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

Содержание

Виды стропильных ферм | Энциклопедия строительства YouSpec

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

  • Стропильные фермы
  • Виды затяжек

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.

к оглавлению ^

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:

 

Устройство и возведение деревянных стропильных ферм для крыши

Стропильная ферма включает в себя несколько конструктивных элементов, представленных раскосами, стойками и обрешётками. Жёсткость такой конструкции обуславливает надёжность кровельного скелета и позволяет передавать общую нагрузку от любого вида крыши на стены сооружения. Чаще всего стропильные фермы выполняются из древесины, а основа такой конструкции базируется на использовании деревянных досок, леса-кругляка или бруса.

Стропильные деревянные фермы

[contents]

Разнообразие видов конструкций

Деревянные стропильные фермы долгие годы пользуются заслуженной популярностью. Экологически чистый материал отличается лёгкостью, прочностью и относительной дешевизной, а выполнение технологии возведения позволяет получить долговечный и качественный каркас. Кроме того, есть возможность выбрать конструкцию, которая будет сочетать в себе внешнюю эстетику и функциональность.

Сегодня существует два основных вида стропильных деревянных ферм, которые имеют конструктивные отличия:

Фермы на основе наслонных стропил.

Деревянные наслонные стропила относятся к категории распорных конструкций, которые используются при обустройстве перекрытий пролётов и обладают незначительными размерами. Наличие средней несущей стены позволяет установить стропильную ферму такого вида при длине перекрытия пролёта не более восемнадцати метров.

Смонтированная при таких условиях ферма обладает необходимым запасом конструкционной прочности и устойчивости, что позволяет беспроблемно выдержать не только снеговую и ветровую нагрузки, но и вес самой кровли.

Конструкции стропильных ферм

Конструкции стропильных ферм

Фермы на основе висячих стропил

Висячая стропильная конструкция представляет собой систему, которая состоит из нескольких стропил и обладает узлами, соединёнными при помощи врубки или гвоздей.

Она имеет несколько вариантов исполнения. Они могут быть симметричными и несимметричными, а также двускатными или односкатными. Такие фермы базируются на наличии пары стропильных ног, объединённых посредством затяжки, которая позволяет нейтрализовать все образующиеся в процессе эксплуатации распорные силы.

При оформлении кровли с длиной более восемнадцати метров необходима установка ригелей, которые повышают жёсткость, и снижают прогиб стропильных ног. Для сборки применяется метод врубки или крепление посредством металлических скоб.

Классификация стропильных ферм

При выборе конструкции и материала для стропил учитывается материал стен. Опоры для стропильных ферм могут быть представлены железобетонными или металлическими типами колонн, а также стенами из кирпича и подстропильными фермами.

Конструктивные особенности обуславливают классификацию таких конструкций на основе следующих признаков:

  • очертание поясов;
  • конструктивное оформление;
  • статическая схема;
  • тип решётки.

Варианты конструкции деревянных ферм

Варианты конструкции деревянных ферм

Самый значимый критерий, на основании которого производится разделение ферм на различные типы, представлен очертанием поясов, что обуславливается не только различными кровельными конструкциями и параметрами перекрываемых пролётов, но и величиной нагрузки.

Область промышленного строительства характеризуется обустройством кровель плоского вида и применением стропильных ферм с параллельным вариантом поясов. Оптимальным вариантом под кровельный материал из асбестоцемента или стали является трапециевидные разновидности несущих конструкций. В области жилого домостроения наиболее востребовано использование стропильных ферм с треугольной формой.

Любая разновидность требует применения оптимального варианта системы решёток. Обустройство ферм с наличием параллельных поясов или обладающих трапециевидной формой нуждается в выполнении решётки треугольной формы с укреплением дополнительными стойками. Кроме того, довольно популярны разрезной тип балочной схемы или решётки, оснащённые шпренгелями.

Устройство и узлы деревянных ферм

Основной задачей для качественного закрепления любых узлов в стропильной ферме является надёжная фиксация стыков двух и более брусьев. В стандартных условиях используются следующие варианты крепления узлов в стропильных фермах:

  • узлы соединений ног с мауэрлатом;
  • узлы соединений ног с элементами деревянной фермы при необходимости увеличить жёсткость и прочность конструкций;
  • узлы соединений стропил с целью их удлинения.

Узлы фермы

Узлы фермы

Кроме того, в зависимости от способа соединения есть возможность получить жёсткое или скользящее крепление. Следует помнить, что жёсткое крепление требует внимательного подхода. Погодные условия могут спровоцировать расширение или сжимание древесины, что опасно образованием деформационных изменений несущих стен.

Жёсткие узлы соединений

  • врубка на стропильной ноге. Глубина врубки не должна превышать треть по высоте доски, а стропила должны упираться в мауэрлат и фиксироваться парой гвоздей под углом и одним крепежом, вбитым вертикально.
  • выполнение нашивки подпорных брусов на стропильные ноги. Подшивка метрового бруска к стропильной ноге с упором в мауэрлат и боковым закреплением посредством металлических уголков.

Скользящие узлы соединений

Скользящее соединение узлов применяется для конструкций наслонных стропил. Висячий тип стропил обладает упором на коньковый прогон, а несущие стены не испытывают распорных нагрузок. Именно по этой причине такая стропильная система не нуждается в скользящем закреплении узлов.

Скользящее крепление

Скользящее крепление

Как правильно произвести расчёт

Непосредственно перед расчётом следует определиться с эксплуатационными нагрузками:

  • постоянными, включающими суммарный вес предполагаемого кровельного покрытия, кровельного пирога и обрешётки;
  • переменными, зависящими от погодных и других условий;
  • особыми, предполагающими установку любого оборудования на кровле.

Основные этапы расчётов производятся с учётом следующих правил:

  • расчёт нагрузок выполняется на каждый квадратный метр монтируемой кровли;
  • для расчёта деревянных стропильных ферм необходимо учитывать тип и породу древесины;
  • параметры сечения и размеров стропильной конструкции зависят от угла кровельного уклона и размеров строения;
  • следует учитывать разницу в расчётах для наслонных и висячих стропильных систем.

Самой простой деревянной стропильной фермой является конструкция, базирующаяся на соединении треугольником боковых сегментов и основания.

Для пролётов более шести метров конструкцию требуется усилить посредством подкосов и стоек. Их количество, а также параметры сечения и место монтажа также следует учитывать при расчётах.

Для получения качественных расчётов с минимальным уровнем погрешности рекомендуется использовать специальные компьютерные программ.

Изготовление своими руками

Чтобы правильно изготовить, необходимо обратить особое внимание на разметку стропил. Все без исключения детали будущей кровельной конструкции изготавливаются на земле, для удобства формирования фермы целесообразно использовать специальные козлы.

Стропильные фермы рекомендуется предварительно собирать «наживую». Это правило в первую очередь касается торцевых ферм. Готовая конструкция должна устанавливаться параллельно устанавливаемой стене и иметь строго вертикальное положение. Правильность сборки и установки проверяется временным креплением и натягиванием шнура от нижнего угла каждой фермы к вершине противоположной конструкции.

Технология проведения монтажа

Монтаж деревянных стропильных ферм имеет некоторые особенности и выполняется в соответствии с определённой технологией:

  • концы ног деревянных ферм должны опираться на мауэрлат, который расположен сверху несущих наружных стен;
  • при показателях ширины пролёта между стенами меньше шести метров для монтажа систем наслонного типа допускается не выполнять установку промежуточных подпорок;
    Крепление каркаса к стенам и возведение

    Крепление каркаса к стенам и возведение

  • если показатель ширины пролёта находится в диапазоне от десяти до двенадцати метров, требуется монтировать одну промежуточную подпорку, а при больших размерах пролёта устанавливаются две такие подпорки;
  • монтаж ферм следует выполнять снизу вверх, а отправной точкой служит установка промежуточных подпорок, лежней и подкладных досок;
  • следующим этапом самостоятельного монтажа ферм является установка стоек, выверить которые можно отвесом, а фиксируются эти элементы парой специальных раскреплений;
  • далее подготовленные деревянные фермы укладываются с выступом на опорную балку в тридцать сантиметров и фиксируются болтами и скобами.

Установка ферм завершается монтажом подпорок и обрешётки. Следует помнить, что эксплуатационные и технические характеристики готовой кровли полностью зависят от типа деревянных ферм и качества их монтажа.

Подробнее о монтаже и креплении своими руками смотрите в видео.

монтаж, конструкции, узел опирания, отличия, разница

Стропильные фермы – это специальные строительные конструкции, которые применяются при устройстве скатных крыш. Конструкции эти жесткие, их задача состоит в том, чтобы передать все нагрузки от кровли на стены здания.

Виды деревянных ферм

Виды деревянных ферм.

Делают стропильные системы из дерева, металла, железобетона, выбор материала зависит не только от требований, но и типа, назначения строения. Монтаж стропильных ферм осуществляется по самым различным схемам, учитывая вид самой крыши, нагрузки, назначение строения.

Виды ферм

Стропильным и подстропильным фермам отводится самая ответственная роль. Они могут иметь следующий вид:

  • с параллельными поясами – это самые простые конструкции, применяются при индустриальном строительстве;
  • полигональные фермы используют при достаточно больших пролетах и нагрузках, они обеспечивают снижение массы кровли;
  • трапецеидальные используются при мягких, рулонных кровлях;
  • треугольные фермы подходят для черепицы, кровельной стали, асбоцементных листов, волнистых материалов, которые требуют довольно крутых уклонов;
  • ромбическая и полураскосная решетка.

Как выполнить расчет стропильной системы?

Частота обрешетки в зависимости от типа покрытия крыши

Частота обрешетки в зависимости от типа покрытия крыши.

При выполнении расчетов стропильных конструкций необходимо тщательно учитывать все нагрузки, разделяющиеся на три основные группы:

  • постоянные, учитывающие вес кровельного “пирога”;
  • временные, которые включают вес снега, людей, которые поднимаются на крышу для выполнения различных работ, ветровую нагрузку;
  • особые, например, сейсмические.

Для определения снеговых нагрузок необходимо руководствоваться погодными условиями региона. Для этого пользуются такой формулой: S=Sg*μ, где Sg – расчетное значение веса снега на квадратный метр, а μ – это коэффициент, высчитывающийся по углу наклона крыши.

Для определения ветровой нагрузки учитывают такие показатели, как высота здания, тип местности, нормативы по ветровой нагрузке для региона. Все необходимые значения и данные можно найти в справочниках по строительным нормативам, там же располагаются и отдельные формулы, которые могут при этом понадобиться.

Стальные, деревянные и железобетонные стропильные фермы

Элементы используемой стропильной системы могут изготавливаться из различных материалов, это не только традиционное дерево, но и металл, железобетон. Сами фермы могут принимать три формы: полигональную, с параллельными поясами, треугольную. Для мягких кровельных материалов достаточно полигональных и с параллельными поясами, а вот для листовых лучше конструировать треугольные фермы.

Стальные элементы производят заводским способом, они имеют стандартные размеры, рассчитанные на пролеты с длинами в тридцать шесть, тридцать, двадцать четыре, восемнадцать метров. Также обычно все стальные элементы имеют параллельный пояс, что отличает их от прочих.

Схема крепления опорного узла стропил

Схема крепления опорного узла стропил.

Для строительства частных домов используются стальные стропильные фермы из профильной трубы, так как они имеют малый вес. Фермы из тавра, швеллера, уголка более тяжелые. Собирается стропильная система непосредственно на стройплощадке, для крепления используется сварка. Профильные трубы, которые применяются для ферм, имеют толщину от полутора миллиметров до пяти, сам профиль может быть квадратным либо прямоугольным.

Железобетонные фермы представляют собой несущие, очень прочные решетчатые конструкции, которые часто используются для перекрытий пролетов при большой длине. Сегодня такие фермы разделяются на треугольные безраскосной формы, сегментные раскосные и безраскосные для скатных крыш, специальные фермы для крыш с небольшим уклоном.

При изготовлении железобетонных ферм оценивают такие показатели, как прочность бетона, плотность, морозостойкость, марка стали, толщина бетона вокруг установленной арматуры, защита от коррозии. Для частных домов такие фермы практически не используются, хотя их надежность и прочность намного выше, связано это с большим весом и сложностями при монтаже.

Деревянные фермы делают из бруса, они чаще всего применяются в частном и малоэтажном строительстве. Такие фермы всегда собирают на стройплощадке, на дерево перед этим наносят специальный защитный состав, который убережет его от насекомых. Соединения осуществляются при помощи болтов, анкеров, пластин и скоб. Монтаж деревянных ферм одновременно и более легкий, и более трудный, что связано с особенностями древесины.

Монтаж стропильной системы для односкатной крыши

Как правило, монтаж стропильных систем поручают специалистам, так как дело это очень ответственное, требующее наличия специальных знаний. От надежности стропильной системы будет зависеть устойчивость всей кровли и строения, поэтому приступать к этому делу самостоятельно не советуется.

Рассмотрим монтаж простейшей схемы устройства стропильных ферм для простой односкатной крыши. На первом этапе необходимо правильно рассчитать имеющуюся величину перепада стен, что можно сделать по формуле:

H = Ш * tg L.

Варианты обрешетки кровли

Варианты обрешетки кровли.

Тут Н принимается за перепад стен, Ш – это расстояние между отдельными опорными стенами, tg L – это тангенс угла наклона односкатной крыши.

При изготовлении стропил из дерева необходимо предварительно обработать их при помощи специальных антисептиков и антипиренов, что поможет максимально защитить дерево от влияния насекомых, плесени, высоких температур.

На следующем этапе монтируется мауэрлат, то есть опорные балки, толщина которых должна полностью соответствовать толщине стены, так как необходима жесткая привязка, отличная гидроизоляция конструкции. При установке надо следить, чтобы балка шла строго горизонтально, после монтажа на поверхности надо разметить места, где будут крепиться стропильные ноги, вырезать специальные выемки под них.

Установка стропил осуществляется таким образом, чтобы подготовленные фермы на тридцать сантиметров выступали за опорные балки, крепеж при этом осуществляется болтами и скобами. Подпорки ставятся только в том случае, когда длина стропильных ног больше, чем четыре с половиной метра. Планки обрешетки набиваются поверх поставленных стропил.

Подстропильные системы

Подстропильные конструкции применяются не так часто, в основном, при необходимости сооружения мансардных помещений и в тех случаях, когда шаг колон намного превышает шаг несущих конструкций. Для этого используются подстропильные балки и фермы с длиной в 12 метров, хотя возможно при необходимости увеличивать и до 18-24 метров.

Подстропильные балки применяются с балочными стропилами. Первые имеют пучковую арматуру, чтобы облегчить массу и обеспечить большую надежность (для железобетонных конструкций). Такие конструкции устанавливают на колонны, соединяют со стропильной конструкцией при помощи анкеров, для металлических балок используется дополнительно сварка.

В каком случае применяются подстропильные конструкции?

Подстропильные конструкции применяются в зданиях, которые имеют поперечно расположенные внутренние несущие стены либо две поперечные. В этом случае подстропильные конструкции будут состоять из уложенных вдоль крыши балок (сквозных прогонов), которые опираются на лежень через брусья стоек, далее они имеют упор уже на стены. Применяется конструкция и без прогонов, в этом случае все стойки будут подводиться под каждую отдельную стропильную ногу.

Коньковый узел делают при помощи стыковки стропильных ног наверху с перевязкой стальными либо деревянными накладными. Стоит отметить, что здесь нет про

Несущие конструкции покрытия в промышленных зданиях


Новый сервис — Строительные калькуляторы online


Общие сведения о конструкциях покрытия

В системе конструкций промышленного здания покрытие выполняет одну из главных ролей.

Оно определяет долговечность здания в целом, характер внутреннего пространства и нередко внешний облик здания.

На покрытие одноэтажного здания приходится 20-30, а иногда 40% стоимости и 30% трудоемкости строительства.

Покрытия промышленных зданий, как правило, устраиваются бесчердачными.

Состоят они из несущих и ограждающих конструкций.

Несущие конструкции покрытия устраиваются в виде ферм, балок, арок и рам, которые поддерживают ограждающую часть, придавая ей уклон, соответствующий материалу кровли.

Ограждающая часть покрытий кроме защиты помещений от атмосферных воздействий вместе с несущими конструкциями обеспечивают зданиям пространственную жесткость.

Независимо от типа покрытий, которые могут быть односкатными, многоскатными, плоскими, шедовыми, криволинейными, они должны иметь хорошую гидроизолирующую способность, паро- и теплозащиту, соответствующую назначению здания, быть прочными, пожаробезопасными и каррозионностойкими, индустриальными в возведении, долговечными и надежными в эксплуатации.

Одним из главных требований, предъявляемых к покрытию, являются их малая масса и экономичность.

Вид и материал несущих конструкций покрытия выбирают с учетом:

— ширины пролетов;

— шага опор;

— величины и характера нагрузок на покрытие;

— вида и грузоподъемности внутрицехового подъемно-транспортного оборудования;

— типа кровли.

Кроме того, необходимо учитывать район строительства, систему размещаемых под покрытием коммуникаций и степень агрессивности воздушной среды производства.

Несущими конструкциями плоскостных покрытий, как правило, являются стропильные конструкции (балки и фермы). В случаях, когда шаг колонн превышает шаг стропильных конструкций, в состав элементов покрытия вводят подстропильные конструкции.

Подстропильные конструкции устанавливают на колонны в продольном направлении, а на них опирают стропильные конструкции.

Несущие конструкции плоскостных покрытий выполняются из железобетона, металла, древесины и комбинированными (металлодеревянными и сталежелезобетонными).

В комбинированных несущих конструкциях более полно используются положительные свойства каждого материала.

Так, элементы, работающие на сжатие, выполняют из железобетона и древесины, а элементы, подверженные растяжению,- из металла.

В виду этого комбинированные конструкции часто имеют повышенную надежность в работе и большую долговечность.

 

Железобетонные стропильные и подстропильные балки и фермы, описание конструкции, область применения

Стропильные балки применяют при устройстве односкатных, многоскатных и плоских покрытий зданий в пролетах от 6 до 18 м.

Балки односкатных и плоских покрытий имеют прямолинейных верхний пояс, а балки двух- и многоскатных покрытий – ломаный пояс с уклоном скатов 1:12.

Для перекрытия пролетов 6 и 9 м используют балки таврового сечения с высотой на опорах 590 и 890 мм, а пролетов 12 и 18 м – двутаврового и прямоугольного сечений с высотой на опоре 890, 1190 и 1490 мм.

Балки прямоугольного сечения с отверстиями просты в изготовлении и облегчают прокладку верхних коммуникаций.

Однако на них расходуется больше бетона по сравнению с балками таврового и двутаврового сечений.

Для изготовления балок применяют бетон марок 200-500 и предварительно напряженную арматуру.

На верхних поясах балок предусматривают закладные элементы для крепления прогонов или панелей покрытия, на нижних поясах и стенках – закладные элементы для крепления путей подвесного транспорта, а в опорных частях – стальные листы для крепления балок к колоннам.

Стропильные балки крепят к колоннам с помощью анкеров, выпущенных из колонн.

При высоте балок на опоре не более 900 мм используют безанкерный способ крепления, что позволяет снизить расход стали на узле и трудовые затраты.

 

Стропильные балки двухтаврового сечения для плоских и односкатных покрытий:

а, в – для плоского покрытия, б – для односкатного покрытия

 

 

Строительная балка твухтаврового сечения для двух- и многоскатных покрытий

 

 

Стропильная решетчатая балка для скатных покрытий

 

Подстропильные балки предусматривают в покрытиях с балочными стропильными конструкциями, если их шаг принят 6 м, а шаг колонн 12 м. подстропильные балки имеют трапециевидное очертание и тавровое сечение с полкой внизу.

Длина балок 12 м, высота в пролете 1500 мм, на опоре 600 мм, ширина полки 700 мм.

В местах опирания стропильных балок стенки подстропильных балок утолщены до ширины полки.

Крепят подстропильные балки к колоннам и стропильные к подстропильным сваркой закладных элементов.

 

 

Подстропильная балка

 

Стропильные фермы подразделяют на сегментные, арочные безраскосные, с параллельными поясами и треугольные.

Стропильные фермы обладают лучшими технико-экономическими показателями по сравнению с балками.

Их применяют при пролетах 18, 24, 30 м.

Сегментные, арочные, а также фермы с параллельными поясами предназначены для покрытий с рулонной кровлей, треугольные – под кровлю из асбестоцементных и металлических волнистых листов.

Для обеспечения нормального уклона рулонной кровли в крайних сегментных и арочных фермах и прилегающих к ним панелях предусматривают столбики для опирания пенелей покрытия.

Решетка ферм позволяет применять панели шириной 1,5 и 3 м. Фермы укладывают через 6, 12 и 18 м.

Наиболее рациональны сегментовые и арочные фермы, имеющие ломанные и криволинейные верхние пояса.

По сравнению с другими у них меньше усилия в элементах решетки, что позволяет делать решетку более редкой.

Незначительная высота этих ферм на опоре позволяет уменьшить общую высоту здания.

Арочные безраскосные фермы технологичны в изготовлении и позволяют рационально использовать межферменное пространство.

Фермы с параллельными поясами  имеют простое очертание; они взаимозаменяемы со стальными фермами.

Недостатки таких ферм: большая высота на опоре, из-за чего увеличивается высота стен и неполезный объем здания, необходимость в дополнительных связях в покрытии.

 

 

Стропильная сегментовая ферма

 

 

 

Стропильная арочная безкаркасная ферма

 

 

Стропильная ферма с параллельными поясами

 

 

Стропильная треугольная ферма

 

Подстропильные фермы, имеющие длину 12 и 18 м, предназначаются для опирания на них стропильных ферм, шаг которых составляет 6 м.

Стропильные и подстропильные фермы изготавливаются из бетона марки 300-500.

Нижние пояса их выполняют предварительно напряженными, армируя пучками из высокопрочной проволоки.

В фермах предусмотрены закладные элементы, аналогичные балкам. Крепят фермы к колоннам, а подстропильные между собой сваркой закладных элементов.

 

 Подстропильная ферма. Опирание стропильной фермы на подстропильную

 

Стальные стропильные и подстропильные балки и фермы, описание конструкции, область применения

Стропильные фермы изготавливают трех основных типов:

— с параллельными поясами;

— полигональные;

— треугольные.

Под рулонные кровли устанавливают первые два типа ферм с уклоном верхнего пояса соответственно 1,5% и 1:8, а под кровли из асбоцементных и металлических листов – треугольные с уклоном 1:3,5.

Унифицированные стальные фермы изготавливают пролетами 18, 24, 30, 36 м. Применяют их при шаге колонн 6, 12 м и более.

Высота ферм на опоре с параллельными поясами 2550-3750 мм, полигональных – 2200 и треугольных — 450 мм. Панели верхнего пояса ферм приняты длиной 3 м.

Пояса и решетки ферм выполняют из уголков и соединяют между собой сваркой с помощью фасонок из листовой стали.

Рациональна конструкция ферм с поясами из широкополочных двутавров.

Эффективность их заключается в экономии стали и меньших трудовых затратах на изготовление.

С колоннами фермы соединяют шарнирно с помощью надопорных стоек двутаврового сечения.

Стойки крепят к колоннам анкерными болтами, а пояса ферм к стойкам черными болтами.

Треугольные фермы крепят к колоннам аналогично железобетонным.

 

Стальная стропильная ферма с параллельными поясами

 

Стальные полигональные стропильные фермы

 

Стропильная треугольная стальная ферма

 

Подстропильные фермы отличаются наличием параллельных поясов, в остальном они аналогичны стропильным фермам. Изготавливают их длиной 2, 18 и 24 м и высотой 3130, 3270 и 3750 мм (в зависимости от типа стропильных ферм и их пролета). П

одстропильные фермы соединяют с колоннами посредством надопорных стоек, служащих одновременно опорами стропильных ферм.

Перспективными в промышленном строительстве являются покры­тия с фермами из стальных труб, из тонкостенных балок, с рамами из стальных элементов коробчатого профиля и структурные конструкции.

Эти облегченные стальные конструкции, имею­щие полную заводскую готовность и комплектно поставляемые на стройку, отличаются малой материалоемкостью и резко сокращают сро­ки возведения зданий.

Подстропильная стальная ферма

 

Фермы из стальных труб, имеющие обыч­ную конструктивную схему других ферм, устанавливают на пролеты 18, 24 и 30 м.

Замена уголковых профилей трубами позволяет снизить расход стали на 10-35%.

Используемые при этом бесфасоночные соединения поясов и решетки значительно уменьшают трудоемкость из­готовления ферм.

В фермах из труб нет мест для скопления агрессив­ной пыли.

В тонкостенных стальных балках име­ются пустотелые пояса, гладкие или гофрированные стенки из листа толщиной 3-4 мм.

Гофры высотой 35-40 мм имеют шаг 1,5 м.

Такие балки наиболее целесообразно применять для сетки колонн 12×18 м.

Балки   из   широкополочных   двутавров    со сквозными стенами укладывают в покрытиях с сетками колонн 6X12 и 6X18 м. Эти балки изготовляют из двутавров путем продольной зигзагообразной резки их стенок и сварки полученных обеих его частей.

Стальные рамы с коробчатыми сечениями эле­ментов применяют в зданиях с пролетами 18 и 24 м и высотой соответственно 6,98 и 8,18 м.

Коробчатое сечение получают из горячекатаных швеллеров и гофрированных листов-стенок толщиной 3-4 мм.

Такие рамы целесообразно применять в одно- и двухпролетных зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью 5-8 т или без них при шаге колонн 6м.

 

Несущие конструкции покрытий из дерева, определение, область применения

Несущие конструкции покрытий из дерева имеют высокую прочность и стойкость во многих агрессивных средах, неболь­шую массу, хорошие архитектурно-эстетические качества, просты в массовом заводском производстве, а по долговеч­ности почти не уступают железобетонным и метал­лическим конструкциям.

Применяют их в зда­ниях с нормальным температурно-влажностным режимом, а также в це­хах с агрессивной по от­ношению к другим конст­рукциям средой (тра­вильных, электролизных, красильных, некоторых химических и др.).

В по­крытиях промышленных зданий применяют дере­вянные балки, фермы, арки и рамы.

 

Деревянные балки, фермы, арки, рамы. Описание конструкции, область применения

Деревянные балки используют в зданиях с пролетами от 9 до 18 м. Наиболее индустриальны клееные бал­ки: из досок, с одной или двумя фанерными стенками и др. По очер­танию различают конструкции балок с параллельными поясами, двухскатные с горизонталь­ным или ломаным нижним поясом.

Клееные балки из досок изготовляют прямоугольного или двутав­рового сечения с высотой на опоре 450-1300 мм и уклоном верхнего пояса  1:10.

Длина этих балок от 9 до 18 м.

На такие балки можно подвешивать краны грузоподъемностью до 3 т.

Балки с перекрестными дощатыми стенками на гвоздях имеют двутавровое сечение и состоят из двух поясов, двойной стенки и ребер жесткости из брусков.

Такими балками пере­крывают пролеты от 9 до 15 м.

Клееные балки с фанерными стенками имеют двутавровое или ко­робчатое сечение; применяют их для перекрытия проле­тов до 18 м. Балки могут иметь волнистые фанерные стенки.

В местах стыков фанеры, а также через 1/8-1/10 пролета в балках двутаврового сечения ставят вертикальные ребра жесткос­ти из брусков.

Такие балки по сравнению с другими типа­ми менее трудоемки в изго­товлении и на них меньше рас­ходуется древесины.

 

Деревянные балки покрытий:

а — односкатная; б — двухскатная; в — двускатная ломанного очертания

 

Деревянная балка с дощатой перекрестной стенкой

 

Деревянная балка клееная с одной или двумя фанерными стенками

 

Деревянные фермы применяют для перекрытия пролетов от 12 до 24 м. Наи­более распространены деревометаллические фермы, в кото­рых сжатые элементы выпол­няют из древесины, а растя­нутые из стали.

По очертанию фермы разделяют на:

— сегмент­ные;

— многоугольные;

— трапецие­видные;

— треугольные.

Сегментные фермы, имею­щие длину 12-36 м, отлича­ются легкостью, малым чис­лом монтажных элементов и простой конструкцией узлов.

Верхний пояс ферм конструируют из клееных блоков криволинейного очертания, нижний — из стальных тяжей или уголков.

Решетку крепят к поясам болтами с помощью стальных пластинок.

 

Деревометаллическая сегментовая ферма покрытия

 

1 — элементы верхнего пояса; 2 — деревянные накладки; 3- болты;

4 — металлический вкладыш; 5 — узловой болт

 

 

1 — нижний пояс фермы; 2 — фасонки из полосовой стали; 3- монтажные болты;

4 — раскосы фермы

 

Многоугольными фермами перекрывают пролеты от 12 до 30 м.

Верхний пояс фермы собирают из брусьев длиной на две панели.

Треугольную решетку со стойками делают из брусьев, соединяют ее с поясами на болтах.

Усилия в решетках таких ферм срав­нительно невелики, что упрощает конструкцию узлов.

 

 

Деревометаллическая многоугольная ферма покрытия

 

 

1 — деревянная накладка; 2 — металлический вкладыш; 3- узловой болт;

4 — болты; 5 — металлические пластины-наконечники; 6 -раскосы; 7 — верхний пояс фермы

 

1 — металлические пластины; 2 — раскосы фермы; 3- болты;

4 — нижний пояс фермы

 

Из трапециевидных ферм и треугольных ферм лучшими технико-экономическими показа­телями отличается клееная ферма с растянутыми опорными раскосами.

Фермы применяют для перекрытия пролетов 12-30м.

Верхний пояс выполняют из досок, нижний (затяжку) — из уголков.

Панели верхнего пояса шарнирно соединены с металлической затяж­кой.

В фермах приняты треугольные решетки, усиленные стойками.

 

 

Трапецивидная деревометаллическая ферма покрытия

 

Деревометаллическая треугольная ферма покрытия

 

Верхний пояс ферм может быть клееным или из брусьев.

Нижний пояс делают из профильной или круглой стали.

Деревянные арки и рамы применяют реже по сравнению с балка­ми и фермами.

Несущие качества и жесткость деревянных конструк­ций можно повысить их армированием.

При коэффициенте армирования сечения 0,01-0,04 несущая способность и жесткость деревянных балок повышаются в 1,6-3,2 раза.

Кроме того, армированные деревянные конструкции легки, менее деформативны во времени, более надежны в эксплуатации; изготовлять их можно из низкосортной древесины.

Деревянные элементы армируют стальными стержнями или стеклопластиковой арматурой.

Соединяют стержни с древесиной эпоксидным клеем.

Армировать дерево более целесообразно внутри, так как арматура скрыта от воздействия среды производства.

Можно применять предварительно напряженные армодеревянные конструкции.

 

 

 

1 — верхний пояс фермы; 2 — металлический вкладыш; 3- деревянные накладки;

4 — болты; 5 — металлический наконечник; 6 — стойка фермы

 

 

 

1 — верхний пояс фермы; 2 — металлический вкладыш; 3- деревянные накладки;

4 — болты; 5 — металлический наконечник; 6 — раскос фермы; 7 — профиль

 

Армодеревянные конструкции, краткое описание

Армодеревянные конструкции (балки, фермы, арки и рамы) из­готовляют прямоугольного, таврового, двутаврового или коробчатого се­чений.

Клееные деревянные конструкции совершеннее конструкций сплош­ного сечения, так как склеивание повышает прочность и долговечность древесины и позволяет создавать разнообразные конструктивные фор­мы.

 

 

Армодеревянные клееные конструкции покрытий

а — балка; б — ферма; в — арка; г — рама

 

Панели-оболочки КЖС, описание конструкции, область применения

Панели-оболочки КЖС (крупноразмерные, железобетон­ные, сводчатые) предназначаются для покрытий промышленных, общественных, сельскохозяйственных и других зданий с пролетами 12, 18 и 24 м, а при необходимости и для покрытий зданий других пролетов.

Применение панелей КЖС предусматривается в покры­тиях однопролетных и многопролетных зданий с фонарями и без фонарей верхнего света, бескрановых, а также оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 30 т или подвесным транспортом, грузоподъемностью до 5 т.

Конструкция панели-оболочки типа КЖС  представляет собой короткий цилиндрический пологий предвари­тельно напряженный свод-оболочку  с двумя ребрами-диафрагмами сегментного очертания.

Высо­ту поперечного сечения панели в середине пролета принимают 1/20-1/15l0 в зависимости от величины нагруз­ки и пролета.

Очертание верхней поверхности   оболоч­ки — по квадратной параболе,    минимальная   толщина 30 мм.

Диафрагмы проектируют облегченными с верти­кальными ребрами жесткости.

Минимальная   толщина стенки диафрагмы в пролете 40 мм,  а вблизи опоры 50 мм.

Сопряжение оболочки с диафрагмами выполняют с устройством пологих вутов, уклон 1=1/5.

Основная рабочая напрягаемая арматура распола­гается в нижней утолщенной зоне диафрагм.

Эта арма­тура принимается в основном из стержневой сваривае­мой стали (одного или двух вплотную расположенных стержней в каждом ребре).

В опорных узлах панели предусматривают сталь­ные анкерные детали, обеспечивающие надежное за­крепление рабочей арматуры в бетоне, выполняющей роль затяжки сводчатой конструкции.

Оболочку армируют по расчету сетками рулонного типа.

Диафрагмы армируют сварными каркасами только в приопорных зонах, а в средней части стержнями-подвесками, расположен­ными в вертикальных ребрах.

Панели типа КЖС проектируют из бетона    классов    по    прочности на сжатие В25-В50.

Конструкция панелей позволяет устраивать в оболочке технологические отверстия   диаметром 400-1450 мм, а также прямоугольные отверстия для устройства светоаэрационных или зенитных фонарей размером 2,5х6 или 2,5х9 м.

По контуру отверстия оболочку усиливают утолщением с армированием по расчету.

 

 

Панель оболочка КЖС

 

 

 

1 — панель оболочка КЖС; 2 — продольная балка; 3- анкер;

4 — монтажная сварка; 5 — заводская сварка; 6 — листовой шарнир; 7 — закладная деталь балки


Новый сервис — Строительные калькуляторы online


Стропильные и подстропильные конструкции — Студопедия

Железобетонные балки скатных покрытий перекрывают пролеты 12 и 18 м, железобетонные фермы – 18 и 24 м. Унифицированные стальные фермы разработаны для пролетов от 18 до 36 м.

Подстропильные конструкции применяют для опирания стропильных конструкций в тех случаях, когда шаг средних колонн больше шага крайних колонн. Подстропильные конструкции устанавливаются вдоль пролета на средние колонны. Существуют железобетонные подстропильные фермы при шаге колонн 12 м и стальные подстропильные фермы при шаге колонн от 12 до 24 м.

Несущие конструкции покрытия. Основные несущие конструкции покрытий в зависимости от величины перекрываемых пролетов состоят из железобетонных односкатных и двускатных балок, ферм, арок, пространственных конструкций и плит. По виду армирования несущие конструкции делят на обычно армированные и предварительно напряженные. Их выполняют цельными — на всю длину пролета, а также из отдельных блоков, собираемых в элементы путем укрупнительной сборки перед монтажом. Для небольших пролетов (6000, 9000, 12000 и 18000 мм) в качестве несущих конструкций можно использовать железобетонные стропильные балки. Их изготовляют односкатными, двускатными и с параллельными поясами (см. схему ниже):

Стропильные фермы

а — сегментные; б, в — безраскосные; е, с параллельными поясами.

Односкатные балки (см. схему ниже, поз. а, в) применяют в покрытиях одноэтажных промышленных зданий пролетом 6000-12000 мм, с шагом колонн 6 м и наружным водостоком. Двускатные балки используют в покрытиях одноэтажных промышленных зданий при пролетах 6000-18000 мм, шаге колонны 6000 и 12000 мм с наружным и внутренним водостоком. Балки с параллельными поясами применяют в покрытиях промышленных зданий с плоской кровлей при пролетах 12000 и 18000 мм и шаге колонн 6000 и 12000 м.



Сборные железобетонные стропильные балки

а, в — односкатные балки; б, г, д — двускатные балки; е, ж — балки с параллельными поясами.

Стропильные балки имеют тавровое или двутавровое сечение. Для уменьшения массы балок и пропуска коммуникаций в их стенках устраивают отверстия различного очертания. Одно- и двускатные балки можно собирать из отдельных блоков с последующим натяжением пропущенной через них арматуры.

Балки устанавливают на железобетонные колонны или на несущие стены с устройством железобетонных подушек, а балки пролетом 18000 мм также и на подстропильные балки. К колоннам балки покрытия прикрепляют анкерными болтами, выпущенными из колонн и проходящими через опорный лист, приваренный к закладной детали балки. Опорный лист балки прикрепляют к листу, заложенному в колонну.


Балки изготавливают из бетона классов В30, В40, В50, армируют высокопрочной проволокой класса Вр-II или стержневой арматурой из стали марки А-IV и А-IIIв.

Стропильные фермы. Такие конструкции состоят из отдельных соединенных между собой стержней, образующих каркас. Стержни фермы, расположенные по ее верхнему контуру, составляют верхний пояс, а по нижнему контуру — нижний пояс. Вертикальные стержни фермы называют стойками, наклонные — раскосами. Стойки и раскосы, расположенные между верхними и нижними поясами, образуют решетку фермы; а точки (места), в которых сходятся концы стоек и раскосов, — узлы фермы. Участок между двумя соседними узлами называется панелью.

В зависимости от очертания верхнего пояса фермы делят на сегментные, безраскосные и с параллельными поясами. Их применяют в скатных и плоских покрытиях одноэтажных промышленных зданий пролетом 18000 и более. Устанавливают стропильные фермы на железобетонные колонны или подстропильные фермы. Для крепления ферм к колоннам (подстропильным фермам), а также к фермам плит покрытия, рам фонаря, связей в них предусмотрены соответствующие стальные закладные детали. Фермы выполняют с предварительным напряжением нижнего пояса. Изготавливают из бетона классов B30 … В50, рабочую арматуру — из высокопрочной проволоки Вр-II и стержней из стали марки А-IV и др.

Подстропильные фермы (балки). Их применяют в покрытиях одноэтажных многопролетных промышленных зданий (см. схему ниже):

Фрагмент покрытия с различными стропильными фермами

1 — плиты покрытия; 2 — стропильные фермы; 3 — подстропильные фермы.

Подстропильные фермы (балки) применяют в средних рядах зданий для опирания ферм или балок покрытия в тех случаях, когда шаг крайних колонн составляет 6000 мм, а шаг колонн средних рядов — 12000 мм. Их устанавливают и закрепляют путем сварки закладных деталей.

Все фермы (балки) имеют одинаковый пролет — 12000 мм, кроме ферм, устанавливаемых в торцах здания и у поперечных температурных швов, пролет которых составляет 11500 мм (в соответствии с расположением колонн). По концам и посредине (в нижнем узле) подстропильных ферм (балок) предусмотрены площадки для опирания стропильных ферм (балок). В площадках имеются закладные листы с приваренными к ним анкерными болтами.

Связи

Для повышения устойчивости одноэтажных зданий в продольном направлении предусматривают систему вертикальных и горизонтальных связей между колоннами каркаса и в покрытии.

Вертикальные связи между колоннами (крестовые или портальные) устанавливаются в среднем шаге колонн в каждом температурно-деформационном блоке. При наличии мостового крана предусматриваются подкрановые (ниже подкрановой балки) и надкрановые связи.

Вертикальные и горизонтальные связи в покрытиях устанавливают в крайних шагах температурно-деформационного блока. Их выбирают с учетом типа покрытия, вида каркаса, вида кранового оборудования.

Фермы и типы ферм

Фермы — это ключевая особенность нового конкурса гражданского строительства. Действительно, длиннопролетные конструкции с малым весом — основная причина увеличения спроса на фермы в строительной отрасли. Поскольку из-за использования стали в качестве конструкционного материала, из-за ее более высокой прочности при меньшей массе, фермы стали играть важную роль в гражданских сооружениях вместе с развитием сталелитейной промышленности. В последние годы и даже сейчас, учитывая эстетический вид, эти фермы изготавливаются также из деревянных досок.Фермы крыш, мосты, электрические и телекоммуникационные башни и даже структурные рамы используют эти фермы в качестве своих неотъемлемых структурных форм.

Определение фермы

Фермы просто определяются как триангуляция элементов для создания стабилизированной конструкции. Математически триангуляция — это стабильная конфигурация. Обычно ферма имеет элементы, называемые верхним поясом, нижним поясом, вертикальным поясом и диагональным поясом.Основные функции ферм

  1. Несение нагрузок от надстроек
  2. Обеспечивает адекватную боковую устойчивость всей конструкции

В процессе проектирования есть несколько основных допущений. Следует уточнить, что конструкция ферм должна соответствовать проектным допущениям, чтобы избежать нежелательных отказов из-за разброса сил и нагрузок. Ниже приведены допущения при проектировании фермы.

  1. Элементы фермы будут воспринимать только осевые силы
  2. Узлы, т.е. соединения элементов, выполнены в виде шарнирных соединений, поэтому моменты не передаются на элементы фермы.
  3. Все внешние нагрузки и реакции действуют только на узлы
  4. Обычно ферма должна находиться в плоскости.

Обычно элементы ферм изготавливаются в виде двутавровых секций, углов, Т-образных секций, трубных секций, квадратных секций и секций каналов.Секции I более предпочтительны в качестве оптимизированной секции с точки зрения структурных сил.

Типы ферм

  1. Простая ферма — обозначает одну треугольную ферму. Эти фермы чаще всего используются в качестве стропильных ферм.
  2. Планарная ферма — как следует из названия, это двухмерная ферма. Если все элементы и узлы находятся на плоской поверхности, то эта ферма является плоской.
  3. Ферма пространственного каркаса — В отличие от плоской фермы, элементы и узлы расположены в трехмерном пространстве.Электрические и телекоммуникационные вышки — один из простейших примеров, которые мы видим в повседневной жизни.

Формы ферм

1. Ферма Pratt

Форма фермы Pratt для нагрузок в направлении силы тяжести

Форма фермы Pratt для подъемных нагрузок (нагрузки, противоположные силе тяжести)

2. Ферма Уоррена

3. Ферма северного света

4.Ферма Vierendeel

Ферма королевской почты, ферма тетивы, ферма стойки королевы, плоская ферма, линзовидная ферма — это некоторые другие формы ферм, используемые в промышленности.

Комментарии

комментария

.Фермы

— Преимущества и типы фермы

В своей основной форме ферма — это конструкция, в которой используются преимущества
присущая стабильность и распределение веса треугольника. Сеть
такие треугольники можно соединить, в результате чего напряжение будет
равномерно распределены по всей конструкции, что позволяет значительно
легче, чем стены из прочных материалов.

Используя
при таком подходе огромный вес и стресс можно безопасно удерживать
несущие балки, стены или земля, даже если внешние силы, такие как
ветер (заметно присутствуют стропильные конструкции на высотных зданиях) или
вибрации (раскачивание мостов из-за движения транспорта или ветра).Эти неровные
силы надежно распределяются по всей конструкции фермы. С тех пор
первые ферменные конструкции впервые стали использоваться в Древнем Египте и чаще
найденные в архитектурных проектах по всей Римской империи, они стали
неотъемлемая часть современной архитектуры, на которой построены многие современные постройки.
построены, в том числе дома для миллиардов людей по всему миру.

Ферма — это каркасная конструкция, которая распределяет нагрузку за счет присущей треугольнику устойчивости.

Преимущества фермы

Фермы — неотъемлемая часть современной архитектуры и строительства. поскольку
они могут нести столько веса сами по себе, их присутствие позволяет
строители для достижения максимальной экономии материалов, легко покрывают большие
расстояния с простыми ферменными сетками, равномерно принимают нагрузку от тяжелых
конструкции, легкий доступ ко всей конструкции, экономия на дорогих материалах,
и строить конструкции, доступные для обслуживания после первоначального
строительство.

Деревянные фермы являются наиболее распространенными и встречаются в
жилищного строительства как один из наиболее распространенных архитектурных проектов для
несущие конструкции крыши или перекрытия. Фермы из дерева считаются
невероятно полезны, потому что их можно легко и быстро построить на месте,
с очень небольшим количеством дешевых и доступных материалов, необходимых для создания
конструкция, способная выдерживать большие весовые нагрузки. Деревянные фермы можно использовать для
длина пролета до 35 метров, что более чем достаточно для
создание очень прочных и долговечных мостовидных протезов.

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

Основные типы фермы:

Простой
— Ферма, созданная из единого треугольника, часто используется для строительства зажигалок.
крыши, поддерживающие потолочные конструкции или обеспечивающие прочность металла
рама велосипедов (стержень любого современного велосипедного дизайна — единый
треугольник между сиденьем, педалями и ручками, а также дополнительные
треугольник, который соединяет основной треугольник с задним колесом) и многие другие
легкие конструкции (например, самолеты).

Планар
— Соединяя больше треугольников фермы, мы получаем плоские конструкции,
нагрузка, которая на них возлагается. Чаще всего планарная конструкция состоит из
одного повторяющегося узора и чаще всего используются для построения
крыши и мосты.

Космическая рама
— Фермы также могут быть выполнены в 3-х измерениях с тетраэдром.
самая простая и часто используемая космическая ферма.Он состоит из шести
отличные элементы, что мясо на четырех суставах. Сетка космического каркаса
элементы чаще всего используются при возведении «перекрытий» надстроенных
всего несколько точек нагрузки, которые должны выдерживать очень большой вес
верх из них.

Типы фермы

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

  • Ферма Аллана
    — 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 его карьеру спроектировано более 580 мостов.Конструкции фермы Alan умножают
    количество ферм Howe, позволяющих создавать гораздо более длинные мосты
    которые поддерживаются одной или несколькими точками поддержки.
  • Бейли-Бридж
    — Первоначально разработан во время Второй мировой войны для легкой сборки на месте во время
    боевые действия с использованием сборных частей. Сегодня древесина и
    стальные версии этих мостов используются для переноски
    пешеходы, автомобильный и железнодорожный транспорт.
  • Балтиморская ферма
    — Вариант ферм Pratt, в котором используется дополнительная связь в
    нижние участки фермовой сети моста. Он используется в основном для
    перевозящий железнодорожный транспорт.
  • Ферма Боллмана
    — Очень редкий тип фермы, который сохранился сегодня в единственном мосту своего
    дизайн остался стоять. Железнодорожный мост Bollman Truss в Сэвидже, штат Мэриленд
    имеет революционный цельнометаллический дизайн.
  • Ферма тетива
    — Запатентованная в 1841 году тетива является одной из самых популярных конструкций ферм.
    для небольших ферменных мостов.
  • Ферма коричневая
    — Очень популярная конструкция фермы с диагональным поперечным сжатием
    элементы, которые соединены с горизонтальными верхними и нижними стрингерами.
    Они в основном используются для мостов из дерева, в основном покрытых
    мосты.
  • Арочная ферма Burr
    — Еще одна конструкция фермы, которая часто используется при создании крытых
    мосты. В дополнение к традиционной конструкции фермы с плоским треугольником,
    он также имеет арку, которая дает всей конструкции дополнительные
    прочность и жесткость.
  • Консольная ферма
    — Ферменная сеть, размещаемая на консольных мостах, чья
    основные палубы жестко закреплены на центральных вертикальных лонжеронах.Наиболее
    мосты этой конструкции имеют фермы, расположенные как сверху (где
    конструкция помещена под сжатие) и ниже (где мост
    находится под напряжением) основных настилов моста.
  • Ферма Fink
    — Уникальный дизайн фермы, который размещается только под палубой
    мосты (обычно предназначены для перевозки поездов или автотранспорта
    транспорт). Во время создания в 1860 году ферма Fink позволила
    создание самых длинных цельнометаллических мостов в мире.
  • Ферма Howe
    — Очень популярный тип фермы, в которой диагонали сортировки
    наклон вверх к центру. Множество небольших мостов и архитектурных
    Решения для дома отличает этот простой дизайн.
  • К-ферма
    — Тип моста, состоящий из нескольких типов треугольников, которые в
    центр структуры от нормального и перевернутого символа «K»
  • Ферма Kingpost
    — Эволюция самой простой в изготовлении фермы, которая улучшена
    с одной вертикальной линией поддержки.
  • Ферма Queenpost
    — Аналогично ферме Kingpost, но с дополнительным горизонтальным удлинением, которое
    разделяет две диагональные внешние опоры.
  • Ферма Waddell
    — Еще одна очень простая конструкция фермы. Он использует один высокий треугольник, который
    усилен двумя обращенными внутрь треугольниками.
  • Решетчатая ферма
    — Этот тип фермы требует использования большого количества мелких и тесных
    разнесенные диагональные элементы, образующие решетку.Этот дизайн обычно
    используется для создания легких конструкций (из дерева, железа
    или стали), например, меньшие мосты или ангары.
  • Линзовидная ферма
    — Конструкция фермы данного типа состоит из большой фермы в форме линзы, которая
    возвышается над главной палубой моста. Этот объектив разделен
    на две части, причем верхняя и нижняя арки имеют свою сеть
    ферм.Если настил моста расположен посередине
    линзы, то этот мост называется линзовидным стержнем пони.
  • Ферма длинная
    — Основан на ферме Howe, но сделан исключительно из дерева. Самый длинный
    сохранившийся мост этого типа — Крытый мост Эльдеан к северу от Трои,
    Огайо. Этот мост, построенный в 1860 году, преодолевает расстояние в 68 метров.
    центральная точка привязки.
  • Ферма Паркер
    — Это очень популярная конструкция фермы, которая вместо гладкой арки
    имеет арочную арку, которая напрямую соединяет края фермы
    сетка.Очень напоминает тетиву арочной фермы. Он также известен как
    дизайн фермы верблюда.
  • Ферма Pegram
    — Это гибрид конструкции фермы Pegram, с наиболее заметным
    разница в том, что все верхние пояса имеют одинаковую длину, а нижние
    одни длиннее.
  • Ферма Пенсильвании (Пети)
    — Тип фермы, нижняя часть сетки которой дополнительно
    усилены дополнительными треугольниками.
  • Ферма Pratt
    — Очень популярная конструкция фермы, в которой диагональные опоры наклонены в сторону
    центр (в то время как в Howe фермы направлены в противоположную сторону).
    Такая конструкция позволяет создавать конструкции с пролетами 76
    метров между точками привязки. Мосты с такой конструкцией были очень
    обычно делали между серединой 19 и началом 20 века.
  • Ферма Тэтчер
    — Редкий вариант конструкции фермы Pratt and Howe.
  • Арка фермы
    — Арочный мост, обратная арка которого построена из стропильной сетки ниже
    главная палуба моста. Вертикальные опоры соединяют эту арку с
    настилы. Его можно использовать для создания мостов среднего размера, которые
    может перевозить даже тяжелый железнодорожный транспорт.
  • Ферма Vierendeel
    — Ферменная конструкция, в которой используются не правильные треугольные элементы, а
    жесткие прямоугольные отверстия и прочная арматура из других
    элементы и соединители.Сегодня его чаще всего можно найти только в
    Бельгия. На сегодняшний день существует только один подвижный мост такой конструкции.
  • Ферма Уоррена
    — Очень простая конструкция фермы, состоящая из двух параллельных поясов и
    между ними размещены треугольники одинакового размера. Этот эффективный дизайн
    популярны не только в строительстве, но и в производстве.
    машины и системы. Например, ранние двухкрылые самолеты использовали
    легкая ферменная сетка Уоррена для усиления конструкции крыльев.
  • Ферма Whipple
    — Еще один вариант конструкции фермы Pratt, но выполненный с вертикальной
    стержни, которые удерживаются вместе множеством диагональных элементов
    (легкие и расположены под меньшим углом, что позволяет им пересекать
    одна или несколько вертикальных полос), предназначенные для совместной работы, чтобы уменьшить
    напряжение от остальной части конструкции.

,

Фермы

Somme Общие типы фермы:

  • Warren
  • King Post
  • Bridge
  • English Howe
  • Howe
  • Ферма K
  • Pratt
  • Balance
  • 000
  • Balance
  • 000 Ферма Уоррена

    Warren Truss

    Warren Roof Truss

    Ферма King Post

    King Post Truss

    Английская ферма Howe

    English Howe Truss

    Ферма Howe

    Howe Truss

    Howe Roof Truss

    Ферма K

    K Roof Truss

    0002

    K Roof Truss

    0002

    Pratt Truss

    Roof Pratt Truss

    Ферма Fink

    Fink Truss

    Ферма Балтимора

    Baltimore Truss

    Ферма Паркер

    Parker Roof Truss

    Ферма тетива

    Bowstring Truss

    ,

    Различные типы стропильных ферм для разных пролетов

    Что такое ферма?
    • В архитектуре и проектировании конструкций ферма — это конструкция, состоящая из одного или нескольких треугольных блоков, построенных из прямых тонких элементов, концы которых соединены в соединениях, называемых узлами.
    • Считается, что внешние силы и реакции на эти силы действуют только на узлы и приводят к силам в элементах, которые являются либо растягивающими, либо сжимающими силами.
    • Моменты (скручивающие силы) явно исключены потому и только потому, что все соединения в ферме считаются вращающимися.

    В этой статье мы собираемся обсудить различные типы стропильных ферм из дерева и стали и их использование в различных видах строительства.

    Различные типы деревянных и стальных кровельных ферм:
    1. Ферма King Post
    2. Ферма Queen Post
    3. Ферма Howe
    4. Ферма Pratt
    5. Ферма вентилятора
    6. Ферма крыши North Light
    7. Ферма четырехугольной крыши
    Фермы для крупнопролетных сооружений

    Ферма King Post

    Ферма крыши King Post (пролетами до 8 м)

    • Ферма King Post представляет собой деревянную ферму.
    • Он также может быть построен из комбинации дерева и стали.
    • Может использоваться для пролетов до 8м.

    Ферма на стойке королевы

    Ферма Queen Post (протяженность до 10 м)

    • Ферма Queen Post также является деревянной фермой.
    • Может использоваться для пролетов до 10м.

    Ферма Howe

    Ферма Howe (ширина от 6 м до 30 м)

    • Сделана из комбинации дерева и стали.
    • Вертикальные или растягивающие элементы изготовлены из стали.
    • Может использоваться для пролетов от 6 до 30м.

    Ферма Pratt

    Ферма Pratt (пролегает от 6 м до 10 м)

    • Ферма Pratt изготовлена ​​из стали.
    • Они менее экономичны, чем фермы Fink.
    • Вертикальные элементы предназначены для растяжения, а диагональные элементы — для сжатия.
    • Фермы Fink — это очень экономичная форма кровельных ферм.
    • Может использоваться для пролетов от 6 до 10м.

    Ферма вентилятора

    Ферма вентилятора (пролетами от 10 до 15 м)

    • Изготовлена ​​из стали.
    • Ферм вентилятора является формой стропильной фермы Fink.
    • В веерных фермах верхние пояса разделены на небольшие отрезки, чтобы обеспечить опоры для прогонов, которые не должны заходить в стыки в фермах Fink.
    • Применяется для пролетов 10-15м.

    Ферма крыши North Light

    Ферма крыши северного освещения (пролеты от 20 м до 30 м)

    • Когда пролет перекрытия превышает 15 м, обычно более экономично перейти от простой конструкции фермы к конструкции с использованием решетчатых балок с широким пролетом, которые поддерживают фермы под прямым углом.
    • Для удовлетворительного освещения помещения необходимо заменить или дополнить потолочное освещение, необходимо также предусмотреть боковое освещение для вентиляции через крышу.
    • Один из старейших и экономичных методов покрытия больших площадей — это северная световая и решетчатая балка.
    • Эта крыша состоит из ряда ферм, прикрепленных к балкам. Короткая вертикальная сторона фермы остеклена, поэтому, когда крыша используется в северном полушарии, остекленная часть обращена на север для лучшего освещения.
    • Может использоваться для пролетов от 20 до 30м.
    • Применяется для промышленных зданий, гостиных и т. Д.

    Фермы четырехугольной крыши

    Ферма четырехугольной крыши (для больших пролетов)

    • Эти фермы используются для больших пролетов, таких как железнодорожные навесы и зрительные залы.

    Фермы большого пролета

    Фермы большого пролета

    Связанные

    ,