Ферма в строительстве это – Стропильная ферма — как сделать схема, план раскладки, уголки и стыковку деревянных стропил для двухскатной крыши, примеры на видео и фото

Содержание

Что такое ферма в строительстве?

Что такое ферма

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 δсж, 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.

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.

    Ферма (конструкция)

    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.

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.

Деревянные и металло-деревянные фермы

Указанные фермы применяют в зданиях лесопильно-деревообраба-тывающих производств, а также в зданиях вспомогательного назначения и в химической промышленности. Пролеты таких зданий, как правило, не превышают 18—24 м. Более распространены металло-деревянные фермы, в которых сжатые элементы изготовляют из дерева, а растянутые— из стали. По очертанию фермы подразделяют на сегментные, трапециевидные и треугольные.

Сегментные фермы, имеющие пролеты от 12 до 24 м, отличаются легкостью, небольшим числом монтажных элементов и простотой решения узлов (рис. 68, а). Верхний пояс этих ферм конструируют из клееных блоков криволинейного очертания, нижний — из стальных тяжей или уголков. Решетку прикрепляют к поясам гвоздями или болтами с помощью стальных пластинок.

На рис. 68, б показана многоугольная ферма из брусьев длиной на две панели, которую можно применять для пролетов от 12 до 36 м. Благодаря близкому к кривой давления очертанию верхнего пояса, усилия в решетки этих ферм сравнительно невелики, что упрощает конструкцию узлов.

Из трапециевидных ферм лучшими технико-экономическими показателями обладает ферма с подпружной цепью. Длина ферм — 12, 18 и 24 м.

Ферма в строительстве

Верхний пояс выполняют из балок на пластинчатых нагелях или клеёным. Крайние панели нижнего пояса — деревянные, шарнирно соединенные с металлической затяжкой. Вследствие этого ферма является шттренгельной с подпружной цепью, состоящей из опорных стальных раскосов и затяжки средней панели (рис. 68, в).

Рис. 68. Металло-деревянные фермы: а — сегментная; б — многоугольная;  в — трапециевидная;   г, д — треугольная

Треугольные фермы рекомендуется применять при пролетах от 9 до 18 м (рис. 68, г). Верхний пояс может быть клееным или из брусьев, или балок на пластинчатых нагелях.
Более рациональны треугольные фермы с верхним поясом из брусьев или составных балок на клею или на пластинчатых нагелях с затяжкой из круглой стали (рис. 68, д). Такие фермы просты в изготовлениии позволяют нагрузку от подвесного потолка передавать на коньковый узел, что исключает появление изгибающих моментов в верхнем поясе.

В качестве несущих конструкций зданий иногда применяют рамы и арки, выполняемые из железобетона, металла и древесины. Шаг рам принимают равным 6 и 12 м. Рама состоит из стоек и жестко связанных с ними ригелей прямолинейного, ломаного или криволинейного очертания. Стойки опирают на самостоятельные фундаменты. Рамы могут быть с фонарными надстройками и без них.

Рамы и арки в большинстве случаев обладают хорошими технико-экономическими показателями, но в силу трудности унификации и малой универсальности их применяют редко. Наиболее приемлемы арки и рамы для зданий, возводимых по индивидуальным проектам.

Похожие темы

Деревянные и стальные оконные панели промышленных зданий

Стальные стропильные и подстропильные фермы промышленных зданий

Железобетонные подстропильные балки и фермы промышленных зданий

Железобетонные фермы покрытий промышленных зданий

Деревянные балки покрытий промышленных зданий

—————————-

Стропильная ферма — выбор схемы

Молочно-товарные, металлические мини-фермы — проект строительства, из чего дешевле построить

Молочная ферма: с чего начать

Возведение фермы, способной вместить десятки и сотни голов КРС, представляет собой сложный и ответственный процесс. При проектировании должно быть учтено множество факторов – как универсальных, так и зависящих от конкретного региона и условий.

Крайне важно:

  • правильно составить проект,
  • подобрать наиболее подходящие материалы,
  • оборудовать ферму всем необходимым,
  • выбрать место, где она будет располагаться.

И это далеко не полный список факторов, которые необходимо учесть, чтобы впоследствии не пришлось столкнуться с серьезными трудностями.

Проектирование

Разумеется, как и любая сложная работа, здесь все начинается с создания плана. Проект строительства молочной фермы необходим, чтобы правильно рассчитать количество материалов, выбрать оптимальное расположение здания, делая обслуживание максимально комфортным. В конце концов, по нему видно, к чему нужно стремиться, какой объем работы необходимо ещё выполнить. Да и риск ошибки при наличии подробного плана резко снижается. Именно по этой причине большинство опытных фермеров предпочитает доверить работу профессиональным строителям. Зная все тонкости, они смогут избежать любых ошибок, даже самых незначительных.

При составлении проекта не стоит забывать и о том, где именно будет располагаться постройка. Правильно выбранное место очень важно. Постарайтесь учесть:

  • Безопасное расположение – ферма должна располагаться на возвышенности. Это обеспечивает хорошую вентиляцию, а также защиту от затопления во время весеннего снеготаяния и осенних дождей.
  • Наличие подходящей инфраструктуры. Как минимум должна быть возможность подвести электричество – без него работа становится практически невозможной, а генератор – весьма затратное решение. Желательно наличие газопровода (особенно актуально для регионов с суровыми зимами, где нужно отапливать коровник – желательно газовыми котлами) и водопровода – коровы в день потребляют по несколько десятков литров воды.
  • Удобный подъезд. Желательно, чтобы к молочной ферме подходила хорошая грунтовая дорога, а лучше – асфальтированная. Если нет дороги, то завозить скотину, вывозить молоко и молочные продукты будет сложно. Особенно это заметно осенью во время сильных и частых дождей.
  • Достаточное расстояние от жилых домов. «Аромат» вокруг коровника резкий и неприятный – каждое животное в день производит не только молоко, но и огромное количество навоза. При неудачном направлении ветра запах будет отравлять жизнь людей, проживающих в сотнях метров от хозяйства.

За основу проекта можно взять план коровника на 100 голов и подстроить его под нужды конкретной молочной фермы. Как видите, придется принять во внимание много факторов, чтобы впоследствии не жалеть о допущенных ошибках.

Выбор материала для молочной фермы

При проектировании важно решить, из чего построить мини молочную ферму. От этого решения зависит, сколько времени займет строительство и его стоимость. Так что, желательно изучить все доступные варианты, чтобы выбрать наиболее подходящий.

Железобетон

Качественный, сравнительно недорогой и долговечный материал. Коровник, построенный из него, без особого ухода смаожет прослужить многие десятилетия. К тому же, время строительства невелико – из готовых ферм и плит можно собрать здание за несколько дней. Увы, здесь есть ряд недостатков, о которых следует знать.

Один из них – значительный вес. Из-за этого строительство должно вестись с использованием тяжелой техники, что не всегда удобно. кроме того, нужен мощный фундамент – столбчатый или  монолитный, что повышает стоимость проекта.

К тому же, бетон имеет высокую теплопроводность, поэтому без специального утеплителя никак не обойтись – в противном случае зимой здесь всегда будет очень холодно, а летом – жарко.

каркас из железобетона

Кирпич

Довольно востребованный материал – огнестойкий, не боящийся высокой влажности и при этом имеющий лучшую теплоизоляцию. В большинстве случаев в кирпичных постройках  не нужен утеплитель – и без него будет тепло.

Главный же недостаток – высокая стоимость. Сам кирпич стоит дорого, а услуги хороших каменщиков обходятся весьма недешево. А ведь для многих фермеров важно построить мини молочную ферму дешевле. К тому же, процесс постройки затягивается – даже бригада специалистов не сможет быстро сложить коровник на 100 голов. По изложенным причинам особым спросом кирпич сегодня не пользуется.

ЛСТК

Легкие стальные тонкостенные конструкции или ЛСТК пользуются сегодня немалым спросом в самых разных сферах, в том числе и в строительстве молочно-товарных ферм. И материал имеет действительно много важных достоинств, делающих его удачным выбором. Расскажем о некоторых из них:

  • Малый вес – здание состоит из металлического профиля и тонких стальных плит, что позволяет обходиться без тяжелой техники. К тому же, можно сделать свайно-винтовой фундамент – самый быстрый в устройстве и дешевый.
  • Минимальные сроки – бригада специалистов проделает всю работу за считанные недели.
  • Значительный срок службы – металл не боится огня и способен прослужить целые десятилетия.
  • Доступная цена – пожалуй, один из самых важных критериев при выборе.
  • Хорошая теплоизоляция – достигается благодаря использованию качественного утеплителя. Благодаря этому в теплом климате можно обходиться без дополнительного отопления.

Недостаток, по сути, здесь всего один – утеплитель имеет срок службы около 15-20 лет. После этого он слеживается или может намокнуть, из-за чего эффективность снижается и он подлежит замене. Но у бригады мастеров на всю работу уйдут считанные дни, да и стоимость такого ремонта не слишком высока.

Неудивительно, что сегодня ЛСТК используется все активнее – они станут действительно хорошим выбором, если вам нужен недорогой, удобный, долговечный быстровозводимый коровник.

ферма из ЛСТК

Строительство пошагово

Прежде чем начинать строительство молочной фермы из ЛСТК, необходимо узнать, как именно происходит вся эта работа. Чаще всего она выполняется по определенному шаблону и разбивается условно на несколько этапов.

Фундамент

Как уже говорилось выше, коровник из ЛСТК имеет довольно малый вес, что позволяет использовать при строительстве свайно-винтовой фундамент. Он является самым дешевым из существующим, может монтироваться практически в любое время года, объем земляных работ сводится к минимуму, да и затраты времени совсем не большие.

Сначала специалисты проводят разметку, определяя, в какие именно места должны вкручиваться сваи – обычно это внешние стены, а также несущие столбы в середине фермы. После этого производится сама работа.

Обратите внимание

В большинстве случаев тяжелая техника не применяется, что дополнительно снижает расходы, заодно позволяя заниматься строительством в условиях плотной постройки.

После окончания работ сваи выравнивают и укладывают поверх ростверк, который служит основанием для всей конструкции.

Стены

На ростверк монтируется вертикальный металлический профиль. На него впоследствии будут крепиться все остальные элементы – начиная с крыши, заканчивая утеплителем и стенами. Именно на этот этап приходится основной объем работ.

Металлический профиль в центре длиннее, а по краям – ниже, благодаря чему после укладки кровля будет иметь необходимый наклон, обеспечивающий сход дождевой воды и снега.

Крыша

На вертикальные металлические столбы укладывается обрешетка – она изготавливается из профиля. На обрешетку крепится кровля. В большинстве случаев её роль играет профлист, имеющий ряд важных достоинств:

  • низкая цена,
  • небольшой вес,
  • эстетическая привлекательность,
  • большой срок службы.

В случаях, когда нужно улучшить естественное освещение коровника, в некоторых местах профлист может заменяться листами поликарбоната. Солнечные лучи, проходя сквозь него, не только освещают помещение, но и очищают воздух от болезнетворных бактерий, заодно улучшая самочувствие животных.

коровы на выпасе

Полы

Определенное внимание стоит уделить и полам – они не так просты, как может показаться на первый взгляд. Важно придать им правильный наклон. Направление зависит от способа содержания коров – привязного или беспривязного. В последнем варианте хорошим выбором станет обустройство пола как в коровнике беспривязного содержания на глубокой подстилке.

Главное, чтобы наклон составлял около 2 сантиметров на один метр. При таком показателе моча и навоз довольно быстро стекают в специально предназначенные для этого канавы. Если же увеличить наклон, то есть риск, что животные просто поскользнутся и получат травмы.

Утеплитель

После завершения предыдущих работ на вертикальные столбы монтируются тонкие листы из стали. Теплоизоляция у них близка к нулю, поэтому изнутри стены обшивают утеплителем. Его выбирают индивидуально под определенный регион – чем холоднее зимы, тем толще слой. Конечно, это приводит к лишним затратам при строительстве, зато при эксплуатации расходы на обогрев резко снижаются.

Окна и двери

Завершающим этапом является установка дверей и окон. Окна лучше всего пластиковые – они хорошо работают в условиях повышенной влажности, в отличие от деревянных, а также обеспечивают прекрасную теплоизоляцию, существенно снижая теплопотери.

Обратите внимание

Дверей должно быть несколько – с разных сторон коровника, чтобы была возможность легко войти в него с любой стороны, не делая больших кругов.

Размер выбирается соответствующий размерам животных – чтобы они легко входили и выходили, не толпясь и не вредя друг другу.

Когда этот этап работ завершен, строительство металлических ферм считается законченным – осталось только обеспечить качественное оснащение.

Вентиляция

Качественная вытяжка – вопрос не комфорта, а выживания в коровнике, о ней следует задуматься особенно хорошо. Некоторые опытные фермеры заказывают на стадии проектирования вентиляционные щели – в верхней части стен оставляются небольшие отверстия, через которые, благодаря постоянному сквозняку, в теплое время года производится вентилирование помещения. Но наличие настоящей, мощной вытяжки все-таки остается крайне желательным.

Она выполняет сразу несколько целей:

  • Снижение влажности. Когда сотня коров активно дышит, в воздух выделяются многие литры жидкости. Повышенная влажность представляет собой прекрасную среду для размножения вредных бактерий. Вентиляция прекрасно справляется с задачей снижения влажности.
  • Удаление опасных веществ. Моча и навоз, производимые буренками в огромном количестве, выделяют такие вещества, как аммиак и сероводород. Если концентрация достигает опасной отметки, работники коровника и сами животные могут получить серьезное отравление, нередко заканчивающееся гибелью. Поэтому приток свежего воздуха жизненно необходим.
  • Регулирование температуры. В жаркие летние дни часто возникает необходимость проветрить помещение, чтобы снизить температуру до комфортного уровня.

Вот почему экономить на вытяжке никак нельзя.

Отопление

Качественное утепление, конечно, очень важно. Но многие породы коров нуждаются в высокой температуре (около +20 градусов по Цельсию) для комфортной жизни. А низкая температура подрывает здоровье животных, ослабляет иммунитет, нередко приводят к серьезным болезням и даже гибели. Особенно опасно переохлаждение для телят. Конечно, самостоятельно, теплом своих тел и дыханием, обогреть помещение в холодное время года они не смогут.

Так что, данная задача ложится целиком на плечи владельца коровника. В теплых регионах обходятся несколькими электрическими обогревателями – их легко включить и выключить, а на монтаж не уходит много времени и сил.

Обратите внимание

Также применяют специальные инфракрасные лампы – они потребляют немного света и при этом десяток-другой мощных изделий могут повысить температуру на несколько градусов даже в просторном коровнике.

Для сурового климата пригодится газовое отопление. Да, монтаж сопряжен с большими трудностями и затратами. Зато в самые холодные дни, когда на улице температура падает до -40 градусов по Цельсию, на молочной ферме будет тепло и уютно.

Освещение

Почти таким же важным фактором, как отопление и вентиляция, является освещенность. Конечно, лучшим выбором является естественное освещение, но оно доступно лишь летом – зимой солнечный день слишком короток, приходится использовать искусственный аналог.

Качественное освещение решает целый комплекс проблем:

  • Укрепление иммунитета у животных.
  • Повышение аппетита, благодаря чему коровы производят больше молока.
  • Обеспечение комфортных условий работы для специалистов.

Вот почему забывать о системе освещения никак нельзя.

светильники в коровнике

Внутреннее обустройство

Чтобы работники и домашняя скотина чувствовали себя максимально комфортно, коровник должен быть соответствующим образом оборудован. Только в этом случае можно добиться прекрасного результата.

Стойла

Наличие стойла у каждой коровы является хорошим решением. Животное находится на своей территории, тратит минимум энергии на перемещение. Да и коровник в этом случае может быть более компактным.

Обратите внимание

Оптимальный размер стойла – 110х210 сантиметров. Этого вполне достаточно, чтобы можно было стоять и лежать. Располагать их желательно по соседству друг с другом, чтобы облегчить процесс обслуживания, а заодно сэкономить место.

Но стойла нельзя располагать поблизости от внешних стен – здесь всегда должен оставаться проход около метра шириной.

Подстилки

Важным условием комфортного содержания является наличие качественной подстилки. Для этого используются разные материалы:

  • опилки,
  • солому,
  • старое сено.

Подстилка впитывает часть жидкости из навоза и мочу, благодаря чему поддерживается чистота в стойлах. Кроме того, коровы могут ложиться на мягкую солому или опилки, а не холодный, твердый пол.

Конечно, подстилку нужно регулярно менять – если коровы проводят все время в стойле, то делать это желательно ежедневно. Если весь день животные находятся на прогулке, то количество уборок можно сократить до 2-3 в неделю – по мере засорения подстилки.

Поилки, кормушки

Правильно организованное питание позволяет крс получать все необходимое для комфортной и счастливой жизни, а также существенно упрощает работу персонала.

Поилка с кормушкой устанавливаются возле каждого стойла – со стороны головы животного. Поилки лучше делать индивидуальные с централизованным подводом воды. Подойдут обычные ведра.

Кормушки могут быть общими – длинные желоба, каждый из которых обслуживает целый ряд стойл. Желательно изготавливать их из пластика и металла.

Обратите внимание

Деревянные, несмотря на привлекательный внешний вид, использовать нежелательно. Они плохо моются и боятся повышенной влажности – появляется плесень и гниль.

Наша компания уже 7 лет занимается строительством зданий из ЛСТК, в том числе, различных сельскохозяйственных построек — коровников, свинарников, фруктохранилищ, ангаров и др. Опытные специалисты выполнят полный комплекс работ, начиная от выбора места и проектирования, заканчивая строительством и оснащением ферм. Высокий профессионализм делает сотрудничество с нами действительно выгодным и удобным. 

Для связи с нами позвоните по телефону или заполните форму заявки на сайте.

Заявка в один кликПолучите консультацию нашего специалиста

Ферменные конструкции МКС — Википедия

Схема МКС на июнь 2008 года. В настоящее время все фермы собраны

Ферменные конструкции — это одна из новых технологий, использованных НАСА при строительстве Международной космической станции. Фермы, доставляемые на орбиту шаттлом, монтируются его экипажем и служат для негерметичного хранения грузов, установки радиаторов, солнечных батарей, различного оборудования. Ферменные конструкции на МКС образуют так называемую ITS (англ. Integrated Truss Structure, Объединённая ферменная структура).

Широкое использование ферменных конструкций при космическом строительстве было запланировано в первоначальном американском проекте станции «Фридом» (англ. Freedom), который позднее, объединившись с российским проектом «Мир-2» и европейским «Колумб» (англ. Columbus), стал основой будущей международной станции. Согласно ранним планам НАСА, на орбиту должны были выводится детали металлоконструкций, из которых астронавты должны были бы собирать сами фермы, прямо в открытом космосе. Однако несмотря на определённые выгоды такого решения, для того чтобы удержать проект МКС во временных рамках в условиях нестабильного финансирования и снизить вероятность нештатных ситуаций, было принято решение доставлять на орбиту предварительно собранные элементы ферменных конструкций, которые бы легко монтировались экипажем шаттла.

Z1[править | править код]

Фотография элемента «Z1» (вверху) и модуля «Юнити» (внизу) с борта шаттла «Дискавери» в ходе миссии STS-92 в октябре 2000 года.

«Z1» (англ. Z1 Truss) — ферменная конструкция на зенитном порту модуля Юнити, смонтированная экипажем шаттла «Дискавери» в ходе сборочной миссии МКС 3A (миссия шаттла STS-92), сейчас не являющаяся основным элементом ITS, и служившая на ранних этапах сборки Международной космической станции временной площадкой для размещения фермы «P6» и элементом крепления американских солнечных батарей, установленных на модуле «Юнити» во время полёта шаттла «Индевор» (STS-97), для обеспечения энергетических потребностей станции.
Конструкция фермы включает два плазменных разрядника, снимающих электростатический заряд, возникающий от трения станции об атмосферу, два модуля преобразователей постоянного тока, четыре гироскопа CMG (Control Moment Gyro), служащих для стабилизации станции, часть линии коммуникационной системы S-диапазона, коммуникационную систему Ku-диапазона, первичный и вторичный распределители энергии, оборудование системы термического контроля, механическое крепление для дальнейшего развития ITS, и роботизированное оборудование для выполнения внекорабельной деятельности.
Коммуникационная система S-диапазона ITS состоит из двух избыточных линий, каждая из которых содержит по три заменяемых на орбите модуля и по две антенны, а также сигнальный процессор основного диапазона, транспондер системы слежения и ретрансляции данных и ещё одну группу антенн радиодиапазона, состоящую из двух направленных антенн с малым и высоким усилением.

P6[править | править код]

«P6» (англ. P6 Truss) — вторая ферменная конструкция запущенная к МКС после «Z1». представляет собой энергетический модуль с двумя солнечными батареями, длиной 36,58 метра каждая. Кроме этого внутри фермы смонтировано различное электротехническое и электронное оборудование, необходимое для преобразования, распределения и передачи полученной электроэнергии. «P6» была доставлена на станцию шаттлом «Индевор» (сборочная миссия МКС 4А, миссия шаттла STS-97) и 3 декабря 2000 года была установлена во временную позицию на ферме «Z1». Установка этой конструкции стала важным этапом для энергообеспечения научной программы станции и функционирования американского сегмента. В дальнейшем ферму «P6» предполагается перенести на постоянную позицию в левой части ITS.

S0[править | править код]

«S0» (англ. S0 Truss, полное название Center Integrated Truss Assembly (ITS) Starbord 0 (S-Zero) Truss) — ферменная конструкция длиной 13,4 метров и шириной 4,6 метра. Ферма весит 13,971 килограмм и в настоящее время служит центральной конструкционной основой ITS. Она была присоединена к лабораторному модулю «Дестини» в ходе сборочной миссии МКС 8A (миссия шаттла STS-110) 11 апреля 2002 года. Кроме своего структурного предназначения, как основного конструктивного элемента ITS, ферма «S0» также выполняет соединительную функцию между герметичными модулями МКС и внешними устройствами расположенными на ITS. Через кабели и трубопроводы размещённые на «S0» передаётся электроэнергия, данные, видеосигнал, а также аммиак для активной системы температурного контроля (Active Thermal Control System). Ферма также служит креплением для различного электронного оборудования, такого как устройства переключения основной шины, четыре преобразователя напряжения постоянного тока и четыре сборки распределителей вторичной энергии. Кроме этого на ферме смонтированы четыре антенны спутниковой навигации GPS и два гироскопа.
Тыльную сторону (со стороны американского сегмента станции) ферменной конструкции «S0» занимает 6,4-метровая панель радиатора, который рассеивает тепло выделяемое контейнерами с электроникой. На лицевой стороне «S0» и ещё десяти ферм размещены рельсы для Mobile Transporter — подвижной тележки, перемещающей главную «руку» станции, канадский манипулятор «Канадарм-2», вдоль всей длины Объединённой ферменной структуры (ITS). Габариты: 13,4 x 4,6 метра (44 x 15 фута)
Масса: 13971 кг (30800 фунтов)

S1[править | править код]

Ферма «S1» смонтированная с правой стороны МКС (Видна рельсовая тележка и манипулятор «Канадарм-2»).

«S1» (англ. S1 Truss, полное название Starboard Side Thermal Radiator Truss) — ферменная конструкция присоединённая к правому борту фермы «S0» 10 октября 2002 года (шаттл «Атлантис», сборочная миссия МКС 9A, миссия шаттла STS-112). На ферме размещены рельсовые пути для тележки «Канадарма-2» и робокара (Crew and Equipment Translation Aid cart), предназначенного для перемещения экипажа и оборудования в ходе внекорабельной деятельности. Кроме этого в конструкции размещены радиаторы и другое оборудование для активной системы температурного контроля ATCS, в контурах охлаждения используется аммиак. Роторная радиаторная стойка поворачивает три радиатора на угол 105°, чтобы обеспечивать их постоянное нахождение в тени, а также подводит к ним электроэнергию и аммиак. На ферме размещены камеры и осветительные приборы, оборудование и антенны для системы связи S-диапазона. Габариты: 13,7 x 4,6 x 1,8 метра (45 x 15 x 6 фута)
Масса: 14124 кг (31137 фунтов)

P1[править | править код]

«P1» (англ. P1 Truss, полное название Port Side Thermal Radiator Truss) — ферменная конструкция размещённая на левом борту центрального сегмента «S0». По своему устройству и предназначению является почти зеркальной копией фермы «S1». Смонтирована 26 ноября 2002 года экипажем шаттла «Индевор» (сборочная миссия МКС 11А, миссия шаттла STS-113). Кроме оборудования для связи в S-диапазоне, на «P1» размещена ещё и коммуникационная система в диапазоне ультравысоких частот (УВЧ, англ. UHF). Габариты: 13,7 x 4,6 x 1,8 метра (45 x 15 x 6 фута)
Масса: 14003 кг (30871 фунтов)

P3/P4[править | править код]

Фермы «P3/P4» в ходе подготовки к полёту STS- 115. Хорошо видны цилиндрические контейнеры с солнечными батареями на ферме P4 (справа).

«P3/P4» (англ. P3/P4 Trusses) — ферменные конструкции, являющиеся продолжением развития левого сегмента ITS, присоединены к ферме «P1» и выполняют функции аналогичные фермам «S3» и «S4». Масса — 17,5 тонн. Конструкции были запущены 9 сентября 2006 года, на борту шаттла «Атлантис» в первой, после катастрофы «Колумбии», сборочной миссии (STS-115, ISS-12A). Монтаж был произведён с 11 сентября по 12 сентября 2006 года.

P5[править | править код]

«P5» (англ. P5 Truss) — небольшой сегмент, служащий для удлинения фермы «P6», был запущен на борту шаттла «Дискавери» (миссия STS-116) 7 декабря 2006 года и 12 декабря присоединён к ферме «P4», в ходе выхода астронавты также заменили неисправную камеру на сегменте «S1». Его необходимость обусловлена ограничением длины грузового отсека шаттлов и он состоит из самой фермы и кабельно-трубопроводных переходников.

S3/S4[править | править код]

«S3/S4» (англ. S3/S4 Trusses) — ферменные конструкции, являющиеся продолжением развития правого сегмента ITS, присоединены к левой ферме «S1» и служат для размещения двух солнечных батарей по 73 метра и 60 киловатт, а также радиатора и системы поворота. Фермы были запущены на борту шаттла «Атлантис», 8 июня 2007 года, в ходе полёта STS-117. 11 июня сегменты были успешно переданы манипулятором шаттла на «Канадарм-2», и подсоединены к ферме «S1». Установку затруднили проблемы с компьютерным оборудованием на российском сегменте станции, предположительно вызванные статическим током, возникшим при подключении нового сегмента.

S5/S6[править | править код]

«S5/S6» (англ. S5/S6 Trusses) — аналоги соответственно ферм «P5/P6», c установкой которых ITS полностью завершена, а энергоснабжение станции значительно увеличено, что позволяет проводить более энергозатратные научные исследования. Ферма «S5» была доставлена на МКС в ходе миссии «Индевор» STS-118. Сегмент, массой 1584 кг был размещён в грузовом отсеке шаттла, вместе с другой полезной нагрузкой. 11 августа 2007 года, в 21:45 (UTC) астронавты Ричард Мастрачио и Давид Уильямс начали монтаж фермы «S5».
15 марта 2009 года стартовала миссия «Дискавери» STS-119 с фермой «S6» на борту.[1] Эта ферма является последним крупным фрагментом МКС, который был поставлен Соединенными Штатами. «S6» имеет длину около 14 метров, масса всей конструкции 16 тонн и её стоимость составляет почти 300 миллионов долларов. 19 марта астронавты Смит Свэнсон и Ричард Арнольд вышли в открытый космос и осуществили монтаж сегмента «S6» ферменной конструкции.[2]

ферма — это… Что такое ферма?

  • ферма́та — фермата …   Русское словесное ударение

  • ФЕРМА — плоская конструкция, состоящая из соединенных между собой отдельных стержней или дисков, перекрывающая отверстие между опорами и передающая на последние воспринимаемую ею нагрузку. Арочная ферма Изготовляется из металла, дерева или железобетона.… …   Технический железнодорожный словарь

  • ФЕРМА — (фр. ferme, от лат. firme крепко, прочно). 1) арендуемый деревенский дом, при котором есть сад, скотный двор, а иногда и пахотная земля; то же, что мыза, хутор. 2) в Петербурге молочная ферма есть просто приют для дойных коров, откуда отпускают… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • ФЕРМА — • ФЕРМА (Fermat) Пьер де (1601 65), французский математик. Вместе с Блезом ПАСКАЛЕМ сформулировал теорию вероятности и, доказав, что свет перемещается по самой короткой оптической траектории (принцип Ферма), стал основателем геометрической оптики …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • ФЕРМА — 1. ФЕРМА1, фермы, жен. (франц. ferme) (с. х.). 1. Хозяйственное предприятие, занимающееся какой нибудь специальной отраслью сельского хозяйства. Животноводческая ферма. Молочная ферма. 2. В капиталистических государствах частное… …   Толковый словарь Ушакова

  • ФЕРМА — 1. ФЕРМА1, фермы, жен. (франц. ferme) (с. х.). 1. Хозяйственное предприятие, занимающееся какой нибудь специальной отраслью сельского хозяйства. Животноводческая ферма. Молочная ферма. 2. В капиталистических государствах частное… …   Толковый словарь Ушакова

  • Ферма — частное сельскохозяйственное предприятие, принадлежащее фермеру и ведущееся им на собственной или арендованной земле. По английски: Farm Синонимы: Фермерское хозяйство См. также: Сельскохозяйственные предприятия Финансовый словарь Финам …   Финансовый словарь

  • ферма — ранчо, усадьба, хутор; умет, племхоз, фольварк, хозяйство, консоль Словарь русских синонимов. ферма сущ., кол во синонимов: 24 • виброферма (1) • …   Словарь синонимов

  • ферма —     ФЕРМА, хозяйство …   Словарь-тезаурус синонимов русской речи

  • ферма — ферма; колхоз фермани колхозная ферма …   Нанайско-русский словарь

  • Ферма — – плоская стержневая несущая конструкция. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ им. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] Ферма – несущая стержневая конструкция, как правило… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • ферма — это… Что такое ферма?

  • ферма́та — фермата …   Русское словесное ударение

  • ФЕРМА — плоская конструкция, состоящая из соединенных между собой отдельных стержней или дисков, перекрывающая отверстие между опорами и передающая на последние воспринимаемую ею нагрузку. Арочная ферма Изготовляется из металла, дерева или железобетона.… …   Технический железнодорожный словарь

  • ФЕРМА — (фр. ferme, от лат. firme крепко, прочно). 1) арендуемый деревенский дом, при котором есть сад, скотный двор, а иногда и пахотная земля; то же, что мыза, хутор. 2) в Петербурге молочная ферма есть просто приют для дойных коров, откуда отпускают… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • ФЕРМА — • ФЕРМА (Fermat) Пьер де (1601 65), французский математик. Вместе с Блезом ПАСКАЛЕМ сформулировал теорию вероятности и, доказав, что свет перемещается по самой короткой оптической траектории (принцип Ферма), стал основателем геометрической оптики …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • ФЕРМА — 1. ФЕРМА1, фермы, жен. (франц. ferme) (с. х.). 1. Хозяйственное предприятие, занимающееся какой нибудь специальной отраслью сельского хозяйства. Животноводческая ферма. Молочная ферма. 2. В капиталистических государствах частное… …   Толковый словарь Ушакова

  • ФЕРМА — 1. ФЕРМА1, фермы, жен. (франц. ferme) (с. х.). 1. Хозяйственное предприятие, занимающееся какой нибудь специальной отраслью сельского хозяйства. Животноводческая ферма. Молочная ферма. 2. В капиталистических государствах частное… …   Толковый словарь Ушакова

  • Ферма — частное сельскохозяйственное предприятие, принадлежащее фермеру и ведущееся им на собственной или арендованной земле. По английски: Farm Синонимы: Фермерское хозяйство См. также: Сельскохозяйственные предприятия Финансовый словарь Финам …   Финансовый словарь

  • ферма — ранчо, усадьба, хутор; умет, племхоз, фольварк, хозяйство, консоль Словарь русских синонимов. ферма сущ., кол во синонимов: 24 • виброферма (1) • …   Словарь синонимов

  • ферма —     ФЕРМА, хозяйство …   Словарь-тезаурус синонимов русской речи

  • ферма — ферма; колхоз фермани колхозная ферма …   Нанайско-русский словарь

  • Ферма — – плоская стержневая несущая конструкция. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ им. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] Ферма – несущая стержневая конструкция, как правило… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Обсуждение:Ферма (конструкция) — Википедия

    Материал из Википедии — свободной энциклопедии

    Мне кажется, что подобный стиль не имеет права на существование. Возьмите любой учебник по строительной механике для начала — и вперед. Масса фактических ошибок, изложенных в весьма вольном стиле. —Petern 20:40, 27 мая 2010 (UTC)

    Это бессмысленная фраза: «То есть, разбивают силы, действующие не в узлах, на соответствующие им пары сил»? —Petern 20:40, 27 мая 2010 (UTC)

    «Однако, в расчётах этим традиционно пренебрегают и считают, что более жёсткое соединение элементов фермы создаёт запас прочности.» — Это КАТЕГОРИЧЕСКИ неверно. При наличии жестких узлов возникают изгибающие моменты, что НЕ идет в запас прочности. На самом деле принятие гипотезы о шарнирных узлах основано на большой гибкости стальных тонкостенных стержней и, соответственно, малых моментах, которыми пренебрегают. Для жб ферм эта гипотеза, конечно, несправедлива. Но в докомпьютерную и малокомпьютерную эпоху шарнирные узлы позволяли избежать трудоемкого расчета многократно статически неопределимой системы. Гипотеза о шарнирных узлах НЕ идет в запас прочности. Автор неправ. —Petern 20:40, 27 мая 2010 (UTC)

    • Если Вам интересно, можете поправить.—1101001 17:18, 29 мая 2010 (UTC)

    «Ферма состоит из элементов: пояс, стойка, раскос, шпренгель (опорный раскос).» Шпренгель не является опорным раскосом. Шпренгель в ферме — элемент, уменьшающий расчетную длину опорного раскоса, самый ненагруженный стержень системы. Опорный раскос — наоборот — самый нагруженный из раскосов, передающий нагрузки фермы и её вес на колонну. —89.189.142.14 17:27, 27 мая 2012 (UTC)

    Что такое «веревочная ферма», которую автор обнаружил на египетском корабле? Сочетание «веревочная ферма» встречается в интернете только в одном месте — на этой странице википедии. Нет такой конструкции. Ферма в конструкции египетского корабля использовалась, но не таким образом. —Shperkh (обс.) 02:59, 2 августа 2018 (UTC)

    Что такое ферма? — Доктор Лом. Первая помощь при ремонте

    Любую ферму можно рассматривать как балку перекрытия, только не сплошную, а сквозную. Как и балки сплошного сечения, изготовленные из древесины, металла, железобетона, другого материала, фермы используются для перекрытия различных пролетов. Но в отличие от балок сплошного сечения, в фермах прочностные свойства материала, из которого изготовлена ферма, используются максимально. Например:

    Рисунок 1.

    Когда мы рассчитываем параметры поперечного сечения балки, за основу мы берем максимальный изгибающий момент. В итоге материал балки постоянного сечения, показанной на рисунке 1.а, будет использован, условно говоря, на 25%, так как максимальный изгибающий момент действует только в одном сечении посредине балки, а на опорах он равен нулю. Если мы изготовим балку переменного сечения, как показано на рисунке 1.б, то материал такой балки будет использован, условно говоря, на 50%, так как нормальные сжимающие и растягивающие напряжения распределяются по всему сечению балки и максимальных значений достигают вверху и внизу балки. А если мы изготовим некую конструкцию, показанную на рисунке 1.в, то на стержни такой конструкции вообще не будет действовать изгибающий момент (конечно, при условии, что нагрузка будет приложена так, как показано на рисунке 1.в). В стержнях АС и ВС будут действовать сжимающие напряжения, а в стержне АВ — растягивающие.

    Конструкция, показанная на рисунке 1.в, является простейшим видом фермы.

    Ферма — это стержневая система, которая останется геометрически неизменяемой после условной замены ее жестких узлов шарнирными

    Конечно же в абсолютном большинстве случаев фермы изготавливаются с достаточно жесткими узлами, специальных шарнирных соединений никто не делает, а

    условная замена жестких узлов шарнирными нужна для максимального упрощения расчета

    Так ферма, показанная на рисунке 1.в, является статически определимой системой, т.е. определить нормальные напряжения в стержнях такой фермы мы можем, используя стандартный набор из трех уравнений равновесия. А если бы узлы фермы были жесткими, то такая ферма была бы трижды статически неопределимой со всеми вытекающими отсюда последствиями. Как показывает практика, результаты расчетов параметров фермы при условной замене жестких узлов шарнирными достаточно близки к результатам для фермы с жесткими узлами при соотношении длины стержня к его высоте или ширине l/h > 10 и при приложении нагрузки в узлах фермы. А чтобы такие расчеты можно было смело производить, конструкция должна быть геометрически неизменяемой.

    Наглядно представить, что такое

    геометрическая неизменяемость

    лучше всего поможет обычный детский конструктор из стальных шариков и разноцветных стерженьков с магнитами — магнитная мозаика:

    Фотография 1. Магнитная мозаика.

    Из деталей такого конструктора можно собирать достаточно сложные объемные конструкции, намного сложнее чем, та что показана на фотографии 1. Однако пока объемные конструкции нас не интересуют, поэтому оставим их создание и исследование детям, а сами рассмотрим две плоские конструкции:

    Рисунок 2.

    Если мы соберем из трех стержней и трех шариков конструкцию, похожую на нашу ферму (рисунок 2.а), то как бы мы ни прикладывали нагрузку Q к узлу С (разумеется в плоскости конструкции и при этом узлы А и В будут иметь какую-то опору, например, стол), то конструкция будет сохранять свою геометрическую форму треугольника до тех пор, пока сила, приложенная к узлу С не превысит силу сцепления магнита и шарика. Если мы добавим к этой конструкции еще один стержень и еще один шарик так, как показано на рисунке 2.б, то такая конструкция будет очень неустойчивой и если сразу не сложится под действием силы тяжести, то даже при незначительном воздействии некоторой силы Q все равно сложится, т.е. изменит свою геометрическую форму. Чтобы сделать конструкцию, показанную на рисунке 2.б, геометрически неизменяемой, достаточно добавить всего лишь один стержень между узлами D и В. Если добавлять к конструкции на рисунке 2.а по два стержня и одному шарику так, чтобы получался новый треугольник, то мы таким образом можем получить достаточно длинную, геометрически неизменяемую и статически определимую ферму. Вообще вариантов компоновки стержней может быть много, некоторые из этих вариантов рассматриваются ниже.

    Само собой кроме плоских ферм, у которых оси всех стержней расположены в одной плоскости, как в вышерассмотренных случаях, в строительстве применяются пространственные фермы, оси элементов которых не лежат в одной плоскости, как на фотографии 1. Расчет пространственных ферм часто удается свести к расчету нескольких плоских ферм. Впрочем, расчет как пространственных, так и плоских ферм не является темой данной статьи.

    Расстояние между осями опор фермы l называется пролетом. Стержни, расположенные по внешнему контуру фермы называются поясными и образуют верхний сжимаемый и нижний растягиваемый пояс фермы. Стержни АС и ВС на рисунке 1.в образуют верхний пояс, стержень АВ — нижний пояс. Стержни, соединяющие верхний и нижний пояс, образуют решетку фермы. Вертикальные стержни, на которые действуют сжимающие напряжения, называются стойками, наклонные стержни называются раскосами. Расстояние между соседними узлами любого пояса фермы обычно измеряется по горизонтали и называется панелью.

    Классифицировать фермы можно по следующим 5 признакам:

    Рисунок 3.                                                        Рисунок 4.

    1. Характер очертания внешнего контура

    Фермы бывают с параллельными поясами (рис. 3), с ломаным или так называемым полигональным расположением поясов. К последним относятся, например, фермы с параболическим очертанием верхнего пояса (рис. 4.д) и фермы треугольного очертания (рис.1.в).

    2. Тип решетки

    По этому признаку фермы делятся на фермы с треугольной решеткой (рис. 3.а), фермы с раскосной решеткой (рис. 3.б), фермы с полураскосной решеткой (рис. 3.в), фермы с ромбической решеткой (рис 3.г), двухрешетчатые (рис. 3.д), многорешетчатые рис. 3.е).

    3. По типу опирания

    фермы могут быть закрепленными у обоих концов — балочными (рис. 4.а) или арочными (рис. 4.д, е), консольными — закрепленными у одного конца (рис. 4.б), балочно консольными (рис. 4.в, г)

    4. Назначение фермы

    В зависимости от назначения различают фермы стропильные, крановые, башенные, мостовые и другие.

    5. Уровень езды

    Мостовые фермы в зависимости от уровня езды делятся на фермы с ездой понизу, фермы с ездой поверху и фермы с ездой посередине.

    Далее нас, как строителей и проектировщиков довольно мелкого масштаба будут интересовать только стропильные фермы. Основные принципы расчета ферм не так сложны, как может показаться на первый взгляд.

    Related Articles

    Спальня в мансарде – дизайн интерьера комнаты со скошенным потолком на мансардном этаже, варианты отделки маленькой спальни под крышей в частном деревянном доме

    Содержание дизайн интерьера комнаты со скошенным потолком на мансардном этаже, варианты отделки маленькой спальни под крышей в частном деревянном домеОсобенности помещенияПланировкаЗонирование пространстваЦветовые решенияВыбор стиляВнутренняя отделкаУдачные примерыМансарда – божественное место для спальниМансарда – идеальное место для спальниСпальня на мансарде — фотоСпальня в мансарде — фотоособенности, рекомендации по оформлению, фотоПреимущества мансардных спаленМинусы мансардных спаленПланировка спальни в зависимости […]
    Читать далее

    Крепление козырька к стене – Как установить козырек на вантах на здание с вентилируемым фасадом? Герметизация примыкания стекла к стене

    Содержание Как выполняется крепление козырька к стене? — О тентеИзготовление козырькаМонтаж конструкцииКрепление козырька к стене из газобетонаПри выборе крепления для газобетонных стен, учитывают такие особенностиВиды крепежа и выполнение работДюбельКрепежный анкер и способ установки будет зависеть от будущей нагрузкиАнкер механическийАнкер химическийПорядок выполнения работОсобенности клеевых смесей основанных на эпоксидной смолеРезьбовые шпильки Монолитный пояс и газобетон Крепление мауэрлата […]
    Читать далее

    Ркп расшифровка – РКП(б) — это… Что такое РКП(б)?

    Содержание РКП(б) — это… Что такое РКП(б)?РКП (б) — это… Что такое РКП (б)? Официальные названия Членство Ограничения для лиц, не являющихся членами КПСС Структура Центральные органы Структура партийных комитетов на местах Партийная агитация и пропаганда Восстановление КПСС См. также Примечания Внешние ссылкиЦК РКП(б) — это… Что такое ЦК РКП(б)?РКП — это… Что такое РКП?РКП(б) […]
    Читать далее

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Search for: