Металлические фермы: виды и особенности применения

Строительные металлоконструкции состоят из горизонтальных и вертикальных элементов. Вертикальные элементы называются стойками. К горизонтальным элементам относятся балки и фермы.

Ферма — конструкция, сваренная из металлических стержней. Строительные металлические фермы равномерно распределяют нагрузку благодаря системе стоек и раскосов, которые повышают несущую способность продольных балок.

Название конструкции не имеет отношения к сельскохозяйственным комплексам. Строительная ферма названа от латинского слова firmus — «твёрдый, прочный».

Сфера применения строительных ферм — модульный монтаж металлоконструкций быстровозводимого типа: ангаров, теплиц, складов. Использование ферм упрощает и ускоряет строительство и обеспечивает перекрытие пролётов до 30 метров без промежуточных опор.

Конструкция металлической фермы

Длина и несущая способность фермы зависят от количества и расположения элементов конструкции. Основные элементы:

• Верхний и нижний пояса — горизонтальные балки, к которым крепятся стойки и раскосы. Нижняя балка обычно выполняется строго горизонтальной, реже арочной. Верхняя балка выполняется радиусной, ломаной, наклонной.
• Стойки — вертикальные элементы конструкции. Стойки принимают на себя основную сжимающую нагрузку.
• Раскосы — элементы, смонтированные между стойками под углом 45°. Работают одновременно на сжатие и растяжение, снимая часть нагрузки со стоек и обоих балок.
• Узлы — точки, где стойки и раскосы соединяются с балками.

Элементы соединяются друг с другом сваркой, реже используются болтовое и заклепочное соединения.

Виды металлических ферм

Строительные фермы классифицируются в зависимости от формы и типа металлопроката, из которого она изготовлена.

По форме различают фермы следующих видов:

• арочные (сегментные) — верхний пояс имеет форму полукруга, нижний — горизонтальный;
• прямоугольные — с параллельными поясами;
• трапециевидные — верхний пояс короче нижнего;
• треугольные — верхний пояс выполнен из двух балок, встречающихся под тупым углом.

Очертания верхнего пояса подбирается в зависимости от вида кровли, нагрузки на конструкцию и сложности изготовления. Производство криволинейных форм связано с трудностями, для выполнения заказа завод металлоконструкций должен располагать требуемыми мощностями. Прямолинейные балки проще в изготовлении, поэтому прямоугольные, трапециевидные и треугольные конструкции стоят дешевле.

Производство строительных ферм ведётся из металлопроката. В зависимости от вида металлопроката фермы различают по форме сечения:

• Трубчатые широко применяются для высоких зданий и конструкций без обшивки: башен, мачт, вышек, подъёмных кранов. Обтекаемая форма трубы обеспечивает высокую сопротивляемость ветровой нагрузке.
• Прямоугольные просты в монтаже, но имеют ограниченную толщину — до 12 мм — и не применяются в конструкциях, требующих повышенной прочности.
• Профильные изготавливаются из тавров и уголков (одиночных или сваренных попарно для получения крестового сечения).

Выбор сечения элементов зависит от величины и характера нагрузки, особенностей среды, назначения готовой конструкции.

Изготовление металлических ферм

Производство металлических ферм регламентировано следующими документами:

• ГОСТ 23119-78 (для изделий из парных уголков);
• ГОСТ 27579-88 (для изделий из профилей прямоугольного сечения).

Процесс изготовления дополнительно регулируется нормативными документами, которые предприятие разрабатывает для внутреннего использования. Качественное выполнение заказа возможно, когда завод металлоконструкций в СПб имеет собственные нормативные документы и налаженные процедуры входного и выходного контроля.

Здания, построенные с применением ферм, выигрывают у классических колонных конструкций по длине проёма, удобству эксплуатации, скорости монтажа. Профессиональное изготовление металлоконструкций на заказ в СПб обеспечивает выполнение проектов любой сложности при соблюдении действующих стандартов.