Виды ферм стропильных: Стропильные фермы: виды, материалы, расчет

Какими бывают стропильные фермы

07.05.2015

Степень устойчивости и надежности крыши напрямую зависит от качества установки ее несущей конструкции, основу которой составляют стропильные и подстропильные фермы.
[contents]

В процессе эксплуатации несущая конструкция будет подвергаться воздействию значительных внешних нагрузок.

Стропильные фермы

Под понятием стропильная ферма подразумевается жесткая конструкция, использующаяся при строительстве скатных крыш.

Стропильные фермы выполняют важную задачу – предают нагрузку, которая воздействует на крышу строения и стеновые элементы короба дома. Чаще всего для изготовления в бытовом строительстве этих конструктивных элементов используется древесина, однако возможны и другие варианты (металл, железобетон).

Для изготовления деревянных стропильных ферм могут использоваться брус, доски и лес-кругляк.
Соединение некоторых элементов ферм при формировании их из бруса или бревен выполняется методом врубки. В том случае, если элементы выполнены из досок, то для их сочленения применяются болты, гвозди, анкера, а также зубчато-кольцевые шпонки.

При возведении домов, имеющих значительные размеры, длина пролета которых больше 16м, целесообразна установка ферм, имеющих растянутые стойки, они изготавливаются из металла. Это связано с тем, что применение деревянных растянутых стоек достаточно сложно реализовать, в то время как установка аналогичных элементов из металла не связана с такими сложностями.

Также существенным недостатком деревянных несущих конструкций является то, что при формировании ферм процесс связан со значительными трудозатратами, в то время как сборку комбинированных элементов, состоящих из металла и дерева, выполнить достаточно просто.

При возведении жилых зданий обустройство кровли открытыми фермами используется крайне редко. Гораздо чаще применяется вариант, характеризующийся наличием закрытых потолочных перекрытий. А вот в производственном строительстве открытые несущие конструкции – это вполне привычное явление.

Сегодня можно встретить самые разные виды стропильных ферм. Выбор вида ферм осуществляется с учетом угла кровельных скатов, выбранного кровельного покрытия, вида соединения основных конструктивных узлов, а также отсутствия или наличия потолочного перекрытия.

Например, при возведении плоской кровли с покрытием из рулонного битумного материала, угол наклона кровельного ската которой не превышает 12 градусов, наиболее оптимальной формой для стропильной фермы будет трапеция, а также прямоугольник.

Если выполняется возведение двускатной кровли, покрытой тяжелыми кровельными материалами, то идеальными вариантом будут стропильные треугольные системы.

Скажем прямо, треугольные стропильные системы – самый популярный вариант геометрической формы несущих элементов. В соединении с наклонными стропилами треугольные фермы позволяют создавать как одно- , так и двускатные крыши, имеющие разный угол кровельных скатов.

При возведении крыш для коттеджей также довольно часто применяются фермы висячего типа. Выбор вида стропил также зависит от способа крепления их к стеновым элементам дома.

Для того чтобы добиться высокой степени жесткости и устойчивости стропил, устанавливаются подстропильные фермы, представляющие собой дополнительную связку между нижним и верхним поясами. Подстропильные фермы изготавливаются из досок и устанавливаются в плоскости размещения средней стойки стропил.

Простые конструкции треугольных стропил могут применяться при установке домов, в которых не предусмотрено размещение внутренних несущих стен. В связи с этим точками опоры для них будут служить только несущие стены строения.

Как правило, при длине пролета не более 6 м такие системы состоят из пары стропильных ног, двух подкосов и затяжки. Если же длина пролета больше чем 6 м, то рекомендована установка дополнительных подкосов, а также центрального опорного элемента.

Виды затяжек

Затяжки, установленные на стропила, могут значительно осложнить свободное перемещение по чердачному помещению. Для устранения этого неудобства упор стропильных ног выполняется на стеновые элементы, в этом случае затяжка устанавливается примерно на середине длины ноги.

Давайте рассмотрим с вами еще один популярный вариант обустройства затяжки, называемый ригелем. Благодаря его использованию удается получить максимально удобное для эксплуатации чердачное пространство.

Однако и эта затяжка далека на самом деле от идеала, так как при ее установке в области изгиба ноги и месте присоединения ригеля возникает значительное распорное усилие, передающееся на стены сооружения.

В связи с этим установка ригельных систем допустима только при наличии устойчивых стен дома, которые связываться в единую монолитную конструкцию с крышей дома посредством балок перекрытия и чердачного пространства.

Опорой для стропильных ног, как правило, являются не сами стены, а брус, расположенный в их верхней точке – мауэрлат.

Исключением из общего правила в этом случае являются только деревянные дома, в конструкции которых монтаж мауэрлата не предусмотрен, а его функцию выполняет верхний венец.

При возведении кирпичных домов обустройство подстропильной фермы – важный этап в обеспечении надежности и функциональности крыши. В этом случае данные элементы позволяют максимально равномерно распределить нагрузку по поверхности стен.

Для обеспечения высокой степени надежности подстропильные фермы должны представлять собой достаточно надежные конструкции. Если для их изготовления использовался металл, то соединение их элементов выполняется с применением сварки либо болтов.

В некоторых случаях допустима установка этих элементов из железобетона, однако в этом случае использование изделий из этого материала, должно быть предусмотрено в проектной документации ввиду их значительного веса.

Стропильная ферма – важный конструктивный элемент любой крыши. И от правильности и качества ее установки во многом зависят технические и эксплуатационные характеристики будущей крыши.

Это тоже интересно:

• Производство сэндвич панелей
• Двускатная крыша с разными скатами
• Узел прохода через кровлю

Стропильные фермы металлические: расчет конструкции, изготовление

• Конструкция из металла
• Виды: по поясам и решеткам
• Расчет треугольной фермы и его особенности
• Что же лежит в основе расчетов треугольной фермы: пример
• Изготовление и соединение элементов
• Некоторые правила устройства

Фермы – это элементы конструкций, которые, восприняв нагрузку в пролете, передают ее на опоры. Стропильные фермы металлические имеют вид решетчатой сквозной конструкции, выполненной из прямоугольных стержней, «собранных» друг с другом в узлы. Выбор их конструкции для конкретной крыши определяет расположение чердачного перекрытия, уклон кровли и необходимая длина пролета.

Стропильные фермы металлические в основном изготавливают из стальных профилей, чаще из уголка. Для более тяжелых конструкций профиль имеет тавровое или двутавровое сечение, а для гидротехнических сооружений – круглое, профильная труба.

Стальная стропильная ферма широко используется в конструкциях для покрытия и перекрытия зданий, чаще с шириной пролетов больше 24 м.

Конструкция из металла ↑

Прочность и жесткость этих элементов несущей конструкции обеспечивает их форма. Классический вариант металлической фермы состоит из прутьев – два параллельных и еще между ними, сваренные зигзагообразно. Благодаря такой компоновке даже при относительно малом расходе материала сопротивляемость конструкции из металла повышается.

Основные конструктивные элементы:

• пояса, верхний и нижний,образующие контур;
• решетка, собранная из раскосов и стоек.

Узловое соединение элементов выполняют непосредственным примыканием одного к другому. Стержни решетки фиксируют к поясам либо сваркой, либо посредством фасонных элементов. Помимо стропильных могут быть и подстропильные. Их используют как опоры для несущих конструкций и перекрытий, если расстояние между колоннами превышает шаг балок или у колонн неодинаковый шаг.

Виды: по поясам и решеткам ↑




Их классифицируют по геометрии поясов и типу решетки.

По очертанию пояса

• с параллельными поясами – имеют достаточно конструктивных преимуществ. Наибольшая повторяемость деталей, связанная с равными длинами стержней для поясов и решетки, одной и той же схемой узлов, минимальным количеством стыков поясов, позволяет унифицировать конструкции, что дает возможность индустриализации их производства. Они оптимальны для мягких кровель.
• трапецеидальные (односкатные) – в сопряжении с колоннами дает возможность устраивать жесткие узлы рам, повышающих жесткость здания. В середине пролета на решетке этих ферм нет длинных стержней. Для них не требуются большие уклоны.
• полигональные – подходят для тяжелых строений, используемых для больших пролетов, при этом они дают существенную экономию стали. Полигональное очертание для легких вариантов нерационально, поскольку получение незначительно экономии несоизмеримо с усложнением конструкции.
• треугольные – обычно их используют для крутых крыш или, исходя из условий эксплуатации здания или вида кровельного материала. Хотя они просты в исполнении, однако имеют определенные конструктивные недостатки, скажем, сложность острого опорного узла, повышенный расход материалов при изготовлении слишком длинных стержней в центральной части решетки. Использование треугольных систем в ряде случаев обязательно, например, в строениях, где необходимо обеспечить с одной стороны значительный и равномерный приток естественного света.

Системы решетки

• треугольная – самая эффективная в случае параллельных поясов и трапецеидального очертания, возможно их использование в системе с треугольным очертанием;
• раскосная – раскосы, самые длинные элементы, должны быть растянутыми, стойки же, наоборот, сжатыми. Такая решетка по сравнению с треугольной более трудоемка и имеет больший расход материала;
• специальные – шпренгельные, крестовые и другие.

Расчет треугольной фермы и его особенности ↑

При расчете учитываются требования СНиП  по «Стальным конструкциям» и «Нагрузкам и воздействиям». Грамотно рассчитать стропильные системы из металла можно только при наличии специальных знаний. При этом учитываются многочисленные факторы, поэтому проектировщики, как правило, обращаются при расчетах к помощи специальных программ.

Что же лежит в основе расчетов треугольной фермы: пример ↑

Фермы находятся под постоянным воздействием таких нагрузок, как вес кровли, фонарей, подвесных водосточных систем, вентиляторов, собственный вес несущей конструкции и других. К временным нагрузкам относят давление ветра, снега, вес людей, находящихся на крыше, подвесного транспорта.

На заметку

Ветровую нагрузку учитывают при уклоне фермы, начиная с 30⁰.

Принимаются во внимание также особые или периодические нагрузки, типа сейсмических, урагана и т.

д.

Пример расчета в программе SCAD

Изготовление и соединение элементов ↑

• Сборка. Собирают их поэтапно из деталей на прихватках.
• Связку поясов производят, используя один или два спаренных уголка:
• верхние пояса изготавливают из неравнобоких двух уголков, имеющих тавровое сечение, стыковку проводят по меньшим сторонам;
• для нижних поясов используют, соответственно, равнобокие уголки.
• Если элемент большой длины, применяют соединительные и накладные пластины. В случае нагрузок, образованных в границах ее панелей, используются парные швеллеры.
• Угол установки раскосов – 45°, а стоек – 90°. Для их изготовления применяют равнобокие уголки, скрепляя элементы посредством пластин. Уголки в сечении либо крестообразное, либо тавровые.
• Полностью сварные системы изготавливают с использованием тавр.
• Сварка. Когда сборка на прихватках закончена вручную или полуавтоматическим способом выполняют сварочные работы, после чего каждый шов зачищают.
• Окраска. В стропильной конструкции на завершающем этапе сверлят отверстия и покрывают ее антикоррозийными составами.

На заметку

Большое распространение в индивидуальном строительстве получили фермы, выполненные из профильных труб. У них значительно меньший вес, и собирают их прямо на площадке, используя сварку.

Некоторые правила устройства ↑




Вид и конструкция металлических стропил во многом зависит от уклона кровли. Рассмотрим связь между уклоном кровли и устройством стропильных систем:

• 6–15° – ферма трапециевидной формы, высота 1/7– 1/9 ее длины. Для обустройства чердака либо ее стены должны иметь соответствующую высоту, либо проектируемая крыша должна иметь переломы у опор. Размер панелей нижнего и верхнего пояса должен быть одинаковым. Для облегчения используют решетку.
• 15–22°– высота конструкции из металла равна 1/7 длины, нижний пояс должен быть ломаным – это позволяет снизить вес по сравнению с обычной треугольной порядка 30%. При этом один пролет по длине не должен превышать 20 м.
• 22–30° – система треугольной формы, высота 1/3 длины. Поскольку вес ее получается относительно небольшим, опорой могут служить наружные стены, возведенные на небольшую высоту.
• При длине пролета в 14-20 м, в каждой ее половине должно быть четное количество панелей длиной 1,5-2,5 м. Оптимальным для такой длины считается восемь панелей.
• Если длина пролета больше (20–35 м) используют фермы Полонсо, две треугольные, соединенные затяжками. В этом случае длинные раскосы центральных панелей можно убрать и уменьшить тем самым вес. Верхний пояс разделяют в этом случае на 12-16 панелей по 2,0–2,75 м в длину.

  Серия 1.263.2-4. Выпуск 1. Фермы пролетами 18, 21 и 24 м из прокатных уголков. Чертежи КМ (7,1 MiB, 6 047 hits)

Описание

Наименование документа:	Серия 1. 263.2-4
Тип документа:	Серия
Статус документа:	Действует
Название:	Выпуск 1. Фермы пролетами 18, 21 и 24 м из прокатных уголков. Чертежи КМ
Краткое содержание:	1.263-2-4.1КМ-1-3 Техническое описание 1.263-2-4.1КМ-4 Схемы ферм с маркировкой узлов. Разбивка ферм на отправочные марки 1.263-2-4.1КМ-5 Схемы расположения ферм пролетом 18 м и связей 1.263-2-4.1КМ-6 Схемы расположения ферм пролетом 21 м и связей 1.263-2-4.1КМ-7 Схемы расположения ферм пролетом 24 м и связей 1.263-2-4.1КМ-8 Схема ферм с маркировкой элементов 1.263-2-4.1КМ-9 Сортамент ферм пролетом L=18 м и Н=1,2 м 1.263-2-4.1КМ-10 Сортамент ферм пролетом L=18 м и Н=1,8 м 1.263-2-4.1КМ-11 Сортамент ферм пролетом L=21 м и Н=1,8 м 1.263-2-4.1КМ-12 Сортамент ферм пролетом L=24 м и Н=1,8 м 1. 263-2-4.1КМ-13 Схемы вертикальных связей В-1,В-2 1.263-2-4.1КМ-14 Узел 1 1.263-2-4.1КМ-15 Узел 2,3 1.263-2-4.1КМ-16 Узел 4 1.263-2-4.1КМ-17 Узел 5 1.263-2-4.1КМ-18 Узел 6 1.263-2-4.1КМ-19 Узел 7 1.263-2-4.1КМ-20 Узел 8 1.263-2-4.1КМ-21 Узел 9 1.263-2-4.1КМ-22 Узел 10 1.263-2-4.1КМ-23 Узел 11 1.263-2-4.1КМ-24 Узел 12-15 1.263-2-4.1КМ-25 Указание по расчету сварных швов узлов ферм 1.263-2-4.1КМ-26 Разметка отверстий по верхним поясам ферм для крепления связей 1.263-2-4.1КМ-27 Схема раскладки железобетонных плит и детали их приварки к поясам ферм 1.263-2-4.1КМ-28 Спецификация стали ферм пролетом 18 м 1.263-2-4.1КМ-29 Спецификация стали ферм пролетом 21 м 1.263-2-4.1КМ-30 Спецификация стали ферм пролетом 24 м
Дата добавления в базу:	01.09.2013
Дата актуализации:	01.12.2013
Дата введение:	01. 12.1982
Доступно сейчас для просмотра:	100% текста. Полная версия документа.
Организации:	Разработан: ЦНИИЭП им. Б.С. Мезенцева Госгражданстроя Утвержден: Государственный комитет по гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое СССР 13.10.1982

  Серия 1.263.2-4. Выпуск 2. Фермы пролетом 27, 30 и 36 м из прокатных уголков. Чертежи КМ (8,8 MiB, 3 276 hits)

Описание

Наименование документа:	Серия 1.263.2-4
Тип документа:	Серия
Статус документа:	Действует
Название:	Выпуск 2. Фермы пролетом 27, 30 и 36 м из прокатных уголков. Чертежи КМ
Краткое содержание:	1. 263-2-4.2КМ-1.1-1.3 Техническое описание 1.263-2-4.2КМ-2 Схемы ферм с маркировкой узлов. Разбивка ферм на отправочные марки 1.263-2-4.2КМ-3 Схема расположения ферм пролетом 27 м и связей 1.263-2-4.2КМ-4 Схема расположения ферм пролетом 30 м и связей 1.263-2-4.2КМ-5 Схема расположения ферм пролетом 36 м и связей 1.263-2-4.2КМ-6 Схемы ферм с маркировкой элементов 1.263-2-4.2КМ-7 Сортамент ферм пролетом L=27 м; Н=1,8 м 1.263-2-4.2КМ-8 Сортамент ферм пролетом L=27 м; Н=2,1 м 1.263-2-4.2КМ-9 Сортамент ферм пролетом L=30 м; Н=1,8 м 1.263-2-4.2КМ-10 Сортамент ферм пролетом L=30 м; Н=2,1 м 1.263-2-4.2КМ-11 Сортамент ферм пролетом L=36 м; Н=2,1 м 1.263-2-4.2КМ-12 Сортамент ферм пролетом L=36 м; Н=2,4 м 1.263-2-4.2КМ-13 Схемы вертикальных связей В-1,В-2;В-3 1.263-2-4.2КМ-14 Узел 1 1.263-2-4.2КМ-15 Узел 2,3 1.263-2-4.2КМ-16 Узел 4 1.263-2-4.2КМ-17 Узел 5 1.263-2-4.2КМ-18 Узел 6 1. 263-2-4.2КМ-19 Узел 7 1.263-2-4.2КМ-20 Узел 8 1.263-2-4.2КМ-21 Узел 9 1.263-2-4.2КМ-22 Узел 10-13 1.263-2-4.2КМ-23 Указание по расчету сварных швов в узлах ферм 1.263-2-4.2КМ-24 Разметка отверстий по верхним поясам ферм для крепления связей 1.263-2-4.2КМ-25 Схема раскладки железобетонных плит и детали их приварки к поясам ферм 1.263-2-4.2КМ-26 Спецификация стали ферм пролетом L=27 м;Н=1,8 м 1.263-2-4.2КМ-27 Спецификация стали ферм пролетом L=27 м;Н=2,1 м 1.263-2-4.2КМ-28 Спецификация стали ферм пролетом L=30 м;Н=1,8 м 1.263-2-4.2КМ-29 Спецификация стали ферм пролетом L=30 м;Н=2,1 м 1.263-2-4.2КМ-30 Спецификация стали ферм пролетом L=36 м;Н=2,1 м 1.263-2-4.2КМ-31 Спецификация стали ферм пролетом L=36 м;Н=2,4 м
Дата добавления в базу:	01.09.2013
Дата актуализации:	01.12.2013
Дата введение:	01. 03.1983
Доступно сейчас для просмотра:	100% текста. Полная версия документа.
Организации:	Разработан: ЦНИИЭП им. Б.С. Мезенцева Госгражданстроя Принят: МАДИ Минвуза СССР (Московский автомобильно-дорожный институт) Принят: Президент Российской Федерации Принят: ЦИТП Госстроя СССР Утвержден: Государственный комитет по гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое СССР 04.01.1983

  Серия 1.263.2-4. Выпуск 3. Фермы пролетом 18, 21, 24, 27, 30 и 36 м из прокатных уголков под облегченную кровлю (11,6 MiB, 3 026 hits)

Описание

Наименование документа:	Серия 1.263.2-4
Тип документа:	Серия
Статус документа:	Действует
Название:	Выпуск 3. Фермы пролетом 18, 21, 24, 27, 30 и 36 м из прокатных уголков под облегченную кровлю. Чертежи КМ
Краткое содержание:	1.263-2-4.3КМ-1.1-1.4 Техническое описание 1.263-2-4.1КМ-2 Схемы ферм с маркировкой узлов. Разбивка ферм на отправочные марки 1.263-2-4.1КМ-3 Схема расположения ферм пролетом 18 м, прогонов и связей 1.263-2-4.1КМ-4 Схема расположения ферм пролетом 21 м, прогонов и связей 1.263-2-4.1КМ-5 Схемы расположения ферм пролетом 24 м, прогонов и связей 1.263-2-4.1КМ-6 Схемы расположения ферм пролетом 27 м, прогонов и связей 1.263-2-4.1КМ-7 Схемы расположения ферм пролетом 30 м, прогонов и связей 1.263-2-4.1КМ-8 Схемы расположения ферм пролетом 36 м, прогонов и связей 1.263-2-4.1КМ-9 Схема ферм с маркировкой элементов 1.263-2-4.1КМ-10 Сортамент ферм пролетом L=18 м; Н=1,2 м 1.263-2-4.1КМ-11 Сортамент ферм пролетом L=18 м; Н=1,8 м 1.263-2-4.1КМ-12 Сортамент ферм пролетом L=21 м; Н=1,8 м 1. 263-2-4.1КМ-13 Сортамент ферм пролетом L=24 м; Н=1,8 м 1.263-2-4.1КМ-14 Сортамент ферм пролетом L=27 м; Н=1,8 м 1.263-2-4.1КМ-15 Сортамент ферм пролетом L=27 м; Н=2,1 м 1.263-2-4.1КМ-16 Сортамент ферм пролетом L=30 м; Н=1,8 м 1.263-2-4.1КМ-17 Сортамент ферм пролетом L=30 м; Н=2,1 м 1.263-2-4.1КМ-18 Сортамент ферм пролетом L=36 м; Н=2,1 м 1.263-2-4.1КМ-19 Сортамент ферм пролетом L=36 м; Н=2,4 м 1.263-2-4.1КМ-20 Схемы вертикальных связей В-1…В-4 1.263-2-4.1КМ-21 Узел 1 1.263-2-4.1КМ-22 Узел 2,3 1.263-2-4.1КМ-23 Узел 4 1.263-2-4.1КМ-24 Узел 5 1.263-2-4.1КМ-25 Узел 6 1.263-2-4.1КМ-26 Узел 7 1.263-2-4.1КМ-27 Узел 8 1.263-2-4.1КМ-28 Узел 9 1.263-2-4.1КМ-29 Узел 10 1.263-2-4.1КМ-30 Узел 11 1.263-2-4.1КМ-31 Узел 12-15 1.263-2-4.1КМ-32 Указание по расчету сварных швов узлов ферм 1.263-2-4.1КМ-33 Разметка отверстий по верхним поясам ферм L=18-24 м для крепления связей 1. 263-2-4.1КМ-34 Разметка отверстий по верхним поясам ферм L=27-36 м для крепления связей 1.263-2-4.1КМ-35 Таблицы для выбора марок прогонов и профиля размеров настила 1.263-2-4.1КМ-36 Спецификация стали ферм пролетом L=18 м;Н=1,2 м;Н=1,8 м 1.263-2-4.1КМ-37 Спецификация стали ферм пролетом L=27 м;L=24 м;Н=1,8 м 1.263-2-4.1КМ-38 Спецификация стали ферм пролетом L=27 м;Н=1,8 м;Н=2,7 м 1.263-2-4.1КМ-39 Спецификация стали ферм пролетом L=30 м;Н=1,8 м;Н=2,1 м 1.263-2-4.1КМ-40 Спецификация стали ферм пролетом L=36 м;Н=2,1 м 1.263-2-4.1КМ-41 Спецификация стали ферм пролетом L=36 м;Н=2,4 м
Дата добавления в базу:	01.09.2013
Дата актуализации:	01.12.2013
Дата введение:	01.08.1983
Доступно сейчас для просмотра:	100% текста. Полная версия документа.
Организации:	Разработан: ЦНИИЭП им. Б.С. Мезенцева Госгражданстроя Утвержден: Государственный комитет по гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое СССР 06.05.1983

  Серия 1.263.2-4. Вып-4. Фермы пролетом 15, 18, 21, 24, 27 и 30 м из сварных гнутозамкнутых профилей (с пониженной высотой) (6,8 MiB, 4 908 hits)

Описание

Наименование документа:	Серия 1.263.2-4
Тип документа:	Серия
Статус документа:	Действует
Название:	Выпуск 4. Фермы пролетом 15, 18, 21, 24, 27 и 30 м из сварных гнутозамкнутых профилей (с пониженной высотой). Чертежи КМ
Краткое содержание:	1.263-2-4.4-00КМ Техническое описание 1.263-2-4.4-01КМ Схемы ферм с маркировкой узлов. Разбивка ферм на отправные марки 1. 263-2-4.4-02КМ Схемы расположения ферм пролетом 15,18 м и связей 1.263-2-4.4-03КМ Схемы расположения ферм пролетом 21,24 м и связей 1.263-2-4.4-04КМ Схемы расположения ферм пролетом 27,30 м и связей 1.263-2-4.4-05КМ Схемы ферм с маркировкой элементов 1.263-2-4.4-06КМ Сортамент ферм пролетом 15,18,21 м 1.263-2-4.4-07КМ Сортамент ферм пролетом 24 м 1.263-2-4.4-08КМ Сортамент ферм пролетом 27 м 1.263-2-4.4-09КМ Сортамент ферм пролетом 30 м 1.263-2-4.4-10КМ Геометрические схемы отправочных марок стропильных ферм 1.263-2-4.4-11КМ Узел 1,2 1.263-2-4.4-12КМ Узел 3…8 1.263-2-4.4-13КМ Узлы опирания ферм (варианты) 1.263-2-4.4-14КМ Фрагменты плана настила с расположением креплений 1.263-2-4.4-15КМ Допускаемая расчетная нагрузка на настил 1.263-2-4.4-16КМ Узел крепления связей 1.263-2-4.4-17КМ Сварные швы ферм 1.263-2-4.4-18КМ Детали Д-1…Д-3 1.263-2-4.4-19КМ Спецификация стали ферм пролетом 15,18,21 и 24 м 1. 263-2-4.4-20КМ Спецификация стали ферм пролетом 27 и 30 м 1.263-2-4.4-21КМ Ведомость расхода материалов
Дата добавления в базу:	01.09.2013
Дата актуализации:	01.12.2013
Дата введение:	01.05.1984
Доступно сейчас для просмотра:	100% текста. Полная версия документа.
Организации:	Разработан: ЦНИИЭП им. Б.С. Мезенцева Госгражданстроя Утвержден: Государственный комитет по гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое СССР 29.03.1984

© 2022 stylekrov.ru

Как сделать ферму стропильную?

Устойчивость изготавливаемых крыш будет зависеть от качества ее несущей конструкции, в основе которой находится ферма стропильная. Данное изделие должно выдерживать существенные нагрузки, которые состоят из веса пирога кровли, а также массы снега, который накапливается в зимний период времени. Оказывает влияние и сильный ветер. Фермы нужны для того, чтобы распределять нагрузку, которая передается на кровлю и стенки здания. Данное сооружение изготавливается в большинстве случаев из древесины, однако есть и другие варианты.

Для сооружения ферм можно использовать рейки, бруски или лес-кругляк. Для скрепления некоторых деталей ферм из брусков можно использовать способ врубки, а если элементы изготавливаются из реек, то нужно будет использовать гвозди или болты.

В процессе строительства зданий больших габаритов, длина пролета которых составляет более 16 м, современные мастера используют фермы, которые имеют растянутые металлические стойки. При использовании подобных деталей из дерева проблематично выполнить скрепление узлов, поэтому допускается использовать исключительно металлические детали.

Стропильная ферма из дерева требует существенных трудовых затрат при установке. Если возводить комбинированную ферму, то процесс строительства пройдет гораздо быстрее.

В большинстве случаев в процессе строительства жилых построек не используется метод возведения крыши с открытыми элементами.

Содержание

1. Выбор схемы фермы
2. Конструкции в форме треугольника
3. Как рассчитать систему стропил?
4. Как сделать фермы самостоятельно?
5. Постройки из стали и железобетона
6. Как установить подобные фермы?

Выбор схемы фермы

Выбор формы конструкции нужно делать исходя из таких факторов:

• материал, который используется для покрытия;
• тип скрепления деталей фермы;
• схема расположения деталей.

Если будет устраиваться плоская кровля, уклон которой не превышает 12°, то ферма должна быть прямоугольной или трапециевидной.

При более существенных уклонах крыши и покрытиях с большим весом нужно использовать изделия треугольной формы.

Высоту фермы можно рассчитать по такой формуле:

• для треугольной конструкции — 1/5*L;
• для прямоугольной постройки — 1/6*L, где L — длина пролета фермы.

В большинстве случаев в строительстве используется стропильная ферма в форме треугольника. Выбор формы стропил будет зависеть от того, каким способом фермы будут закрепляться к стенкам здания. Если скомбинировать строительную ферму со стропилами под наклоном, то будет возможность создать односкатные или двускатные постройки с различным уклоном.

Чтобы добиться нужной устойчивости односкатной фермы, понадобится установить связывающие приспособления для нескольких поясов. Связки можно сделать из деревянных реек, их надо разместить в основании центральной стойки. Обыкновенная ферма треугольной формы изображена на рис. 1.

Элементы, которые нужно будет подготовить:

• металлические стойки;
• деревянные бруски;
• болты;
• отвес;
• устройство для сварки;
• металлические уголки;
• антисептические средства;
• профильные трубки;
• скобы.

Вернуться к оглавлению

Конструкции в форме треугольника

Наиболее простое сооружение используют для частных домов с длиной пролета менее 6 м, в которых нет внутренней несущей стенки. В данном случае ферма будет опираться исключительно на стенки постройки с внешней стороны. Подобная ферма состоит из таких элементов: стропила, затяжки и 2 подкоса. Если ширина пролета превышает 6 м, то понадобится установить подкосы и деталь для опоры. Затяжки, которые закрепляются на фермах, в большинстве случаев затрудняют передвижение по чердаку.

В качестве опорных элементов чаще всего используются не стенки здания, а специально смонтированный брусок. Исключением являются лишь постройки из бревен, при строительстве которых брусок для опоры не будет использоваться, так как его функции будет выполнять верхний венец сруба. Если постройка возводится из железобетона, то установка подстропильной фермы является обязательным условием. Задача подобной конструкции — равномерно распределять нагрузки на стенки.  Подстропильные фермы являются прочными постройками, которые сооружаются из металла. Детали фермы скрепляются с помощью болтов. Другой вариант — использование сварочного устройства. В исключительных случаях используются изделия из железобетона.

Вернуться к оглавлению

Как рассчитать систему стропил?

Чтобы выполнить расчет системы стропил, понадобится учитывать все нагрузки, которые будут передаваться на стропила.

Нагрузки разделяются на следующие виды:

1. Непрерывные (вес пирога кровли).
2. Временные (нагрузка от ветра, вес снега, людей, которые поднимаются на крышу для выполнения ремонтных работ).
3. Особые. К данному виду можно отнести, к примеру, сейсмическую нагрузку.

Определение нагрузки снега нужно выполнять исходя из климатических условий определенного региона. Понадобится использовать такую формулу: S = Sg * u, где u — коэффициент, который зависит от уклона кровли, а Sg — расчетный показатель веса нагрузки снега на 1 м² покрытия. Данный параметр надо определять по таблицам. В процессе определения нагрузки ветра надо учитывать следующие показатели:

1. Высота конструкции.
2. Тип местности.
3. Нормативное значение нагрузки ветра.

Нужные таблицы и расчетные формулы можно найти в строительных нормах. В большинстве случаев данные расчеты производятся проектировщиками. Если планируется рассчитать ферму самостоятельно, то нужно знать, что малейшая ошибка может привести к тому, что система кровли будет ненадежной.

Вернуться к оглавлению

Как сделать фермы самостоятельно?

Раньше фермы подобного типа сооружались на стройплощадках, однако сегодня подобные конструкции изготавливаются в заводских условиях.

Изготовление ферм выполняется на специальном оборудовании.

Если выполняются конструкции из дерева, то они должны пройти обработку защитными средствами, которые способны предотвратить гниение.

Благодаря применению новейших технологий можно соорудить изделия подобного типа для крыш различных форм.

Можно изготовить как фермы полностью, так и их отдельные детали, которые в дальнейшем будут собраны в единую конструкцию на стройплощадке.

Вернуться к оглавлению

Постройки из стали и железобетона

В приватном строительстве достаточно часто применяются и постройки из стали. Типы ферм могут быть следующими:

• треугольные;
• полигональные;
• с несколькими поясами.

Если в планах сооружение мягкой крыши, то можно использовать фермы двух последних типов. Для листовых материалов подходят изделия треугольной формы. В индустриальных условиях изготавливаются конструкции из стали стандартных размеров, которые подходят для пролетов, длина которых составляет 18, 24 и 36 м.

Пояса ферм и решетки изготавливаются из металлических уголков. Рациональной является постройка, пояса которой сооружаются из широкополочных балок. Подобные конструкции легко изготавливать. Чтобы соорудить такие элементы, понадобится лишь небольшое количество материалов. Однако изделия являются прочными и надежными.

Подстропильная ферма из стали отличается от стропильной наличием дополнительного пояса. Они имеют стандартные размеры. В процессе возведения частных домов в большинстве случаев используются стальные изделия, которые сооружаются из профильных трубок прямоугольного сечения. Подобные конструкции имеют меньший вес, чем изделия, которые сооружаются из металлического уголка.

Подобную конструкцию можно соорудить на стройплощадке с помощью сварочного устройства.

Чтобы сделать фермы, рекомендуется использовать гнутые трубки. Сталь должна иметь толщину приблизительно 2-4 мм.

В современных строительных работах используются и железобетонные фермы. Подобные фермы лучше всего монтировать на крыши построек небольшой высоты, которые испытывают существенные нагрузки на покрытия. Фермы из данного материала можно разделить на:

1. Раскосные и безраскосные изделия.
2. Конструкции для кровель с небольшим уклоном.
3. Треугольные конструкции.

При возведении жилых построек изделия из железобетона используются редко. К недостаткам таких ферм можно отнести немалый вес и сложность установки.

Вернуться к оглавлению

Как установить подобные фермы?

Варианты установки ферм для крыши можно увидеть на рис. 2. На начальном этапе нужно рассчитать уровень перепада стенок. Для этого нужно использовать такую формулу: H = Ш * tg L, где H — перепад стенок, Ш — расстояние между стенками для опоры, tg L — тангенс уклона конструкции.

На следующем этапе нужно будет подготовить необходимое количество стропил из древесины и покрыть их специальными средствами для защиты. Далее устанавливается балка для опоры. Толщина планки должна соответствовать толщине стенки, ее нужно жестко зафиксировать и покрыть гидроизоляционным материалом. При закреплении опорной рейки надо следить за тем, чтобы ее основание было горизонтальным. После того как будет выполнена фиксация мауэрлата, на нем следует разметить места монтажа стропил и вырезать специальные углубления соответствующих размеров.

Далее монтируются стропильные ноги. Подготовленные стропильные фермы следует уложить так, чтобы они примерно на 25 см выступали за основание планки для опоры. Элементы рекомендуется укрепить с помощью скоб.

На следующем этапе выполняется монтаж подпорок и каркасной конструкции. Подпоры обязательно нужно установить в случае, если длина стропил превышает 4,5 м. Поверх смонтированных стропильных ног понадобится набить рейки обрешетки.

Фермы являются несущими конструкциями крыши. Поэтому к их сооружению надо отнестись ответственно.

Соблюдение правильной последовательности действий позволит исключить основные ошибки при монтаже подобных элементов крыши.

Конструкция фермы — преимущества и типы ферм

В своей самой простой форме ферма представляет собой конструкцию, которая использует преимущества присущая устойчивость и распределение веса треугольника. Сеть такие треугольники могут быть соединены, и результирующий эффект вызывает напряжение равномерно распределяется по всей конструкции, что может быть резко легче, чем стены, созданные из прочных материалов.

Путем использования такой подход, огромный вес и стресс могут быть безопасно выдержаны несущие балки, стены или землю, даже когда внешние силы, такие как ветра (заметно присутствуют стропильные конструкции, размещенные на высотных зданиях) или вибрации (раскачивание мостов из-за движения транспорта или ветра). Эти неровные усилия безопасно распределяются по всей конструкции фермы. С тех пор первые ферменные конструкции впервые стали использоваться в Древнем Египте и чаще найденные в архитектурном проекте по всей Римской империи, они стали неотъемлемая часть современной архитектуры, на которой построены многие современные сооружения. построено, включая дома для миллиардов людей по всему миру.

Ферма представляет собой рамную конструкцию, которая распределяет нагрузку, используя присущую треугольнику устойчивость.

Преимущества фермы

Фермы являются неотъемлемой частью современной архитектуры и строительства. С они могут нести такой большой вес сами по себе, их присутствие позволяет строителям добиться максимальной экономии материалов, легко покрыть большие расстояния с простыми стропильными сетками, равномерно принимают нагрузку от тяжелых конструкции, легкий доступ ко всей конструкции, экономия на дорогих материалах, и строить конструкции, которые доступны для обслуживания после первоначального строительство.

Наиболее распространены деревянные фермы, их можно найти в жилищное строительство как одно из наиболее распространенных архитектурных решений для несущие кровельные или потолочные конструкции. Фермы из дерева считаются невероятно полезны, потому что их можно легко и быстро построить на месте, с очень небольшим количеством дешевого и доступного материала, необходимого для создания конструкции, способной выдерживать большие нагрузки. Деревянные фермы можно использовать для расстояние пролета до 35 метров, что более чем достаточно для создание очень прочных и долговечных мостов.

Ферма

позволяет создавать легкие конструкции, которые могут охватывать большие расстояния и выдерживать очень большие нагрузки.

Основные типы ферм:

Простой – Ферма, созданная из единого треугольника, часто используется для создания зажигалок. крыши, несущие потолочные конструкции или обеспечивающие прочность металла рама велосипедов (основой конструкции каждого современного велосипеда является единая треугольник между посадкой, педалями и рукоятками и дополнительным треугольник, соединяющий основной треугольник с задним колесом) и многие другие легкие конструкции (например, самолеты).

Планар – Соединяя больше треугольников фермы, мы получаем плоские конструкции, которые разделяют нагрузка, которая на них ложится. Чаще всего планарная конструкция состоит одного повторяющегося шаблона и чаще всего используются для построения крыши и мосты.

Космическая рама – Конструкции фермы также могут быть выполнены в 3-х измерениях, с тетраэдром самая простая и часто используемая пространственная ферма. Он состоит из шести различные элементы, что мясо в четырех суставах. Сетка космической рамы элементы чаще всего используются при возведении «этажей», надстроенных сверху всего несколько несущих точек, которые должны нести очень большой вес на верх из них.

Типы ферм

Все ферменные конструкции можно разделить на две основные категории общего ферма (созданная из повторяющихся треугольников) и плоская ферма (в которой обычай спроектированное расположение треугольников расположено между параллельными верхом и низом аккорды). Однако за последние две тысячи лет инженеры и архитекторы разработали десятки и десятки подходов к проектированию ферм, которые сегодня используются в различных конструкциях, начиная от полов и потолков домов к мостам, ангарам, зданиям, объектам инфраструктуры и транспортные средства от простых велосипедов до космических ракет. Самый популярный Типы ферм, используемые сегодня в современном строительстве:

• Шестигранная ферма – Создан как эволюция ферм Howe (где диагонали наклонены в сторону центр моста), первый мост такой конструкции был создан в Август 1894 года в Австралии инженером-строителем Перси Алланом, который во время за свою карьеру спроектировал более 580 мостов. Конструкции ферм Alan умножают количество ферм Howe, позволяющих создавать гораздо более длинные мосты которые поддерживаются одной или несколькими опорными точками.
• Мост Бейли — Первоначально разработан во время Второй мировой войны для легкой сборки на месте во время боевые действия с использованием готовых деталей. Сегодня древесина и стальные версии этих мостов используются для перевозки пешеходы, автомобильный и железнодорожный транспорт.
• Балтиморская ферма – Разновидность ферм Пратта, в которой используется дополнительная распорка в нижние участки стропильной сети моста. Он используется в основном для перевозки железнодорожным транспортом.

• Ферма Боллмана – Очень редкий тип фермы, который сохранился сегодня в единственном мосту своего дизайн остался стоять. Железнодорожный мост фермы Боллмана в Сэвидже, Мэриленд имеет революционный цельнометаллический дизайн.
• Ферма тетивы – Тетива, запатентованная в 1841 году, является одной из самых популярных конструкций ферм. для небольших ферменных мостов.
• Коричневая ферма – Очень популярная конструкция фермы с диагональным поперечным сжатием. Элементы, соединенные с горизонтальными верхним и нижним стрингерами. Они в основном используются для мостов из дерева, особенно крытых. мосты.
• Арочная ферма Burr – Еще одна конструкция фермы, которая часто используется при создании крытых мосты. В дополнение к традиционной конструкции плоской треугольной фермы, он также имеет арку, которая придает всей конструкции дополнительную прочность и жесткость.
• Консольная ферма – Ферменная сеть, размещенная на консольных мостах, основные палубы сильно закреплены на центральных вертикальных лонжеронах. Самый мосты этой конструкции имеют фермы, расположенные как вверху (где конструкция находится под сжатием) и ниже (где перемычка находится под напряжением) основных пролетов моста.
• Ферма Fink — Уникальная конструкция фермы, которая размещается только под палубами мосты (обычно предназначенные для перевозки поездов или автотранспортных средств транспорт). На момент создания в 1860 году ферма Финка позволяла создание самых длинных в мире цельнометаллических мостов.
• Ферма Хоу — Очень популярный тип фермы, в котором используются диагонали сортировки, наклон вверх к центру. Множество небольших мостов и архитектурных решения для дома отличаются простой конструкцией.
• K-ферма – Тип моста, который включает в себя несколько типов треугольников, которые в центр конструкции из нормального и перевернутого символа «К»
• Ферма шкворня — Эволюция самой простой в изготовлении «Простой» фермы, которая улучшена с одной вертикальной опорной линией.
• Ферма Queenpost – Аналогичен ферме Kingpost, но с дополнительным горизонтальным удлинением, разделяет две диагональные внешние опоры.
• Ферма Уодделя – Еще одна очень простая конструкция фермы. Он использует один высокий треугольник, который усилен двумя треугольниками, обращенными внутрь.
• Решетчатая ферма – Этот тип фермы требует использования большого количества небольших и тесных диагональные элементы, образующие решетку. Этот дизайн обычно используется для создания легких конструкций (из дерева, железа или стали), такие как небольшие мосты или ангары.
• Чечевицеобразная ферма – Конструкция фермы этого типа состоит из большой фермы в форме линзы, возвышается над основным настилом моста. Этот объектив отделен на две части, причем как верхняя, так и нижняя арки имеют свою сеть ферм. Если настил моста находится посередине линза, то этот мост называется линзовидной пони-фермой.
• Длинная ферма — Основан на ферме Howe, но сделан исключительно из дерева. Самый длинный сохранившийся мост этого типа — это крытый мост Элдей к северу от Трои, Огайо. Этот мост, построенный в 1860 году, охватывает расстояние в 68 м. центральная точка крепления.
• Ферма Паркер – Это очень популярная конструкция фермы, в которой вместо гладкой арки имеет усиленную арку, которая непосредственно соединяет края фермы сетка. Он очень напоминает арочную ферму с тетивой. Он также известен как конструкция верблюжьей фермы.

• Ферма Пеграм – Это гибрид конструкций ферм Pegram с наиболее заметными разница в том, что верхние хорды все одинаковой длины, а нижние одни длиннее.
• Ферма Pennsylvania (Petit) – Тип фермы, нижняя часть сетки которой дополнительно усилен дополнительными треугольниками.
• Ферма Пратта – Очень популярная конструкция фермы, в которой диагональные опоры наклонены вниз центр (в то время как в Howe фермы указывают в противоположном направлении). Эта конструкция позволяет создавать конструкции с пролетами 76 мм. метров между опорными точками. Мосты с такой конструкцией были очень обычно производился между серединой 19-го и началом 20-го века.
• Ферма Тэтчер — Редкий вариант ферменной конструкции Pratt and Howe.
• Арка фермы — Арочный мост, обратная арка которого построена из ферменной сетки внизу основная палуба моста. Вертикальные опоры соединяют эту арку с настил. Его можно использовать для создания мостов среднего размера, которые может перевозить даже тяжелый железнодорожный транспорт.
• Ферма Виренделя – Конструкция фермы, в которой не используются обычные треугольные элементы, а жесткие прямоугольные отверстия и прочная арматура из других элементы и разъемы. Сегодня его чаще всего можно найти только в Бельгия. Сегодня существует только один разводной мост такой конструкции.
• Ферма Уоррена – Очень простая конструкция фермы, состоящая из двух параллельных поясов и треугольники одинакового размера, расположенные между ними. Этот эффектный дизайн популярны не только в строительстве, но и в бесчисленном множестве других производств машин и систем. Например, первые двухкрылые самолеты легкая ферменная сетка Уоррена для усиления конструкции крыльев.
• Ферма Уиппла – Еще один вариант конструкции ферм Пратта, но выполненный с вертикальными стержни, которые скреплены массивом диагональных элементов (легкие и расположенные под меньшим углом, что позволяет им пересекать одна или несколько вертикальных полос), предназначенных для совместной работы, чтобы облегчить напряжение от остальной конструкции.

Фермы различных типов.

В инженерии термин «конструкция» относится к сборке взаимосвязанных компонентов, функционирующих как единое целое для поддержки прилагаемой нагрузки. Тип построенной конструкции зависит от ряда факторов, определяемых удобством эксплуатации, безопасностью, экономичностью, назначением, ограничениями места и окружающей среды, применяемой нагрузкой и т. д.

Кроме того, реакция конструкции на приложенную нагрузку должна также предвидеться с помощью инженерных знаний и суждений. Конструктивными формами могут быть как фермы, тросы и арки, рамы, так и наземные конструкции.

Ферма представляет собой треугольное расположение стройных элементов (стоек, подкосов, стропил и т. д.), соединенных встык друг с другом. Такое геометрическое расположение элементов приводит к совпадению центральных осей элементов, встречающихся в стыке.

Следовательно, возможность изгиба и сдвига теоретически исключается, а осевая сила, приложенная к точкам панели, имеет тенденцию подвергать элемент либо растягивающим силам, либо сжимающим силам. Следовательно, элемент фермы либо расширяется в осевом направлении из-за растяжения, либо сжимается из-за сжатия.

Основным преимуществом использования ферменной конструкции является то, что она использует меньше материала для поддержки определенной нагрузки, особенно если пролет конструкции должен быть большим.

Содержание

• Классификация ферм
• 1) на основе угла наклона фермы крыши
  • I) Трамсс IIS
  • II) Type-II Трусс
• 2) На основании целена
• i) Ферма моста
• ii) Ферма крыши

4). 0011

Классификация ферм может быть сделана на основе ряда факторов, приведенных ниже;

1) В зависимости от угла наклона ферменной крыши

Эта категория включает фермы, широко классифицируемые в зависимости от угла наклона верхней части крыши.

i) Ферма типа I

Если угол наклона стропильной крыши находится между , ферма относится к типу I и используется в качестве фермы крыши в районах, подверженных снегопадам. Значение наклонной крыши заключается в том, чтобы помочь стекать снегу, скопившемуся на крышах.

ii) Ферма типа II

Сюда входят относительно плоские фермы с углом наклона менее . Их можно использовать в жарком климате или там, где вероятность снегопадов невелика.

2) В зависимости от назначения, которому служит ферма

В этой категории фермы классифицируются как;

i) Мостовая ферма

Мостовая ферма используется при строительстве мостов и является несущей конструкцией моста.

ii) Ферма крыши

Ферма крыши используется для поддержки крыши и несет нагрузку от всего, что находится на крыше.

3) По расположению элементов

Самая разнообразная классификация ферм может быть проведена на основе разнообразия треугольной геометрии собранных элементов.

i) Ножницы

В фермах этого типа элементы нижнего пояса пересекаются и соединяются с элементами верхнего пояса, образуя форму ножниц, как показано ниже. Этот тип фермы помогает создать сводчатый потолок, т. Е. Тип самонесущей арки между стенами и фактической крышей.

 

ii) Fink с изгибом

Этот тип фермы имеет изогнутые элементы нижнего пояса (т. Кроме того, слово финк или веер указывает на то, что угол наклона стропила меньше .

iii) Howe

Ферма Howe — это мостовая ферма, которая имеет осевые сжимающие усилия в диагональных элементах и ​​осевые растягивающие усилия в вертикальных элементах. Он обычно используется в качестве фермы моста. Геометрия этой фермы делает ее использование выгодным для более длинных пролетов.

iv) Уоррен

Ферма Уоррена или равносторонняя ферма представляет собой мостовую ферму типа II, состоящую из диагональных элементов, которые альтернативно параллельны, а образованные треугольники являются либо равносторонними, либо равнобедренными. Кроме того, на двух последовательных диагоналях направление сил также обратное. Это самый простой тип фермы.

v) Ферма Пратта

Ферма Пратта также является фермой моста и является геометрической противоположностью фермы Хоу в отношении диагональной ориентации, т. е. в этом типе фермы все осевые силы в диагональных элементах являются растягивающими, а в вертикальных все члены сжимаются. В основном используется в качестве мостовой фермы.

vi) Пилообразная

Обычно используется в качестве фермы крыши и имеет форму зуба пилы, как показано ниже:

vii) Тетива

таким образом, чтобы получилась дугообразная или параболическая форма. Ее еще называют арочной реберной фермой.

viii) Fink

Это самый распространенный тип фермы крыши. Элементы, присутствующие с каждой стороны вертикальной оси симметрии, расположены в форме паутины или W-образной формы, как показано ниже:

ix) Вентилятор

Это также своего рода ферма, используемая для крыш. Обычно изготавливается из стали.

x) Трехшарнирная ферма

Это ферма крыши, в которой части фермы слева и справа от венца встречаются в точке и образуют шарнир, как показано ниже:

xi) Плоская ферма

Плоская ферма имеет нижний и верхний элементы, параллельные друг другу. Кроме того, все диагонали, расположенные по обе стороны от вертикальной оси симметрии, параллельны друг другу.

xii) Центральная стойка

Центральная стойка представляет собой ферму крыши, состоящую из центральной вертикальной стойки, называемой центральной стойкой, которая соединяет основание фермы и ее вершину. Он используется для относительно небольших пролетов.

xiii) Queen Post

Эта ферма крыши используется для относительно больших пролетов. Он состоит из горизонтальной анкерной стойки, называемой натяжной балкой, которая соединяет две вертикальные анкерные стойки, называемые матричными стойками, которые являются натяжными элементами, как показано на рисунке ниже.

4) В зависимости от материала соединительных элементов

Элементы, образующие конфигурацию фермы, могут быть изготовлены из стали, дерева, алюминия и т. д. Выбор используемого материала зависит от таких факторов, как пролет моста и применяемая нагрузка.

Стропильные фермы используются деревянные. Однако современные мостовые фермы состоят из стали, что обеспечивает долговечность конструкции.

Рис.: Стальная ферма моста

 Рис.: Алюминиевая ферма

Рис.: Деревянная ферма крыши

Что такое фермы? Как работают фермы в каркасе дома

Одним из вариантов каркаса крыши является использование стропильной системы. Использование ферм над стропилами дает ряд преимуществ, в том числе создание максимальной прочности для восприятия внешних нагрузок и снижение общей стоимости проекта. Узнайте, как фермы работают конструктивно, а также о конкретных конструкциях, которые можно использовать в строительстве.

В этой статье

• 1 Что такое ферма?
• 2 Что такое сила сжатия?
• 3 Элементы фермы
• 4 6 типов ферм

Что такое ферма?

Ферма представляет собой паутинообразную конструкцию крыши из дерева или стали, в которой используется растяжение и сжатие для создания прочных и легких компонентов, способных перекрывать большие расстояния. Стороны сжимаются, а дно растягивается, чтобы сопротивляться разрыву. Инженеры проектируют фермы так, чтобы они выдерживали три типа нагрузок, связанных со зданием: 

• Переменные нагрузки. Временные силы внутри здания включают людей, мебель, технику и автомобили.
• Постоянные грузы. Постоянные нагрузки, такие как балки, стены и перекрытия, составляют структуру здания.
• Экологические нагрузки. Такие силы, как ветер, дождь или снег, воздействуют на здание сбоку.

В качестве альтернативы стропилам используются стропильные фермы, рассчитанные на больший вес. Фермы обычно строятся на заводе, а не на строительной площадке, что делает их менее дорогими — фактически они могут сократить затраты на каркас крыши на целых 50%.

Что такое сила сжатия?

Сила сжатия является ключевым понятием, которое необходимо понимать при работе над любым строительным проектом, независимо от его размера. Сжатие — это сила, которая сближает элементы, а напряжение их разъединяет. Конструкция ферм и других частей каркаса дома распределяет нагрузки на землю.

Элементы фермы

Ферма крыши состоит из трех компонентов: верхнего пояса, нижнего пояса и раскосов. Существует множество различных конструкций, которые можно использовать для фермы. В большинстве случаев есть два верхних пояса и один нижний пояс, которые соединяются в треугольную форму. Стойки, используемые в качестве распорок, чередуются по разным схемам, чтобы распределить нагрузку по верхнему и нижнему поясам.

При строительстве конструкции подрядчик обычно не несет ответственности за строительство ферм крыши. Вместо этого они будут предварительно изготовлены на заводе, а затем доставлены на место работы. Чтобы помочь вам в процессе установки, должны быть инструкции и схемы того, как каждый элемент вписывается в общий дизайн. Обычно две основные фермы устанавливаются с обоих концов крыши, затем сверху устанавливается коньковая балка для их соединения. Далее крепятся любые дополнительные фермы.

Поскольку фермы требуют нижнего пояса для создания сжатия и растяжения, под ним обычно должен быть плоский потолок. Нет места для создания мансарды или сводчатого потолка. Домовладельцы, которым нужен любой из этих элементов дизайна, должны вместо этого выбрать стропила, что может увеличить стоимость проекта.

6 типов ферм

Ферму можно сконфигурировать различными способами. Вот краткий обзор некоторых из самых популярных типов конструкций ферм.

• Ферма Уоррена . Ферма Уоррена, обычно используемая для мостов, спроектирована с использованием нескольких равносторонних треугольников, а не вертикальных элементов. Каждая диагональная часть чередуется между напряжением и сжатием. Однако можно добавить вертикальные элементы, чтобы удлинить пролет конструкции с помощью ферм Уоррена.
• Ферма Пратта. В ферменной системе Pratt используются как вертикальные, так и диагональные элементы. Вертикальные части сжимаются, а диагональные – растягиваются. Все диагональные части указывают на центральные вертикальные элементы. Первоначально разработанная для мостов ферма Пратта была модифицирована и для использования на крышах.
• Ферма King Post . Эта форма ферм экономична, проста и эстетична при использовании на крышах. Есть два верхних пояса и один нижний пояс с центральной вертикальной стойкой (метко названной King Post) в центре посередине. Нижний пояс может быть изогнут для элегантного вида, когда ферма крыши остается открытой.
• Ферма Queen Post . Ферма Queen Post похожа на конструкцию King. Но вместо одной центральной стойки посередине ферма Queen Post имеет две более короткие стойки, поддерживающие верхний и нижний пояса. Одним из преимуществ является то, что этот тип фермы может иметь отверстия с более длинным пролетом по сравнению с фермой King.
• Фронтонная ферма . Это еще один тип фермы крыши, в которой три элемента фермы образуют треугольник. В центре есть несколько вертикальных элементов, обеспечивающих дополнительную поддержку. Этот стиль часто используется на каждом конце крыши.
• Ферма Виренделя . Ферма Viernedeel уникальна тем, что в ней не используются диагональные элементы. Верхний и нижний пояса обычно параллельны, с несколькими вертикальными элементами, охватывающими всю ширину фермы. Хотя фермы Vierendeel не так распространены, как другие конструкции ферм, они могут быть выгодны, поскольку отсутствие в них диагональных элементов оставляет место для окон или дверей.

Понимание того, как работают фермы, имеет решающее значение для структурной целостности любого здания. Инженер проектирует фермы крыши проекта, которые производитель затем производит и поставляет. Оттуда работа подрядчика состоит в том, чтобы установить фермы как часть каркаса дома, чтобы убедиться, что он может выдерживать живые, неподвижные и экологические нагрузки.