Фермы плиты и связи

В современном строительстве под фермой подразумевают такую конструкцию, которая состоит из стержней, связанных между собой в определенных узлах. Она имеет заданную геометрическую форму, не подверженную изменениям при оказании на нее как статических, так и динамических нагрузок. На чертежах фермы, связи и плиты должны изображаться так, как это определено в ГОСТ 21.201–2011.

 

Основное предназначение ферм – перекрытие пролетов большой протяженности. Их использование позволяет существенно снизить массу конструкций и значительно уменьшить расход используемых для их сооружения материалов. Фермы активно применяются при строительстве мостов, спортивных сооружений, стропильных систем крупных складских и промышленных объектов. Их часто используют и при возведении небольших сооружений: подиумов, тентов, сценических конструкций, торговых павильонов.

Основным материалом, применяемым для создания ферм, является сталь. Именно из нее создают конструкции этого типа, используемые для строительства перекрытий и кровель гражданских и промышленных зданий; объектов телевидения, радиовещания и связи; опор линий электропередач; мостов; гидротехнических затворов; транспортных галерей.

Все фермы специалисты подразделяют на два основных типа: плоские и пространственные. Как нетрудно догадаться из самих названий, в плоских фермах все стержни располагаются в одной плоскости, а в пространстве они находятся в нескольких плоскостях.

Плоские фермы по своей конструкции существенно проще, однако они могут воспринимать только те нагрузки, которые прилагаются в той же плоскости, в которой располагаются они сами. Для их закрепления используются так называемые связи и другие специальные элементы.

Пространственные фермы могут успешно воспринимать нагрузки, действующие в любом направлении. Они представляют собой жесткие пространственные брусы, у которых каждая грань – это ни что иное, как плоская ферма. Яркими примерами пространственных ферм являются башенные конструкции.

По такому критерию, как статическая схема, все фермы подразделяются на:

Балочные системы, в свою очередь, бывают разрезными, неразрезными и консольными. Разрезные балочные системы отличаются достаточно высокой металлоемкостью, но зато они просты по конструкции, их относительно легко изготавливать, для их обустройства не нужны сложные опорные узлы. Фермы этого типа чаще всего используются при сооружении транспортных галерей, мостов и покрытий зданий.

Консольные балочные фермы применяются для строительства опор ЛЭП, башен, и навесов, а что касается рамных, то их применяют при сооружении зданий с большими пролетами. Они достаточно сложны в монтаже, но имеют относительно малые габариты и экономичны с точки зрения расхода стали.

Арочные фермы чаще всего можно встретит в тех зданиях, где они применяются, исходя из архитектурных соображений. Их достоинством является невысокая материалоемкость, а главным недостатком то, что их использование приводит к увеличению площади поверхности ограждающих конструкций и росту объема помещения.

Основной отличительной особенностью вантовых ферм является то, что все стержни, имеющиеся в их конструкциях, работают только на растяжение. Они выполняются из гибких элементов (чаще всего – металлических тросов). Чтобы достичь требуемого растяжения, используются тщательно просчитанные решетки и пояса, создается нужное предварительное напряжение. То, что элементы работают только на растяжение, имеет серьезный плюс: прочностные характеристики стали используются максимально полно. Основная сфера использования вантовых ферм – это мосты и большепролетные сооружения.

Комбинированные системы занимают промежуточное положение между сплошными балками и фермами. Конструктивно они состоят из балок, которые снизу подкреплены раскосами или шпренгелями, а сверху – арками. Такое подкрепление нужно для того, чтобы повысить жесткость системы в целом путем уменьшения изгибающего момента в балке. Достоинством комбинированных систем является несложность их конструкции и изготовления. Их наиболее рационально применять для усиления различных конструкций.