Металлические фермы.

Ферма- сквозная несущая конструкция, состоящая из стержней, расположенных в одной плокости и соединённых в узлах между собой таким образом, что они образуют решётчатую систему, геометрически неизменяемую даже в том случае, если все реальные узловые соединения будут заменены идельными шарнирами. В строительстве кроме стропильных и подстропильных встречаются фермы междуэтаж перекрытий, мостовые, подкрановые. Метал фермы изготовляют из стали или алюминиевых сплавов. Ферма как конструкция, перекрывающая пролёт, в целом работает на изгиб. Однако её стержневая стьруктура решена геометрически так, что изгибные явления в ней исключены и трансформированы в продольные усилия, растягивающие или сжимающие. Фермы, как и балки, могут быть двухопорными, многоопорными(неразрезными) и консольными. Неразрезные и консольные фермы используются редко.

Важнейшим геометрическим параметром фермы является её относительная высота h/L.

Особенности металлических ферм.

Область применения метал ферм- пролёты более24 м. пролёты метал ферм доходят иногда до 100 м.ещё в СССР разработаны типовые фермы промышленных зданий пролётом 24, 30 36 м: трапециевидные двускатные, с параллельными поясами под плоскую кровлю, треугольные, трапециевидные односкатные, с параллельными поясами под двускатную пологую кровлю, подстропильные. Они обладают следующими признаками: длина панели верхнего пояса(проекции на горизонталь) 3000 мм, единая для каждого типа высота опорной стойки- 3150, 2200 и 450 мм, максимальный размер по высоте отправочной марки 3850 мм, шаг ферм 6 и 12 м.

Металлич фермы условно делят на лёгкие и тяжёлые. К последним относят относят фермы с усилиями в поясах, превышающими 4000…5000 кН. Лёгкие фермы имеют одностенчатую решётку с одним рядом узловых фасонок и вовсе без них, пояса – таврового и трубчатого сечения. Решётка тяжёлых ферм двухстенчатая, с двумя рядами фасонок и с поясами двутаврового и коробчатого сечения. Основным сортаментом, из которого компонуются элементы лёгких ферм, являются горячекаткнные профили(уголки, швеллеры, тавры), холодногнутые открытые профили и бесшовные трубы. При компоновке сечений тяжёлых ферм, кроме того, используются широкополосная сталь и двутавры.

Фермы из парных уголков. принадлежат к наиболее распространённым. стремление к снижению расхода металла находит выражение в замене тавровых сечений из пары уголков цельными таврами.

Фермы из одиночных уголков. применяются при небольших нагрузках и в этих случаях позволяют получить некоторую экономию металла. Возможны комбинированные решения: пояса из одиночных уголков, решётка- из парных.

Трубчатые фермы. выполняют из круглых горячекатаных и электросварных труб.

Фермы из гнутых профилей. Замкнутого и открвтого прямоугольного сечения отличаются простотой узлов и сокращением их числа.

Фермы с поясами из широкополочных двутавров. Проектируют обычно с параллельными поясами в целях упрощения конструкции узлов и типизации элементов решётки.

Тяжёлые фермы больших пролётов. превышающих 50…60 м и доходящих до 100, проектируют как правило с двухстенчатой решёткой. Обычные профили поясов- коробчатые, трубчатые, Н и П образные

Расчёт растянутых стержней выполняют по формуле σ= N/A_n<=R_yγ_c

Сжатых по этой же и σ= N/φA<=R_yγ_c, где φ- коэф-нт продольного изгиба, А- площадь поперечного сечения стержня, γ_c– коэф-нт условий работы; задаваясь предварительно гибкостью поясов λ=80…60 и решётки λ= 120…100.

Стропильные фермы из алюминиевых сплавов значительно дороже стальных и в строительной практике встречаются редко. Область применения алюмин ферм определяют основные сво-ва материала лёгкость и высокая коррозионная стойкость. Замена стали алюминием становится целесообразной, когда собственный вес фермы составляет главную часть суммы всех нагрузок. Также использование алюмин ферм целесообразно в отдалённых районах страны, где транспортные расходы составляют существенную часть суммы всего строительства. Также их использование оправдано для покрытий предприятий химич промышленности с высокоагрессивной средой.