Что такое ферма в строительстве?
Фермы. Область применения. Классификация. Конструкции ферм.
Фермой называют решетчатую конструкцию из стержней, соединенных между собой в узлах и образующих геометрически неизменяемую конструкцию.
Если нагрузка приложена в узлах, а оси элементов фермы пересекаются в одной точке (центре узла), то жесткость узлов несущественно влияет на работу конструкции и в большинстве случаев их можно рассматривать как шарнирные. Тогда все стержни фермы испытывают только осевые усилия (растяжение или сжатие). Благодаря этому металл в фермах используется более рационально, чем в балках, и они экономичнее балок по расходу материала, но более трудоемки в изготовлении, поскольку имеют большое число деталей. С увеличением перекрываемых пролетов и уменьшением нагрузки эффективность ферм по сравнению со сплошностенчатыми балками растет.
По материалу различают фермы стальные, деревянные, ж/бетонные
Стальные фермы получили широкое распространение во многих областях строительства: в покрытиях и перекрытиях промышленных и гражданских зданий, мостах, опорах линий электропередачи, объектах связи, телевидения и радиовещания (башни, мачты), транспортерных галереях, гидротехнических затворах, грузоподъемных кранах и т.д.
Фермы бывают плоскими и пространственными.
Плоские фермы могут воспринимать нагрузку, приложенную только в их плоскости, и нуждаются в закреплении из своей плоскости связями или другими элементами. Пространственные фермы образуют жесткий пространственный брус, способный воспринимать нагрузку, действующую в любом направлении. Каждая грань такого бруса представляет собой плоскую ферму. Примером пространственного бруса может служить башня или мачта
Основными элементами ферм являются пояса, образующие контур фермы, и решетка, состоящая из раскосов и стоек.
Расстояние между узлами пояса называют панелью (d), расстояние между опорами — пролетом (L), расстояние между осями (или наружными гранями) поясов — высотой фермы (hф).
Соединения элементов в узлах осуществляют путем непосредственного примыкания одних элементов к другим или с помощью узловых фасонок. Для того чтобы стержни ферм работали в основном на осевые усилия, а влиянием моментов можно было пренебречь, элементы ферм следует центрировать по осям.
По статической схеме фермы бывают: балочные (разрезные, неразрезные, консольные), арочные, рамные и вантовые.
В покрытиях зданий, мостах, транспортерных галереях и других подобных сооружениях наибольшее применение нашли балочные разрезные системы. Они просты в изготовлении и монтаже, не требуют устройства сложных опорных узлов.
При числе перекрываемых пролетов два и более применяют неразрезные фермы. Они экономичнее по расходу металла и обладают большей жесткостью, что позволяет уменьшить их высоту. Но как во всяких внешне статически неопределимых системах, в неразрезных фермах усложняется монтаж таких конструкций. Консольные фермы используют для навесов, башен, опор воздушных линий электропередач. Рамные системы экономичны по расходу стали, имеют меньшие габариты, однако более сложны при монтаже. Их применение рационально для большепролетных зданий. Применение арочных систем, хотя и дает экономию стали, приводит к увеличению объема помещения и поверхности ограждающих конструкций. Их применение диктуется в основном архитектурными требованиями. В вантовых фермах все стержни работают только на растяжение и могут быть выполнены из гибких элементов, например стальных тросов. Растяжение всех элементов таких ферм достигается выбором очертания поясов и решетки, а также созданием предварительного напряжения. Работа только на растяжение позволяет полностью использовать высокие прочностные свойства стали, поскольку снимаются вопросы устойчивости. Вантовые фермы рациональны для большепролетных перекрытий и в мостах.
В зависимости от очертания поясов фермы подразделяют на треугольные (а,б), арочные (д), полигональные (е), трапецеидальные (в), с параллельными поясами (г).
Очертание поясов ферм в значительной степени определяет их экономичность. Теоретически наиболее экономичной по расходу стали является ферма, очерченная по эпюре моментов. Для однопролетной балочной системы с равномерно распределенной нагрузкой это будет сегментная (арочная) ферма с параболическим поясом (д). Однако криволинейное очертание пояса повышает трудоемкость изготовления, поэтому такие фермы в настоящее время практически не применяют.
Более приемлемым является полигональное очертание с переломом пояса в каждом узле (е).
Стропильная ферма — выбор схемы
Оно достаточно близко соответствует параболическому очертанию эпюры моментов, не требует изготовления криволинейных элементов. Такие фермы иногда применяют для перекрытия больших пролетов и в мостах, т.е. в конструкциях, поставляемых на строительную площадку «россыпью» (из отдельных элементов). Для ферм покрытий обычных зданий, поставляемых на монтаж, как правило, в виде укрупненных отправочных элементов из-за усложнения изготовления эти фермы в настоящее время не применяют. Вы их можете встретить только в старых сооружениях, построенных до 50-х годов.
Фермы трапецеидального очертания (в) , хотя и не совсем соответствуют эпюре моментов, имеют конструктивные преимущества, прежде всего за счет упрощения узлов. Кроме того, применение таких ферм в покрытии позволяет устроить жесткий рамный узел, что повышает жесткость каркаса.
Фермы с параллельными поясами по своему очертанию далеки от эпюры моментов и по расходу стали не экономичны.
Однако равные длины элементов решетки, одинаковая схема узлов, наибольшая повторяемость элементов и деталей и возможность их унификации способствует индустриализации их изготовления. Благодаря этим преимуществам фермы с параллельными поясами стали основными для покрытия зданий.
Фермы треугольного очертания рациональны для консольных систем, а также для балочных систем при сосредоточенной нагрузке в середине пролета (подстропильные фермы).
Системы решетки
Выбор типа решетки зависит от схемы приложения нагрузок, очертания поясов и конструктивных требований. Так, во избежание изгиба пояса места приложения сосредоточенных нагрузок следует подкреплять элементами решетки. Для обеспечения компактности узлов угол между раскосами и поясом желательно иметь в пределах 30…50°.
Для снижения трудоемкости изготовления ферма должна быть по возможности простой с наименьшим числом элементов и дополнительных деталей.
Треугольная система решетки имеет наименьшую суммарную длину элементов и наименьшее число узлов. Различают фермы с восходящими и нисходящими опорными раскосами. Если опорный раскос идет от нижнего опорного узла фермы к верхнему поясу, то его называют восходящим. При направлении раскоса от опорного узла верхнего пояса к нижнему — нисходящим. В местах приложения сосредоточенных нагрузок (например, в местах опирания прогонов кровли) можно установить дополнительные стойки или подвески. Эти стойки служат также для уменьшения расчетной длины пояса. Стойки и подвески работают только на местную нагрузку.
Недостатком треугольной решетки является наличие длинных сжатых раскосов, что требует дополнительного расхода стали для обеспечения их устойчивости.
В раскосной системе решетки все раскосы имеют усилия одного знака, а стойки — другого. Так, в фермах с параллельными поясами при восходящем раскосе стойки растянуты, а раскосы сжаты; при нисходящем — наоборот. Очевидно, при проектировании ферм следует стремиться, чтобы наиболее длинные элементы были растянуты, а сжатие воспринималось короткими элементами. Раскосная решетка более металлоемка и трудоемка по сравнению с треугольной, так как общая длина элементов решетки больше и в ней больше узлов. Применение раскосной решетки целесообразно при малой высоте ферм и больших узловых нагрузках.
Шпренгельную решетку применяют при внеузловом приложении сосредоточенных нагрузок к верхнему поясу, а также при необходимости уменьшения расчетной длины пояса. Она более трудоемка, но в результате исключения работы пояса на изгиб и уменьшения его расчетной длины может обеспечить снижение расхода стали.
Если нагрузка на ферму может действовать как в одном, так и в другом направлении (например, ветровая нагрузка), то целесообразно применение крестовой решетки.
Ромбическая и полураскосная решетки благодаря двум системам раскосов обладают большой жесткостью; эти системы применяют в мостах, башнях, мачтах, связях для уменьшения расчетной длины стержней. Они рациональны при большой высоте ферм и работе конструкций на значительные поперечные силы.
Возможна в одной ферме комбинация различных типов решетки.
По способу соединения элементов в узлах фермы подразделяют на сварные и болтовые. В конструкциях, изготовленных до 50-х годов, применялись также клепаные соединения. Основными типами ферм являются сварные. Болтовые соединения, как правило, на высокопрочных болтах применяют в монтажных узлах.
Железобетонные фермы и некоторые тяжелые стальные фермы могут выполняться без раскосов с жесткими узлами.
Высоту ферм принимают h= (1/5 – 1/4)L, высоту ферм с параллельными поясами и трапецеидальных ферм — h= (1/6 – 1/8)L. Наклон раскосов составляет 350 – 450.
Стальные фермы.
В зависимости от пролета и величины действующей нагрузки условно различают легкие фермы с сечениями элементов из простых прокатных или гнутых профилей (при усилиях в стержнях N<500кН и пролетом до 50 метров) и тяжелые фермы с элементами составного сечения (N >500кН), способные перекрывать пролеты до 100 метров. Легкие стальные фермы разработаны для пролетов 18, 24, 30, 36 метров с унифицированным размером панелей 3 м, высотой 2,25м, 2,4м, 3,15 метра (с учетом габаритов грузов, перевозимых ж/д транспортом).
Пространственную жесткость обеспечивают постановкой горизонтальных и вертикальных связей. Также в обеспечении жесткости участвуют прогоны и плиты перекрытия.
Предыдущая21222324252627282930313233343536Следующая
Дата добавления: 2016-05-11; просмотров: 3432;
ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:
stroyvolga.ru
Фермы металлические строительные: фермы перекрытия из стали
Компания «Региональный Дом Металла» производит металлические фермы различного назначения, если вы хотели бы сотрудничать с профессионалами — добро пожаловать к нам. В течение многих лет наша компания занимается производством и реализацией различных изделий из металла, готовых и сборных конструкций.
В официальном каталоге представлен отличный ассортимент товаров, есть обновляемый прайс, работает служба поддержки, отдел консультации с опытными менеджерами. Вам смогут ответить какие виды строительных ферм имеются в наличии на данный момент, какие размеры есть, что можно изготовить под заказ, сколько это будет стоить. Так же можно посмотреть все виды металлоконструкций.
Ферма металлическая строительная
Любые строительные металлические фермы из металлоконструкций, фото которых есть на сайте, вы можете реально заказать из каталога нашего магазина. Они изготавливаются быстро, качественно, в соответствии с техническими требованиями, которые устанавливает законодательство, запросами самого клиента. Так же мы производим такие детали, как уголки металлические, найти которые можно по ссылке.
Мы можем обеспечить различные объёмы поставок, в т.ч. оптовых. Будем рады сотрудничеству с застройщиками, подрядчиками, строительными компаниями всех форм собственности. Изучив фото металлоконструкции ферм, вы сможете определить, насколько конкретный тип подходит для конкретных целей.
Металлические фермы из металлоконструкций в СПб
В ходе возведения жилых и промышленных объектов используются различные конструкционные элементы и их соединения. В частности, фермы и балки – металлоконструкции, применяемые едва ли ни чаще других. Они выдерживают большие нагрузки, обеспечивая прочность и лёгкость планируемой постройки.
К примеру, фермы перекрытия применяются при монтаже пролётов большой протяженности, давая нужные характеристики и уменьшая при этом расходы материала. При этом они обладают нужной жесткостью, пластичностью, стойкостью к вертикальным и горизонтальным типам нагрузок.
Если же вас интересует нечто иное, например регуляторы давления для воды, то вам сюда: http://rdmetall.ru/truboprovodnaya-armatura/regulyatory-davleniya/.
Изготовлены фермы из стали высокого качества, химический состав которой всегда учитывает требования стандартов, принятых на территории России и стран Таможенного Союза, а также стандартам ЕС. У нас вы можете приобрести изделия любых габаритов и типов, изготовленные из круглых и профильных заготовок. Оформить заявку, уточнить нюансы, касающиеся поставки, транспортировки, выяснить количество товара на складах можно по телефону +7(812) 425-12-32.
rdmetall.ru
Фермы металлические
Металлические фермы — конструкции из стальных стержней, которые соединены в узлы. В строительной механике этим термином называется стержневая система, геометрия которой не изменяется при замене жестких узлов шарнирами. При отсутствии расцентровки стержней и внеузловой нагрузки в деталях фермы возникают только усилия растяжения–сжатия.
Металлическая ферма состоит из двух элементов: пояса и решетки.
Поясом называют металлоконструкции, образующие контур консрукции. Решетка состоит из стоек и раскосов, которые присоединяются к поясам при помощи сварки.
Слово «ферма» произошло от латинского firmus (прочный). Главное преимущество стальных ферм — надежность конструкции, которая превышает по этому показателю любую другую, выполненную целиком из металла. При этом они весят меньше, а при изготовлении на них расходуется не так много металла. Это позволяет снизить трудозатраты и экономить на транспортировке. Современные конструкции выдерживают огромные нагрузки, поэтому часто используются как опоры или перекрытия.
Сооружения применяются везде, где необходим огромный запас прочности конструкции, но при этом нежелателен ее большой вес.
Сфера применения:
- перекрытия промышленных зданий;
- покрытия жилых сооружений;
- пролетные строения мостов;
- грузовые краны;
- наружные рекламные конструкции;
- кровли торгово-развлекательных или спортивных комплексов.
Металлические фермы бывают двух видов:
- пространственные;
- плоские.
В первом случае они образуют ось, которая способна выдержать разносторонние нагрузки. Каждая грань этой оси является плоской фермой — элементы которой расположены в одной плоскости, благодаря чему могут выдерживать значительные нагрузки, направленные только с одной стороны.
Конструкционно сооружения могут подразделяться на множество видов: по форме пояса, по размерам пролетов, схемой статики, по способу соединения в узлах. Статические могут быть арочными, балочными, вантовыми или рамными. Другой популярной формой являются арочные конструкции. По форме поясов выделяют полигональные, треугольные, сегментные, трапециевидные фермы и фермы с параллельными поясами.
Наиболее распространены при строительстве комбинированные, которые незаменимы при сооружении конструкций с подвижными нагрузками.
В конструкции из металлических ферм нет изгибов, поэтому ими можно перекрывать пролеты более 70 м.
По самой распространенной классификации фермы делятся на следующие виды:
- Консольные. Используются для строительства навесных конструкций.
- Арочные. Требуют меньше стали при изготовлении, но увеличивает объем помещения. Поэтому поверхность ограждаемых конструкций становится больше по площади.
- Вантовые. Элементы этого типа рассчитаны только на растяжение.
- Разрезные. Чаще всего используются при возведении зданий с большими пролетами.
- Неразрезные. Используется для перекрытия нескольких пролетов и обладают усиленной жесткостью
- Фермы промышленных зданий — стропильные и подстропильные. Стропильные применяются при строительстве зданий с шириной пролетов от 24 м и мостовых кранов грузоподъемностью более 20 т. Подстропильные используются в качестве опоры основных несущих конструкций и перекрытий, при шаге колонн, который превышает шаг балок и строительных ферм.
Конструкции делятся на:
- легкие — пролетом до 50 м и рассчитанные на узловые усилия не выше 4000 кН;
- тяжелые — пролетом свыше 50 м и рассчитанными на большие нагрузки.
Легкие являются одностенчатой решеткой с одним рядом фасонок, а также поясами различного сечения. При изготовлении сооружений этого типа используются уголки, швеллеры, тавры, бесшовные трубы различной конфигурации. Изготавливаются из профильных уголков, образующих тавр, являются наиболее распространенными. В их основе находятся листовые фасонки, которые заведены между уголками. Уголки привариваются фланговыми шлангами.
Основой трубчатых конструкций являются горячекатаные трубы и трубы, произведенные методом электросварки. Электросварные трубы являются экономически выгодными при конструировании сжатых элементов. Самым целесообразным видом стыкового сопряжения считается такое, при котором трубы непосредственно примыкают друг к другу с обваркой по контуру. Если выполнить фигурную резку невозможно, концы труб обычно сплющивают, а затем приваривают к поясам.
Фермы из гнутых профилей замкнутого или открытого сечения имеют узлы более простой конструкции.
Технология производства
- Изготовление осуществляется в несколько этапов. На первом этапе разрабатываются чертежи КМД.
- Этап резки включает в себя резку профильного и листового металла на станках с ЧПУ.
- Сборка готовых элементов ферм осуществляется в несколько этапов на прихватках. Сборка всей стропильной конструкции производится на одном рабочем месте.
- На следующем этапе производится окончательная сварка конструкции. Для этого используются источники постоянного тока. Способ сварки — полуавтоматический. После того, как все сварочные работы завершены, каждый шов необходимо тщательно зачистить от брызг и наплывов.
- Антикоррозийная обработка — завершающий этап производства стальных ферм на Челябинском заводе металлоконструкций. Конструкции обрабатываются в дробеструйной камере, затем покрываются антикоррозийными красителями — грунтом и финишным (если требуется).
Оформить заказ металлоконструкций в Челябинске, Златоусте, Копейске, Троицке вы можете на сайте компании. Узнать условия сотрудничества, рассчитать стоимость заказа вы можете, позвонив по телефону: +7 (351) 253-28-21.
www.metcon.ru