлические фермы

Что такое ферма?

Фермой называют такой элемент в конструкции или сооружении, который воспринимают нагрузку в пролете на себя и равномерно передает ее на опоры.

Для изготовления металлических ферм наиболее часто используются профиля из стали, как правило, уголки. Для особо тяжелых сооружений элемент изготавливается из профиля тавровой или двутавровой формы. При использовании в гидротехнических сооружениях применяется профильная труба, как правило, круглого сечения.

Фермы применяются при устройстве кровель, а также при создании покрытий и перекрытий в сооружениях, ширина пролета в которых составляет более 24 метров.

Всю конструкцию фермы можно условно разделить на два основных элемента: на пояса (нижний и верхний, которые образуют единый контур) и решетку (собирается из стоек и раскосов).

Решетка соединяется с поясами посредством сварочного соединения, либо при помощи специальных фасонных деталей.

Металлическая ферма должна обладать высокой прочностью и надежностью, так как на нее оказываются значительные нагрузки. Обеспечиваются такие свойства использованием высококачественной стали и особой формой конструкции. Существует несколько различных форм, однако классический вариант представляет собой два металлических прута, расположенных параллельно, соединяются они между собой посредством прутков, расположенных между ними в виде зигзага. Соединения, как правило, осуществляется при помощи сварки.

Виды

Существуют различные виды ферм. Подразделение на различные типы зависит от конфигурации фермы и типа решетки.

По форме поясов различают:

• Фермы с параллельными поясами, описанный выше классический вариант. Обладают рядом конструктивных достоинств: повторяемость деталей одинаковых размеров, единая схема узлов на протяжении всей длины элемента, малое количество стыков поясов позволили унифицировать ферму, что значительно облегчает ее производство и применение. Такой вариант отлично подходит для обустройства мягких кровель;
• Фермы трапецеидальные (или односкатные). В центре пролета решетки такой конструкции не имеется длинных стержней. В сочетании с колоннами позволяют монтировать жесткие узлы рам, что способствует повышению жесткости всего сооружения;
• Фермы полигональные. Используются при строительстве тяжелых зданий, сооружений с большими пролетами. Отличаются сложной конструкцией, но при этом позволяют сэкономить на расходе стали;
• Фермы треугольные. Используются в основном при возведении крутых кровель. Отличаются достаточно простой конструкцией, однако для изготовления требуется повышенный расход стали, острый опорный угол сложен в своем исполнении. В некоторых случаях использование треугольных ферм является обязательным условием.

Решетки делятся на следующие типы:

• Треугольные. Используются совместно с параллельными поясами и поясами трапецеидальными. Допускается использование и в конструкциях треугольной формы;
• Раскосные. При производстве длинные элементы максимально растягиваются, а стойки – сжимаются. Отличается трудоемкостью производства и повышенным расходом материала;
• Специальные. К ним относят шпренгельные, крестовые и другие типы решеток. Используются для создания кровель, к которым предъявляются особые требования.

Выбор формы пояса и типа решетки во многом зависит от уклона кровли и величины пролета. Правильный выбор конструкции позволяет получить прочное и надежное здание, выдерживающее значительные нагрузки.

Изготовление

Процесс производства металлических ферм состоит из нескольких последовательных этапов:

• Сборка. Сначала собираются узлы на прихватах. При этом учитываются особенности конструкции каждого вида фермы;
• Сварка. После сборки деталей на прихватках, проводятся сварочные работы по соединению всех элементов. По окончанию работ все швы зачищаются;
• Окраска. Заключительные этап – это высверливание технологических отверстий и обработка всей конструкции антикоррозионными средствами.

В индивидуальном строительстве чаще всего используются металлические фермы, изготовленные из профильных труб. Такие конструкции легко собрать непосредственно на строительной площадке, используя для соединения элементов сварку.