Основные системы решетки стальных стропильных ферм

Обновлено: 09.05.2024

Очертание ферм. Оно зависит от назначения сооружения, статической схемы фермы, вида нагрузок, действующих на нее, и других факторов. Теоретически наивыгоднейшим является такое очертание контура фермы, при котором он соответствует очертанию эпюры моментов. Например, при равномерно распределенной нагрузке и горизонтальном нижнем поясе верхний пояс очерчен по дуге параболы (рис. ниже), а при одном сосредоточенном грузе в пролете — треугольная ферма (рис. ниже). В этом случае усилия будут возникать только в поясах; в стержнях решетки усилия теоретически равны нулю. Однако изготовление ферм с криволинейным поясом достаточно сложно и, кроме того, в элементах криволинейного пояса возникают значительные изгибающие моменты (рис. ниже), существенно ухудшающие работу пояса.

Многоугольное очертание одного из поясов фермы с частью узлов, расположенных по дуге параболы (полигональная ферма, рис. ниже), также обеспечивает малые усилия в стержнях решетки и относительно меньший вес ферм. Такие фермы не требуют изгиба элементов поясов и разметки по кривым. Однако необходимость в каждом узле с переломом пояса устраивать стыки и дополнительный расход материалов на стыковые накладки усложняют изготовление и увеличивают стоимость полигональных ферм. Поэтому в фермах относительно небольших пролетов (до 40 м) полигональные формы используют редко. Наиболее часто легкие фермы применяют трапециевидной формы (рис. ниже) и с параллельными поясами (рис. ниже). Фермы трапециевидного очертания имеют небольшие уклоны верхнего пояса. Их стали применять вместо треугольных ферм при использовании рулонных кровельных материалов, не требующих больших уклонов кровли. В настоящее время такие фермы являются основным типом стропильных ферм (ферм покрытий).

Очертания верхнего пояса легких ферм

Трапециевидное очертание ферм достаточно хорошо соответствует эпюре изгибающих моментов от равномерно распределенной нагрузки— контур фермы как бы описан вокруг эпюры (рис. выше); пунктир — эпюра изгибающих моментов).

Треугольные фермы (рис. выше) вследствие весьма больших усилий в поясах всегда значительно тяжелее ферм остальных типов. Примером применения треугольных ферм по эксплуатационным требованиям могут служить шедовые покрытия (рис. ниже), используемые в зданиях, где необходим большой и равномерный приток дневного света с одной стороны.

Фермы треугольного очертания шедового покрытия

Высоту фермы назначают после решения вопроса об очертании ее контура. Наивыгоднейшая (оптимальная) высота фермы получается тогда, когда масса поясов равна массе решетки (с фасонками), что достигается при сравнительно большом отношении высоты фермы к ее пролету (h/l > 1/5). На практике от такого соотношения отступают, и масса решетки вместе с фасонками часто составляет менее половины массы поясов (0,4-0,3 общей массы фермы). Это связано с тем, что при большой высоте ферму неудобно транспортировать и монтировать, так как ее пришлось бы перевозить отдельными элементами и собирать на месте монтажа, что требует много времени и больших затрат, не окупаемых экономией металла.

С учетом указанных выше обстоятельств, из которых важнейшими следует считать обеспечение допускаемого прогиба и выдерживание транспортных габаритов, высоту h легких ферм назначают в довольно широких пределах: от 1/5 до 1/20 пролета. Для стропильных ферм трапециевидного очертания и с параллельными поясами обычно назначают высоту в середине пролета h = (1/7-1/9)l.

Системы решеток ферм. В металлических фермах они весьма разнообразны. От системы решетки зависят масса фермы, трудоемкость ее изготовления, внешний вид. Ее стремятся запроектировать таким образом, чтобы нагрузки на ферму передавались, как правило, в узлах (во избежание местного изгиба пояса). Решетка ферм работает на поперечную силу, выполняя функции стенки сплошной балки.

Все виды решеток ферм можно разделить на три основные системы: треугольную, раскосную и специальную.

Треугольная система решетки с переменным направлением раскосов без стоек (рис. ниже) имеет наименьшее число узлов и стержней и наименьшую суммарную длину их. Однако при такой решетке длина панелей сжатого пояса оказывается весьма значительной, что требует повышенного расхода материала для обеспечения его устойчивости в плоскости фермы. Чтобы уменьшить длину панелей сжатого пояса, к треугольной решетке добавляют дополнительные стойки (рис. ниже). Иногда добавляют и подвески (рис. ниже), позволяющие при необходимости уменьшать расстояние между узлами фермы (например, в козловых кранах). Дополнительные стойки и подвески ненамного увеличивают массу фермы, так как они работают только на местную нагрузку, не участвуя в' передаче на опору поперечной силы, что позволяет принимать их сечение небольшим.

Различные системы решеток ферм

При раскосной системе решетки необходимо стремиться, чтобы более длинные элементы решетки (раскосы) работали на растяжение, а более короткие (стойки) — на сжатие, так как на работе коротких сжатых стержней меньше сказывается влияние продольного изгиба, чем на работе длинных.

Это требование удовлетворяется при нисходящих раскосах в фермах трапециевидного очертания и с параллельными поясами (рис. ниже) и восходящих — в треугольных фермах (рис. ниже). Однако в последних восходящие раскосы образуют неудобные для конструирования узлы. Поэтому в треугольной ферме рациональнее применять нисходящие раскосы (рис. ниже); они получаются сжатыми, но их длина меньше и узлы фермы более компактны. Применять раскосную решетку целесообразно при малой высоте ферм, больших узловых нагрузках, а также когда конструктивная схема сооружения точно фиксирует положение узлов фермы (например, в продольной связевой ферме гидротехнических затворов).

К специальным системам решетки относят шпренгельную, крестовую, ромбическую и полураскосную решетки.

Необходимость в шпренгельной решетке (рис. ниже) возникает в фермах с большой высотой, когда при соблюдении желательного угла наклона раскосов к поясу длина панелей получается чрезмерно большой, неудобной для расположения кровельного покрытия.

В фермах, работающих на двустороннюю нагрузку, как правило, устраивают крестовую решетку (рис. ниже). Такие решетки часто применяют в горизонтальных связевых фермах, которые служат для пространственной жесткости основных ферм (например, в производственных зданиях, мостах и других конструкциях). При этом раскосы в крестовой решетке конструируют из гибких элементов, способных нести только растягивающие усилия. Подобный способ конструирования превращает крестовую решетку из статически неопределимой в статически определимую. При любом возможном нагружении фермы в каждой панели один раскос будет растянут, а другой сжат. Вследствие большой гибкости сжатый раскос при незначительных усилиях теряет устойчивость и выключается из работы. В результате остается работоспособным только раскос, растянутый при данной комбинации нагрузок; ферма как бы приобретает систему решетки с нисходящими раскосами (рис. ниже).

Ромбическая и полураскосная решетки (рис. ниже) благодаря двум системам раскосов обладают большой жесткостью; они рациональны при работе конструкций на большие поперечные силы, в связи с чем их применяют в мостах, башнях и других конструкциях.

Угол наклона раскосов к поясу ферм оказывает существенное влияние на величину усилий, а следовательно, на сечение и вес раскосов. Оптимальный угол наклона в треугольной решетке составляет 45°, в раскосной решетке — 35°. Во всех случаях для улучшения конструкции узлов углы между раскосами и поясами следует назначать в пределах 30°-60°.

Длина панелей ферм, как правило, должна быть такой, чтобы обеспечивать передачу нагрузки на ферму в узлах. Кроме того, размер панелей должен соответствовать допустимому углу наклона раскосов к поясу. В стропильных фермах размер панелей зависит от системы кровельного покрытия. Обычно длина панелей в этих фермах 3 м, в редких случаях 1,5 м (в последнем случае часто применяют шпренгельную решетку для уменьшения стандартной панели длиной 3 м до 1,5 м).

Типы ферм по очертанию, высоте, системе решеток и длине панели

Устойчивость ферм, связи между фермами

От воздействия внешней нагрузки, приложенной к узлам фермы, в её элементах появляются сжимающие и растягивающие усилия. В этом случае верхний пояс работает на сжатие, а нижний — на растяжение. Элементы решетки в зависимости от характера и направления действующей нагрузки могут работать как на сжатие, так и на растяжение. При этом сжимающие усилия создают опасность потери устойчивости конструкции. Потеря устойчивости верхнего пояса может происходить в двух плоскостях: в плоскости фермы и из ее плоскости. В первом случае потеря устойчивости происходит за счет выпучивания между узлами фермы (по длине панели). Во втором случае потеря устойчивости возникает между точками пояса, закрепленными от смещения в горизонтальном направлении. Устойчивость фермы из ее плоскости является значительно меньшей по сравнению с устойчивостью в ее плоскости, что очевидно из-за того, что длина одной панели значительно меньше длины сжатого пояса.

Отдельная стропильная ферма является балочной конструкцией, обладающей очень малой боковой жесткостью. Для того чтобы обеспечить пространственную жесткость сооружения из плоских ферм, они должны быть раскреплены связями, образующими совместно с фермами геометрически неизменяемые пространственные системы, обычно решетчатые параллелепипеды (рис. ниже).

Кроме обеспечения пространственной неизменяемости, система связей должна обеспечивать устойчивость сжатых поясов в направлении, перпендикулярном плоскостям раскрепляемых ферм (из плоскости фермы), воспринимать горизонтальные нагрузки и создавать условия для высококачественного и удобного монтажа сооружения.

Связи по конструкциям покрытия здания располагают:

в плоскости верхних поясов ферм — горизонтальные поперечные связевые фермы 1 и продольные элементы — распорки 2 между ними (рис. ниже);
в плоскости нижних поясов ферм — горизонтальные поперечные и продольные связевые фермы 3 и распорки 2 (рис. ниже);
между фермами — вертикальные связи 4 (рис. ниже).

Связи по покрытию

Горизонтальные связи в плоскости верхних (сжатых) поясов ферм обязательны во всех случаях. Они состоят из раскосов и стоек, образующих совместно с поясами стропильных ферм горизонтальные связевые фермы с крестовой решеткой. Горизонтальные связи располагают между крайними парами ферм в торцах здания (или в торцах температурного отсека), но не реже, чем через 60 м.

Для связи между верхними поясами промежуточных стропильных ферм ставят специальные распорки над опорами и у конькового узла при пролете ферм до 30 м; при больших пролетах добавляют промежуточные распорки для того, чтобы расстояние между ними не превышало 12 м. Горизонтальные связи по верхним поясам ферм обеспечивают устойчивость сжатых поясов из плоскости фермы во время монтажа: в этот период расчетная длина таких поясов равна расстоянию между распорками. В процессе эксплуатации здания смещению верхних узлов из плоскости фермы препятствуют ребра кровельных плит или прогоны, но только при условии, что они закреплены от продольных смещений связями, расположенными в плоскости кровли.

Горизонтальные связи по нижним поясам ферм устанавливают в зданиях с крановым оборудованием.

Они состоят из поперечных и продольных связевых ферм и распорок. В зданиях с кранами легкого и среднего режима работы часто ограничиваются только поперечными связевыми фермами, располагаемыми между нижними поясами соседних ферм по торцам здания (или температурного отсека). Если длина здания или отсека велика, то устанавливают дополнительную поперечную связевую ферму, чтобы расстояние между такими фермами не превышало 60 м. Ширину продольной связевой фермы обычно принимают равной опорной панели нижнего пояса стропильной фермы.

Горизонтальные связевые фермы воспринимают горизонтальные нагрузки от ветра и торможения (поперечного и продольного) кранов.

Стропильные фермы обладают незначительной боковой жесткостью, поэтому процесс монтажа без их предварительного взаимного раскрепления невозможен. Эту функцию выполняют вертикальные связи между фермами, располагающиеся в плоскости опорных стоек ферм и в плоскости средних стоек (в фермах пролетом до 30 м) или стоек, ближайших к коньковому узлу, но не реже, чем че-, рез 12 м. Чаще всего вертикальные связи проектируют с крестовой решеткой, но при шаге ферм 12 м может быть применена и треугольная решетка. Средние стойки стропильных ферм, к которым прикрепляют вертикальные связи, проектируют крестового сечения.

Стропильная ферма металлическая

Стальные несущие конструкции выдерживают более высокие нагрузки по сравнению с деревянными и значительно повышают жесткость кровли. Металлическая стропильная ферма используется при строительстве промышленных ангаров и складов, зданий со стальным каркасом кровли.

К ее преимущественным качествам относится:

возможность перекрытия построек с большой площадью и высокими потолками,
создание жесткого каркаса, стойкого к динамическим нагрузкам,
прочность и устойчивость к коррозии за счет обработки специальным составом.

При устройстве плоской кровли лучше всего использовать прямоугольную конструкцию или трапецию. Если угол наклона крыши превышает 12 градусов или планируется использование тяжелого кровельного покрытия, то следует использовать треугольник.

Преимущества стропильных металлических ферм от “Делснаб”

Мы изготавливаем стропильные металлоконструкции любого типа, для производства использует профиль из горячекатаной стали, качество которого подтверждается сертификатом. Все изделия производятся с применением высокотехнологичного оборудования и точным соблюдение норм ГОСТ.

Готовые металлоконструкция доставляются по Москве и области, под заказ производится их монтаж на объекте. На изделия и работу предоставляется гарантия.

Изготовление металлических ферм

Наши услуги

Определение

Металлическая ферма (строительная) – это металлическая конструкция, состоящая из каркаса и решетки из жестких стержней, соединенных между собой в узлы в виде треугольников.

Виды металлических ферм

Подразделяются по системам:

– разрезные – в покрытиях зданий, мостах,
– неразрезные – при строительстве сооружений на местах с негативными геологическими условиями,
– консольные – при возведении навесных конструкций, линий электропередач.

Арочные. Для укрепления проемов при строительстве зданий, домов.

Вантовые. Выполняются из гибких элементов, работают на растяжение для больших пролетов на мостах, стадионах, ангарах.

По количеству поясов делятся на плоские и пространственные.

Область применения строительных ферм

Для частного и промышленного строительства различных систем, зданий и сооружений.

Наша продукция

Материалы, используемые при изготовлении ферм

Конструкция выполняется из профильных или круглых металлических труб, уголков, с маркировкой стали Ст3СП, 09Г2С, покрытых антикоррозионным составом.

Размеры ферм рассчитываются индивидуально согласно существующим стандартам.

Все составляющие конструкции свариваются или соединяются между собой болтами.

Изготовление металлических ферм по чертежам заказчика

Наш завод предлагает услуги производства металлических ферм по индивидуальным размерам заказчика. Присылайте свои чертежи/эсикзы на нашу почту, либо свяжитесь с нашими менеджерами по телефону, указанному на сайте.

Нормативная документация

Мы изготавливаем металлические фермы в соответствии со следующей документацией:

Данную стропильную конструкцию из профильного проката монтируют в готовом виде или сооружают на месте установки с помощью сварки или болтов. Ферма металлическая представляет собой стропильный треугольник из жестко закрепленных балок с вмонтированными раскосами и стойками. Треугольник зафиксирован в нижнем ярусе. Используются фермы в загородном строительстве домов и хозяйственных построек.

Чтобы строения из металлических ферм были надежными и долговечными, необходимо доверить их строительство профессионалам. Обращайтесь в нашу компанию. Мы много лет занимаемся их изготовлением на собственном заводе с современным оборудованием. Приобретенный опыт в их производстве помогает нам с успехом исполнять заказы. Купить на сайте компании можно готовую ферму или сделать на заказ. Цена у нас – от производителя, поэтому невысокая. Сколько будет стоить ферма зависит от ее размеров, степени сложности изготовления и пр.

Стропильные фермы металлические: опорная конструкция кровли

Фермы – это элементы конструкций, которые, восприняв нагрузку в пролете, передают ее на опоры. Стропильные фермы металлические имеют вид решетчатой сквозной конструкции, выполненной из прямоугольных стержней, «собранных» друг с другом в узлы. Выбор их конструкции для конкретной крыши определяет расположение чердачного перекрытия, уклон кровли и необходимая длина пролета.

Стропильные фермы металлические в основном изготавливают из стальных профилей, чаще из уголка. Для более тяжелых конструкций профиль имеет тавровое или двутавровое сечение, а для гидротехнических сооружений – круглое, профильная труба. Стальная стропильная ферма широко используется в конструкциях для покрытия и перекрытия зданий, чаще с шириной пролетов больше 24 м.

Конструкция из металла ↑

Прочность и жесткость этих элементов несущей конструкции обеспечивает их форма. Классический вариант металлической фермы состоит из прутьев – два параллельных и еще между ними, сваренные зигзагообразно. Благодаря такой компоновке даже при относительно малом расходе материала сопротивляемость конструкции из металла повышается.

Основные конструктивные элементы:

пояса, верхний и нижний,образующие контур,
решетка, собранная из раскосов и стоек.

Узловое соединение элементов выполняют непосредственным примыканием одного к другому. Стержни решетки фиксируют к поясам либо сваркой, либо посредством фасонных элементов. Помимо стропильных могут быть и подстропильные. Их используют как опоры для несущих конструкций и перекрытий, если расстояние между колоннами превышает шаг балок или у колонн неодинаковый шаг.

Виды: по поясам и решеткам ↑

Их классифицируют по геометрии поясов и типу решетки.

По очертанию пояса

с параллельными поясами – имеют достаточно конструктивных преимуществ. Наибольшая повторяемость деталей, связанная с равными длинами стержней для поясов и решетки, одной и той же схемой узлов, минимальным количеством стыков поясов, позволяет унифицировать конструкции, что дает возможность индустриализации их производства. Они оптимальны для мягких кровель.

трапецеидальные (односкатные) – в сопряжении с колоннами дает возможность устраивать жесткие узлы рам, повышающих жесткость здания. В середине пролета на решетке этих ферм нет длинных стержней. Для них не требуются большие уклоны.
полигональные – подходят для тяжелых строений, используемых для больших пролетов, при этом они дают существенную экономию стали. Полигональное очертание для легких вариантов нерационально, поскольку получение незначительно экономии несоизмеримо с усложнением конструкции.

треугольные – обычно их используют для крутых крыш или, исходя из условий эксплуатации здания или вида кровельного материала. Хотя они просты в исполнении, однако имеют определенные конструктивные недостатки, скажем, сложность острого опорного узла, повышенный расход материалов при изготовлении слишком длинных стержней в центральной части решетки. Использование треугольных систем в ряде случаев обязательно, например, в строениях, где необходимо обеспечить с одной стороны значительный и равномерный приток естественного света.

треугольная – самая эффективная в случае параллельных поясов и трапецеидального очертания, возможно их использование в системе с треугольным очертанием,
раскосная – раскосы, самые длинные элементы, должны быть растянутыми, стойки же, наоборот, сжатыми. Такая решетка по сравнению с треугольной более трудоемка и имеет больший расход материала,
специальные – шпренгельные, крестовые и другие.

Расчет треугольной фермы и его особенности ↑

При расчете учитываются требования СНиП по «Стальным конструкциям» и «Нагрузкам и воздействиям». Грамотно рассчитать стропильные системы из металла можно только при наличии специальных знаний. При этом учитываются многочисленные факторы, поэтому проектировщики, как правило, обращаются при расчетах к помощи специальных программ.

Что же лежит в основе расчетов треугольной фермы: пример ↑

Фермы находятся под постоянным воздействием таких нагрузок, как вес кровли, фонарей, подвесных водосточных систем, вентиляторов, собственный вес несущей конструкции и других. К временным нагрузкам относят давление ветра, снега, вес людей, находящихся на крыше, подвесного транспорта.

Принимаются во внимание также особые или периодические нагрузки, типа сейсмических, урагана и т. д.

Стропильные и подстропильные металлические фермы

Жесткая стропильная металлическая ферма используется при возведении крыш со скатами. Определенное количество ферм образуют стропильный каркас. Он служит основанием для укладки кровли, помогает ей выдерживать нагрузки, передавая их стенам здания.

Чаще всего такие системы опираются непосредственно на колонны. В случаях, когда шаг опор больше длины стропильных конструкций или здание имеет поперечно расположенные внутренние несущие стены, дополнительно используют подстропильные фермы металлические в форме трапеции. Чаще всего – в многопролетных промышленных сооружениях в один этаж.

Особенности стропильных и подстропильных металлических ферм, ассортимент

Любые стропильные и подстропильные железные фермы – это решетчатые конструкции, состоящие из верхних и нижних поясов, опорных стоек, обрешетки (раскосов). Все их элементы соединяются сваркой или с помощью фасонных деталей.

Завод металлоконструкций «НФЗМ» принимает заявки на изготовление из черного металлопроката пространственных и плоских конструкций с любым очертанием поясов, системой решетки. Согласно вашим расчетам, представленным чертежам соберем строительные изделия из стального профиля типа:

• уголок,
• тавр, двутавр,
• профилированная труба с сечением овальной, квадратной, прямоугольной формы (стенка 1,5 – 5 мм).

Изделия собираются поэтапно, из заготовок с точными размерами. Детали из уголка могут фиксироваться спаренными уголками, накладными пластинами. Системы из тавров и труб – полностью сварные. Швы тщательно зачищаются. Готовые изделия обрабатываются защитным составом.

ГОСТ 23119-78 Фермы стропильные стальные сварные с элементами из парных уголков для производственных зданий. Технические условия

УДК 69.024.8:006.354 Группа Ж34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Фермы стропильные стальные сварные с элементами

из парных уголков для производственных зданий

Steel welded roof trusses of double angles

for industrial buildings. Specifications.

Срок действия с 01.01.1979

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 28 апреля 1978 г. № 73

Переиздание. Ноябрь 1979 г.

Настоящий стандарт распространяется на стальные сварные стропильные фермы с элементами из парных уголков, соединенных в тавр, с уклоном верхнего пояса 1,5%, предназначенные для производственных зданий пролетами 18, 24, 30 и 36 м:

с рулонной и мастичной кровлей,

со стальными и железобетонными колоннами,

с неагрессивными и слабоагрессивными средами,

возводимых в районах с расчетной температурой наружного воздуха минус 65 С и выше и сейсмичностью до 9 баллов включительно.

1. Основные размеры

1.1. Фермы должны изготовляться высотой:

3150 мм – для пролетов зданий 18, 24, 30 и 36 м,

2250 мм – для пролетов зданий 18 и 24 м.

Фермы высотой 3150 мм для пролетов зданий 18 и 24 м должны применяться в зданиях, в которых наряду с пролетами 18 и 24 м имеются пролеты 30 и 36 м, а также в зданиях, где по условиям технологии производства требуется повышенная высота межферменного пространства. В остальных случаях выбор ферм по высоте для пролетов зданий 18 и 24 м производится на основе результатов сопоставления технико-экономических показателей рассмотренных вариантов.

1.2. Схемы и основные размеры ферм должны соответствовать указанным на черт.1. Допускается применение дополнительных элементов решетки (шпренгелей, элементов для крепления путей подвесного транспорта, стоек для уменьшения расчетной длины основных стержней ферм и т.п.).

1.3. Членение ферм на отправочные элементы должно соответствовать черт.2.

Стропильные и подстропильные фермы металлические

Производство металлических ферм наша компания производит с применением современных технологий. Мы изготавливаем конструкции для любых строений, любой сложности и системы. Наша компания специализируется на изготовлении стропильных и подстропильных ферм, которые способны выдерживать агрессивные нагрузки внешних факторов.

Стропильные фермы металлические

Чтобы увеличить прочность кровли, используют стропильные металлические системы, которые устойчивы к различным нагрузкам, разрушению и имеют долгий срок эксплуатации.

Стропильные фермы используют для перекрытий помещений большой площади или высоты. Стоит отметить, что из-за веса конструкций выдвигаются определенные требования к использованию подъемной техники.

В процессе изготовления таких конструкций используют спаренные уголки, профили и другие элементы, которые повышают надежность и прочность.

ПМК «Элемент» гарантирует качество и долговечность производимых стропильных и подстропильных ферм.

Стропильные фермы стальные

Стальные стропильные фермы применяют для повышения качества и прочности кровли. Используют треугольные, полигональные и фермы с параллельными поясами. Наша компания изготавливает фермы стальные с различными размерами для пролетов.

Данный вид конструкций нельзя назвать сложным в изготовлении, однако имеется ряд тонкостей, чтобы готовое изделие обладало необходимыми параметрами прочности.

Главное отличие стальных ферм от стропильных заключается в том, что первая оснащена параллельным поясом. Производятся оба вида в одинаковых размерах.

Также в строительстве используются стальные фермы из прямоугольного профиля. Такие изделия обладают меньшим весом в сравнении с продуктами из тавра, швеллера и уголка. Профиль трубы имеет сечение квадратной или прямоугольной формы, что позволяет осуществить сборку изделия на месте установки готовой конструкции.

Мы изготовим прочные и долговечные конструкции для вас!

Стропильная и подстропильная ферма

Стропильная и подстропильная фермы применяются при возведении скатных крыш. Это жесткие конструкции. Их предназначение состоит в передаче усилий от кровли на стены здания. Именно они принимают на себя ветровую и снеговую нагрузку.

Все фермы обладают относительно невысокой массой. Это положительно влияет на расход материала. Основные отличия между стропильными и подстропильными конструкциями заключаются в назначении и расположении.

Стропильные фермы представляют собой решетчатые металлические конструкции. Они передают усилия колоннам посредством опорных столиков и монтажных болтов. Все стропильные фермы одного пролета обладают одинаковыми размерами. Их верхний пояс очерчен по окружности. Обычно стропильные фермы используют при наличии пролетов 6, 12 и 18 м. С колоннами они соединяются с помощью шарнирных соединений. Их размещают друг от друга на расстоянии 6 м.

Решетки и пояса стропильных ферм изготавливают из уголков. Между собой их соединяют с применением фасонок из листовой стали. Часто используют изделия из проката с двутавровым сечением.

Подстропильные фермы также являются решетчатыми и имеют аналогичную конструкцию. Они соединяют колонны одного ряда. На них опираются стропильные фермы. В пределах высоты они сопрягаются с подстропильными элементами.

Подстропильные фермы располагают на колоннах в 12 м друг от друга в продольном направлении. Они применяются, если шаг колонн больше шага стропильных конструкций. Обычно подстропильные фермы длиной 12-18 м используют тогда, когда расстояние между крайними колоннами не больше 6000 мм, а между колоннами средних рядов – 12000 мм. Помимо этого подстропильные конструкции необходимы в зданиях с поперечно расположенными внутренними несущими стенами.

Подстропильные фермы имеют трапецеидальные контуры. Размеры соответствуют стропильным фермам. Верхние пояса подстропильных конструкций прикрепляют с помощью черных болтов к колоннам. При этом их опирают на монтажный столик, принимающий на себя вертикальное давление. Применяют подстропильные фермы в одноэтажных промышленных многопролетных зданиях.

Конструктивные отличия между стропильной и подстропильной фермами состоят в наличии у подстропильных элементов параллельных поясов и стоек. Они необходимы для фиксации стропильных частей кровли. Так, стойки на концах ферм выступают в качестве опор при монтаже крайних плит покрытия.

Стальные стропильные и подстропильные фермы покрытий промышленных зданий

Стальные стропильные фермы по очертанию проектируют с параллельными поясами, полигональными и треугольными. Стальные фермы применяют практически для любых пролетов.

В фермах различного очертания применяют определенные системы решеток (рис. 10). Выбор типа решетки зависит от схемы приложения нагрузок, очертания поясов и конструктивных требований. Для снижения трудоемкости изготовления ферма должна быть по возможности простой и с минимальным числом элементов.

Рис. 10. Схемы решеток ферм: а ) треугольная, б ) треугольная

со стойками, в, г ) раскосная, д ) шпренгельная, е ) крестовая,

ж ) перекрестная, и ) ромбическая, к ) полураскосная

Стальные фермы проектируют из элементов, могущих иметь различные сечения: трубчатые, гнутосварные замкнутые, из прокатных уголков, двутавров, швеллеров и т.п. Наиболее распространенные типы сечений элементов ферм приведены на рис. 11.

Рис. 11. Типы сечений стальных ферм: а ) трубчатые, б ) прямоугольное гнутозамкнутое, в,г,д,е ) из парных уголков, ж) из одиночных уголков, и) из тавров – для поясов ферм, к,л ) то же, из двутавра или двух швеллеров

Унифицированные фермы проектируют из прокатных парных уголков нормальной или пониженной высотой. Конструкции нормальной высоты предназначены для отапливаемых зданий с покрытием из железобетонных плит или из стального профилированного настила, уложенного по прогонам. Фермы с пониженной высотой используют только для покрытий из профилированного настила.

Т иповые унифицированные фермы могут использоваться как в бескрановых зданиях, так и в зданиях с мостовыми опорными кранами.

Рис. 12. Схемы стропильных ферм нормальной высоты

из прокатных уголков

(с указанием отправочных элементов)

В состав стальных несущих конструкций покрытий входят прогоны, стропильные и при необходимости подстропильные фермы, опорные стойки, горизонтальные и вертикальные связи. Конструкции покрытий применяют в однопролетных и многопролетных зданиях при любых сочетаниях пролетов шириной 18, 24, 30 и 36 м при использовании ферм нормальной высоты (рис.12) и 18 и 24 м – при фермах пониженной высоты. Шаг стропильных ферм принимают 6 или 12 м.

Пояса и решетку унифицированных ферм конструируют из прокатных уголков и соединяют сваркой с помощью фасонок из листовой стали.

Сопряжение фермы с колонной (шарнирное) осуществляют с помощью надопорной стойки двутаврового сечения, которая крепится к колонне анкерными болтами, а пояса ферм к стойкам – болтами нормальной точности (рис.13).

Рис.13. Опирание стальной фермы на железобетонную колонну

Стальные подстропильные фермы конструируют по типу стропильных ферм пролетом 12, 18 и 24 м.

На рис. 14 приведены унифицированные подстропильные фермы пролетом 12 м.

Рис.14. Подстропильные фермы нормальной высоты пролетом 12м: а – рядовые, б – у торца здания

Стропильные и подстропильные фермы

Завод ИПК “ТЕМП” изготавливает стропильные и подстропильные фермы, прогоны, связи для покрытий промышленных зданий, ангаров, складов, спортивных комплексов, торговых центров и др. металлокаркасных сооружений.

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.

Типовые конструкции металлических ферм:

Типы металлических ферм:

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

Фермы 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 фермы – 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.

Фермы, по сравнению с балками, обладают лучшими технико-экономическими показателями: меньшей массой, возможностью использования межферменного пространства.

Типы решеток ферм:

Типы решеток ферм – выбираются в зависимости от схемы приложения нагрузок, очертания поясов и конструктивных требований. От типа выбранной решетки зависит вес фермы, трудоемкость ее изготовления и внешний вид:

— Треугольная система решетки – применяется в фермах с параллельными поясами или трапецеидального очертания, дает наименьшую суммарную длину решетки и наименьшее число узлов при кратчайшем пути усилия от места приложения нагрузки до опоры. Различаются фермы с восходящими и нисходящими опорными раскосами. Недостатком данной системы является наличие длинных сжатых раскосов, что требует дополнительного расхода стали для достижения расчетной устойчивости.

— Раскосная система решетки – наиболее целесообразное ее применение при малой высоте ферм, а так же при условии, когда по стойкам передаются большие усилия. Изготовление раскосной решетки трудоемкое и требует большого расхода металла. Путь усилия от узла с приложенной нагрузкой до опоры длинный, идет через все узлы и стержни решетки, поэтому при проектировании по максимуму закладывается, чтобы наиболее длинные элементы – раскосы — были растянуты, а стойки – сжатыми.

— Шпренгельная решетка – применяется в случае сосредоточения нагрузок к верхнему поясу при их вне узловом приложении, а так же при необходимости уменьшения длины расчетного пояса. Устройство шпренгельной решетки дает возможность получить оптимальное расстояние между элементами поперечных конструкций при рациональном соблюдении угла наклона раскосов, с возможностью уменьшения расчетной длины сжатых стержней. В стропильных фермах шпренгельная решетка позволяет сохранить нормальное расстояние между прогонами, удобное для поддержания элементов кровли, либо позволяет заложить промежуточный узел необходимый для опирания крупнопанельного настила кровли. Устройство шпренгельной решетки трудоемко, и в некоторых случаях требует дополнительного расхода металла. Если нагрузка на ферму действует в обоих направлениях, то целесообразно использовать крестовую решетку. В фермах с поясами, выполненными из тавров возможно применение перекрестной решетки, где раскосы крепятся непосредственно к стенке тавра.

— Ромбическая и полураскосная решетка – обладают большой жесткостью благодаря взаимодействию двух систем раскосов, оптимальны при работе конструкций на большие поперечные силы. В основном применяются в мостах, мачтах, башнях, связях и где требуется большая высота ферм.

Стропильные металлические фермы

Наше время требует применения в строительстве надёжных, лёгких, экономичных, долговечных конструкций. Наиболее распространённые элементы строительных конструкций – фермы промышленных зданий, изготовленные из стали, вполне отвечают этим условиям.

Конструктивное решение их исполнения прямым образом влияет на архитектурный вид сооружения и его стоимость. А поперечные сечения прокатных профилей, из которых изготавливают фермы, позволяют лучше функционировать их элементам на изгиб, сжатие, растяжение. Применение современного проката делает ферму не только легче, но и дешевле.

Фермы, представляющие собой стержневую конструкцию с концами, соединёнными в узлы, по конструктивному признаку делят на тяжёлые и лёгкие. Тяжёлыми являются решётчатые конструкции, применяемые в особых условиях, в частности:

Такие фермы проектируют неразъёмными или на болтах высокой прочности.

Лёгкие фермы в строительстве являются более востребованными. Их по очертанию поясов делят на:

Существует классификация ферм по типу решётки:

– треугольные со шпренгелями,

– треугольные с дополнительными стойками,

Влияют на разделения ферм и типы поперечного сечения:

– симметрично расположенные уголки,

Но и это ещё не всё. Делятся фермы также на подстропильные и стропильные. Последние используются в кузнечных цехах, в производственных помещениях, где установлены ковочные прессы, и других, где на каркас здания оказывается динамическое воздействие. Балки или подстропильные фермы используют для устойчивости несущих конструкций покрытия.

Чаще всего металлические стропильные фермы используются при строительстве промышленных сооружений, где требуются конструкции с более высокой прочностью. Однако, в последнее время металлические фермы стропильного типа стали проникать и в индивидуальное возведение зданий.

Конструкция фермы проста, основными её деталями являются стропильный пояс и решётка. Первый принимает на себя продольную силу и момент, а вторая – поперечную силу.

Современные металлические фермы отличаются большим разнообразием видов. Они могут быть классифицированы по схемам изготовления, по форме поясов, по размерам, по конфигурациям пролётов. Статические конструкции бывают балочными, арочными, рамными, вантовыми.

Наиболее экономичными считаются балочные. Для их изготовления требуется меньшее количество материалов, а отсюда следует уменьшение веса. Их используют в случаях большей устойчивости к постоянным нагрузкам. А вот арочные предназначены для сооружения необычных форм кровли. Однако, здесь расход стройматериалов увеличится.

Что касается схем изготовления, то в настоящее время популярными стали схемы комбинированные, сегментированные, полигональные, трапециевидные, треугольные. Устойчивость, небольшой вес, отличная прочность – их преимущества. Для расчёта подобных конструкций используется специализированное программное обеспечение.

Фермы собираются из облегчённого металлического оцинкованного профиля, называемого лёгкими стальными тонкостенными конструкциями. В качестве крепежа используются специальные болты или стальные балки.

Для промышленных зданий используются односкатные или двускатные универсальные фермы, для жилых домов с крутым уклоном кровли – треугольные. Фермы с дополнительными шпренгелями применяются для железобетонных крупнопанельных плит в беспрогонных конструкциях.

Металлические подстропильные фермы используются не повсеместно. В основном они нашли своё применение в сооружении масштабных промышленных помещений с большими пролётами, то есть там, где требуются дополнительные опорные колонны, поддерживающие конструкции.

В этом случае проект создаётся на совместном использовании стропильных и подстропильных ферм, выступающих единым целым. Фермы подстропильные являются объединяющими элементами опорных колонн и металлических стропильных конструкций.

Любые металлоконструкции монтируются профессионалами, досконально изучившими эту непростую, но интересную науку. Технологии монтажа металлических ферм состоят из установки стропильных и подстропильных частей в проектное положение.

Качественная подстропильная ферма должна быть изготовлена исключительно в производственных условиях. Данный элемент должен опираться на колонну. Он выполняет задачу опоры для стропильных сооружений. Это необходимо в тех случаях, когда шаг стропильных ферм не превышает расстояния между опорными колоннами.

Фермы стропильные, опираясь на подстропильные, составляют основу для перекрытия здания или его покрытия. В свою очередь ферма подстропильная опирается на налокотник, устанавливаемый на вершине колонны. В качестве крепления налокотника применяется болтовое соединение. Болты здесь используются высококачественные, способные выдерживать колоссальные нагрузки.

Монтаж по такой технологии гарантирует распределение нагрузки от кровли к стропильной конструкции и затем на подстропильные. Далее нагрузка переходит на колонны и на фундамент.

Изготовлению подстропильных ферм предшествует расчёт отдельных деталей, высота сварных швов, подсчитывается число заклёпок. Для сопряжения узлов применяют металлические косынки.

Читайте также: