Фермы металлические

Металлические фермы начали применяться в XIX веке при строительстве железнодорожных мостов. Смысл этой ажурной металлической конструкции состоит в замене одного крупного конструктивного элемента множеством мелких, объединенных в пространственную структуру таких же размеров. При этом, ферма в целом воспринимает изгибающие нагрузки, но для каждого элемента они преобразуются в усилия сжатия или растяжения.

Строительные металлические фермы

металлические разборные фермы

Любой удлиненный предмет прочнее в продольном направлении, чем на изгиб. Например, сломать карандаш пополам легко, однако разорвать его или сжать вдоль до разрушения человек не способен. Этот принцип и используется в фермах, что позволяет перекрывать большие пролеты легкими конструкциями и существенно экономить материал. Важное преимущество фермы — она замыкает все нагрузки внутри своего контура и не передает на опоры распирающее или сжимающее усилие.

Металлические фермы — конструкция

строительство фермы Киев

В принципе любая ферма использует в качестве элементарной составляющей треугольники — самую прочную фигуру. В поисках путей решения разнообразных задач и улучшения свойств конструкций, разработчики пришли к нескольким основным видам ферм.

Главное различие состоит в том, что ферма металлическая бывает с плоской решеткой или пространственная. Первые воспринимают нагрузку только в одной плоскости, вторые — в любом направлении.

По общей геометрии конструкции различают следующие типы ферм:

  • сегментная — верхний контур представляет собой часть окружности;
  • треугольная — применяется для устройства двускатных или односкатных крыш с плоскими скатами;
  • трапецеидальная — похожа на треугольную с обрезанными торцами, такие металлические фермы для крыши предполагают двускатную кровлю с небольшой вертикальной частью покрытой кровельным материалом;
  • параллельная — когда верхнее и нижнее очертания параллельны, возможно устройство плоской крыши;
  • полигональная — верхний край образуется четырьмя и более линиями, подобно мансардной крыше.

Решетки внутри фермы могут образовывать различный конструктивный рисунок: ромбический, треугольный, раскосный, полураскосный, шпленгерный, перекрестный.

Строительные фермы для крыши

Элементарные части фермы изготавливаются из сортового металлопроката различных, в том числе и замкнутых профилей. Между собой они скрепляются посредством сварки, болтовых соединений или заклепок.

Длина конструкции обычно кратна 3-м метрам, стандартом являются металлические фермы пролетом 12м, 18м, 24м, 30м и 36м

Проектирование металлических ферм

Проектирование ферм — многофакторная инженерная задача, которую способен выполнить только специально обученный опытный разработчик. Существуют строительные нормы, которые основаны на научных знаниях и жестко регламентируют все действия специалистов, применяемые материалы и конструктивные решения. Только такой подход обеспечивает безопасность этих сложных конструкций. Компьютерные расчеты и моделирование помогают ускорить процесс, но отвечает за внесение полных и корректных исходных данных по-прежнему человек.

Изготовление ферм металлических

Изготовление фермы начинается с изготовления ее элементов в строгом соответствии с детализированными чертежами. Сборку частично или полностью осуществляет завод металлоконструкций, часть работ может производиться на месте монтажа. Во втором случае конструктивно и организационно обеспечивается невозможность соединения деталей конструкции с нарушением проектных параметров.

Ферма металлическая – представляют собой металлоконструкции из стержней, которые соединяются между собой узлами. Важно, что геометрия такой системы не будет изменена даже в случае, если узлы жесткого типа заменены шарнирами. Также, фермы бывают железобетонными или же деревянные и комбинированные. Выбор зависит от сферы применения, но все же наиболее крепкими считаются металлические фермы или же железобетонные.

металлическая ферма 9 метровИзготовление ферм из металла на данный момент находится на высоком уровне. Это обусловлено тем, что применение металлических ферм достаточно обширное:

  • Конюшни.
  • Мосты.
  • Спортивные сооружения.
  • Крытые сооружения – павильоны и тенты.
  • Металлические конструкции для монтажа сцен.
  • Другие сферы строительства.

Обычно, для строительных работ нынешнего времени, такие фермы применяются для того, чтобы при перекрытии пролетов больших размеров, оптимизировать строительство так, что:

  • Станет возможным снижение расхода материалов, которые используются для строительства.
  • Облегчение металлоконструкций строительного объекта.
  • Снижения себестоимости за строительство объекта.

Какие бывают металлические фермы

металлическая ферма 9 метровСреди ферм из металлических конструкций для строительства размером 10, 12, 15,18 метров можно выделить следующие виды:

  • ферма металлическая, имеющая висячую конструкцию для сооружений с одним пролетом.
  • Металлическая ферма, имеющая стройки и подкосы.
  • Также, стоит выделить фермы шириной от 8 метров, которые также предназначены для зданий, имеющих всего один пролет.
  • Стропильная ферма наклонная.
  • Металлические фермы специально для крыш мансарды.
  • Балочные фермы из металла.
  • Одностенчатые фермы.

Одна из наиболее популярных конструкций металлических ферм – стропильная. Это связано с тем, что, во-первых, строительство с применением такой фермы достаточно экономичное, а в-вторых, она имеет очень жесткую геометрию. Основная форма данного вида фермы – треугольник. Она состоит из двух поясов, нижнего и верхнего, а также затяжки. Стропильные элементы соединяются с прогоном верхними кольцами. А нижние стропильные элементы устанавливают непосредственно на стене сооружения снаружи вместе со стропильными концами второго, нижнего пояса. Но, для очень тяжелых материалов для кровли, стропильная ферма может не подойти.

Преимущества и недостатки металлических ферм

металлическая ферма 9 метровЧто касательно преимуществ, то стоит выделить основные плюсы:

  • Надежность.
  • Стойкость к природным изменениям.
  • Удобство и скорость монтажа.
  • Высокий срок эксплуатации.

Но, также у металлических ферм есть ряд своих недостатков:

  • Большая масса у стропильных ферм. Требуется специальная техника для подъема и установки.
  • Низкое сопротивление высоким температурам. В случае пожара – это критично и может привести к полному обрушению здания в случае возгорания.
  • Высокая стоимость монтажа стропильных металлических ферм.

Выбор материала, из которого будет выполнена ферма, зависит от ряда факторов. Но, тем не менее, преимущества ферм из металла – неоспоримы и часто их минусы не являются достаточными для того, чтобы отказаться от использования металлических ферм. Важно, что такие конструкции требуют особо тщательной и внимательной проектировки, а также изготовления, так как от этого зависит общая безопасность и сроки эксплуатации сооружения. Ферма металлическая 10, 12, 15, 18 метров изготавливается на нашем заводе ООО «Металл Монтаж Сервис» в соответствии со всеми требованиями, нормами и правилами.

Усиление металлических ферм

Усиление металлических ферм может потребоваться при ошибках в их проектировании или установке, превышении расчетных нагрузок, вследствие коррозии, усталости металла проявляющейся в виде деформаций или трещин.

В этом случае квалифицированные специалисты проводят проверку состояния металлоконструкций, оценку рисков и мер, необходимых для их устранения. Увеличение прочности производится посредством установки накладок на локальные дефекты, усиления металлических профилей, установки дополнительных опор. и дополнения фермы новыми пространственными элементами. Радикально металлические фермы могут быть усилены путем присоединения дополнительных пространственных силовых конструкций.