Фермы из прямоугольных труб

Фермы из прямоугольных труб — перспективное направление в строительстве различных объектов, которое имеет массу преимуществ перед своими аналогами.

Конструкция фермы

Без ферм сложно представить себе современное строительство. Применяются они, как правило, для того, чтобы перекрывать большие пролеты. Так сооружают мосты, заводы, спортивные комплексы, павильоны, сцены, подиумы и т.д.

Основу фермы составляют стержни или трубы, которые стыкуются в определенных местах, образуя неизменную геометрическую конструкцию. Метод возведения фермы из труб позволяет более рационально распределить материал по всей конструкции и снизить затраты на возведение постройки. К примеру, строительство при помощи балок требует более значительных вложений, а сам процесс является трудоемким и непрактичным.

Профильными называются трубы с некруглым сечением. Сечение может быть овальным, квадратным или прямоугольным. Трубы производят из стали (Ст3СП, 09Г2С), в том числе из нержавеющей. Изначально форма у них получается круглой. Затем круглая труба деформируется горячим или холодным методами. Также осуществляется контроль надежности сварного шва (этого требует ГОСТ).

Элементы, составляющие ферму: опорный раскос (шпренгель), раскос, пояс и стойка.

Условно любую ферму можно разделить на три основных элемента: верхний пояс, нижний пояс и обрешетку. Все фермы классифицируются в зависимости от назначения и по видам поясов.

По видам поясов фермы классифицируются на:

1.      Параллельные.

2.      Арочные.

3.      Треугольные.

4.      Полигональные.

Треугольная решетка является одним из самых простых в исполнении способов. Но, в том случае, если на пояс влияют какие-либо факторы, создающие определенные усилия, пояс может усиливаться дополнительными стойками.

В зависимости от количества стоек и общей территории фермы их можно классифицировать на легкие и тяжелые, а по сложности общей конструкции металлоконструкции могут быть обычными, комбинированными или с предварительным усилием.

Конструкции стропильных систем

В свою очередь, стропильные конструкции можно классифицировать по видам нагрузок:

1.   Нагрузки от собственного веса, а также веса кровли и кровельного покрытия.

2.   Переменные нагрузки от атмосферных осадков и других факторов.

3.   Другие виды нагрузок.

При расчете нагрузок от кровли, кровельных материалов и собственного веса все усилия принимаются равнораспределенными, оказывающими давление на всю поверхность фермы. В случае, если в сложных конструкциях высота пролетов значительно отличается, то следует учесть, что некоторые зоны будут получать значительные нагрузки от скатываемого снега. Усилия в стержнях рассчитываются при помощи графических расчетов или различных аналитических способов. К примеру, фермы с наклонными поясами рассчитываются путем составления диаграмм, в которых четко определены опорные реакции и расстояния между стержнями.

В нестандартных случаях, когда усилия не совпадают с различными узлами, они определяются от общего коэффициента нагрузки. Жесткость и устойчивость квадратных стержней проверяется во всей плоскости, чтобы своевременно определить зоны неустойчивости и усилить их различными элементами. Растянутые стержни могут плохо противостоять нагрузкам и создавать провисы от собственного веса. Все показатели гибкости ограничиваются различными нормами, которые зависят от их длины и других характеристик. Устойчивость можно обеспечить при помощи элементов связи, которые стыкуются с верхними и нижними поясами. Конек комплектуется специальной распоркой, которая будет гарантировать отличную стабильность в процессе возведения. Нижний пояс следует отдельно оборудовать элементами связи.

Решетчатые конструкции чаще всего используются при возведении спортивных залов и других мест общественного назначения. К примеру, к таким местам можно отнести пассажирские вокзалы, павильоны рыночных площадей. С давних пор при помощи решетчатых ферм стали производить ангары для хранения различной техники, так как подобные конструкции имеют отличную прочность и идеально справляются с нагрузками всевозможных факторов.

Проектирование такого объекта должно осуществляться строго с учетом особенностей расположения и условий возведения здания. Такие крупногабаритные постройки требуют грамотного расчета расположения стоек, поясов, решетчатых элементов, чтобы нагрузка не помешала оптимальному функционированию здания.

Метод предварительного напряжения применяется в решетчатых фермах, которые могут использоваться в различных сферах. Предварительная нагрузка может осуществлять при помощи материалов, имеющих высокие показатели прочности и надежности. Данный метод позволяет значительно расширить диапазон применения, так как использование конкретного материала позволяет регулировать эффект действия нагрузок. По виду расположения растяжек такие конструкции можно разделить на два типа, которые будут отличаться по некоторым признакам, определяющим условия и качество эксплуатации:

1.      Когда растяжки применяются в наиболее нагруженных местах и служат для снятия нагрузки с зон значительных воздействий.

2.      Когда растяжки применяются на территории всего пространства или отдельных частей и влияют на напряжение одного или нескольких стержней.

Несомненно, второй тип имеет ряд значительных преимуществ и позволяет разнообразно применить предварительную нагрузку в зависимости от расположения конструктивных элементов