Металлические фермы: виды, преимущества, нормативные требования

Что предпочесть — металлическую ферму или балку? Для многих строителей этот вопрос является актуальным и резонным. Ведь два изделия выполняют схожую задачу: забирают на себя нагрузку и равномерно распределяют ее по конструкции. Для того чтобы верно выбрать подходящее изделие, нужно знать о плюсах и назначении металлоконструкций.

Металлическая ферма по отношению к цельнометаллической балке обладает рядом конкретных преимуществ:

• Они сравнительно легкие, при этом рассчитаны на большую длину;
• Обладают длительным эксплуатационным сроком даже при активном использовании;
• Устойчивы к прогибам;
• Выдерживают высокие нагрузки — статические и динамические;
• Фермы можно изготовить на строительном объекте под нужную конфигурацию и размер.

Сами по себе строительные фермы — это конструкции, основным элементом которых выступают вертикальные стойки и наклонные раскосы. Между собой они скрепляются в узлах путем сварки, клепания или болтов. Отвечают за сжатие и растяжение, берут на себя распределяющую нагрузку. У изделия два пояса:

• Нижний — здесь располагаются нижние соединительные узлы раскосов и стоек. При нагрузке испытывает растяжение.
• Верхний — крепятся верхние соединительные узлы у стоек. Бывают горизонтальными, ломаными, радиусными, наклонными. При нагрузке работает на сжатие.

Какими бывают металлические фермы

Фермы из металла бывают разной формы. Выделяется несколько классификаций, в основу которых заложены разные параметры для определения типа конструкции:

1. Классификация по статистической схеме:

• балочные — простые в производстве и монтаже, используются для транспортных галерей, мостов, перекрытий;
• арочные — нужны для закрытия определенных архитектурных решений, позволяют сэкономить на стали, но требуют много объема в помещении;
• рамные — идеальны для зданий с большими пролетами, трудно монтируются, но экономичны по расходу металла;
  комбинированные.

2. По типу поясов:

• параллельные;
• треугольные;
• сегментарные;
• трапециевидные;
• полигональные.

3. По типу решетки:

• треугольная — наиболее жесткая;
• крестовая;
• раскосая;
• ромбическая.

4. По типу соединения элементов в узлах:

• сварка — позволяет добиться наиболее прочного варианта соединения, для того чтобы сварить узлы, их сначала соединяют болтами или клепками, а потом приступают к свариванию;
• клепание — более надежный вид соединения в сравнении с болтовым, используется на ответственных узлах;
• болты — самый простой и быстрый способ соединения, где в качестве крепежных элементов выступают болты, от них же зависит надежность конструкции.

5. По углу наклона:

• 6-15 градусов — чаще всего это трапециевидная конструкция, выдерживает высокие вертикальные нагрузки;
• 15-22 градуса — актуально для ломаных нижних поясов;
• 22-30 градусов — фермы-треугольники, их главный плюс — небольшой вес.

Изготовление металлических ферм и требования к изделию

Понимание того, какая нужна ферма для изготовления, определяется тремя параметрами:

1. Назначение изделия.

2. Ширина пролета, который будет перекрыт. Обычно это 12, 18, 24, 36 погонных метров.

3. Угол наклона верхнего пояса.

Требования к фермам зависят также от их назначения. Вот некоторые из них:

• Для тяжелых конструкций, а также ответственных пролетов, например, мостов, используют швеллера или двутавровые балки.
• Профильные трубы задействуются при возведении гидротехнических сооружений.
• Для соединения элементов ферм используется спаренный уголок.