Виды и назначение металлических ферм

Ферма - это система обычно прямолинейных стержней, соединенных узлами. Это геометрически неподвижная конструкция с узлами. Благодаря тому, что стержни подвергаются нагрузке только на растяжение или сжатие, материал фермы используется более эффективно, чем в сплошной балке. Это делает такую систему экономичной по расходу материала, но более трудоемкой в изготовлении, поэтому при проектировании нужно учитывать, что целесообразность использования ферм растет прямо пропорционально ее пролету.

Область применения

Основной сферой применения ферм является строительство металлических каркасов для навесов и различных зданий. Кроме того, с помощью таких конструкций выполняется защита больших площадей от солнца и атмосферных осадков. Металлические фермы широко используются в строительстве мостов и как перекрытия в сегменте промышленного или частного строительства. Местное применение ферм из профильных труб наблюдается при обустройстве объектов связи, линий электроснабжения, автодорог. Их используют при строительстве спортивных и культурно-массовых сооружений, автонавесов, больших крыш у дома, площадок для кафе

Для различных видов нагрузок применяются различные виды ферм. Их классификация многочисленна, в зависимости от различных признаков. Рассмотрим типы по очертаниям пояса:

 а - сегментные;

б - многогранные;

в - трапециевидные;

г - с параллельным расположением поясов;

д - и - треугольные

Пояса фермы должны соответствовать статической нагрузке и виду нагрузки, который определяет форму изгиба. От формы изгиба зависит несущая способность конструкции и соответствие необходимой нагрузке, а также экономичность фермы. По количеству использованного материала наиболее эффективной является сегментная ферма, но она является наиболее сложной в изготовлении.

По типу системы решетки фермы бывают:

 а - треугольные;

б - треугольные с дополнительными стойками;

в - спариватели с верхними розкосами;

г - спариватели с нижними розкосами;

д - шпренгели;

е - крестовые; 

Для выбора определенного варианта стальной конструкции необходимо определиться с видом профильной трубы, которые сильно различаются размерами и конфигурацией.

Профильная труба имеет следующие формы:

• квадратная труба с одинаковым соотношением размеров всех сторон;
• прямоугольная труба с разными размерами сторон;
• овальные трубы, отличающиеся дорожкой, что обусловлено трудоемкостью изготовления.

Очень важно правильно рассчитывать параметры профильных труб, из которых будет состоять конструкция фермы:

для небольших сооружений с шириной не более 4,5 метра оптимальные размеры составляют 4 x 2 x 0,2 сантиметра;

конструкции с шириной не более 5,5 метра обустраиваются трубами с размерами 4 x 4 x 0,2 сантиметра;

 для конструкций, с толщиной не менее пяти метров, допускается использование металлопрофиля с параметрами 4 x 4 x 0,3 сантиметра или 6 x 3 x 0,2 сантиметра.

 Изготовление и сварка

Весь процесс изготовления базируется на выполнении действий в определенной последовательности и соблюдении нескольких правил, которые позволяют собрать надежную и качественную металлопрофильную конструкцию:

1. для сборки и соединения всех элементов конструкции необходимо использовать скобы или спаренные уголки;
2.  конструирование верхнего пояса фермы предполагает использование двух тавровых разносторонних уголков, соединенных меньшими сторонами;
3. для соединения нижнего пояса конструкции следует использовать уголки с равными сторонами; большая и длинная ферма соединяется с помощью накладных пластин, а для равномерного распределения нагрузки следует использовать парные швеллеры;
4.  при монтаже розкосей следует поддерживать угол в сорок пять градусов, а установка стоек выполняется под углом в девяносто градусов;
5.  розкосы и стойки крепятся с помощью тавровых или крестообразных уголков с равными сторонами;
6.  при изготовлении сплошнозварных конструкций целесообразно использовать тавры;
7. собрав конструкцию с помощью скоб, можно выполнять сварочные работы вручную или автоматического типа с последующей очисткой всех швов.

 На завершающем этапе необходимо обработать всю конструкцию качественным антикоррозийным составом и краской.

Подводим итоги   Качественные и грамотно изготовленные металлические фермы должны соответствовать всем нормам безопасности и собираться в соответствии с установленными стандартами. Чем выше собирается ферма, тем больше ее несущая способность, что необходимо учитывать при проектировании и выполнении узлов соединений. Профильные трубы являются недорогими, легкими, экономичными и прочными элементами и относятся к категории идеальных вариантов для изготовления объемных стропильных ферм.