Ферма (конструкция) | это… Что такое Ферма (конструкция)?
У этого термина существуют и другие значения, см. Ферма (значения).
Фе́рма (фр. ferme, от лат. firmus прочный), в строительной механике стержневая система, остающаяся геометрически неизменяемой после замены её жёстких узлов шарнирными. В элементах фермы, при отсутствии расцентровки стержней и внеузловой нагрузки, возникают только усилия растяжения-сжатия. Фермы образуются из прямолинейных стержней, соединенных в узлах.[1]
ферма 1
Ферма состоит из элементов: пояс, стойка, раскос, шпренгель (опорный раскос).
ферма 2
ферма ж/д моста, используемая в конструкции антенны.
Содержание
|
такжеИстория
Классификация
Фермы классифицируют по следующим признакам:
- Характер очертания внешнего контура
- Параллельные пояса
- Ломаные пояса
- Полигональные пояса
- Треугольные пояса
- Тип решётки
- Треугольная
- Раскосная
- Полураскосная
- Ромбическая
- Тип опирания
- Балочный
- Арочный
- Консольный
- Балочно-консольный
- Назначение
- Стропильные
- ферма Пратта (с жатыми стойками и растянутыми раскосами)
- ферма Уорренна (с решёткой из треугольников)
- Бельгийская (треугольная) ферма
- ферма с перекрёстными подкосами
- ферма под верхний свет
- Подстропильные
- Мостовые
- Крановые
- Башенные
- Материал исполнения
- Деревянные
- Металлические (стальные и алюминиевые)
- Железобетонные
- Из полимерных материалов
Область применения
Фермы широко используются в современном строительстве, в основном для перекрытия больших пролётов: мосты, стропильные системы промышленных зданий, спортивные сооружения.
Так же данная конструкция может использоваться специалистами при производстве различных видов павильонов, сценических конструкций, тентов и подиумов.
Принцип действия
Если произвольным образом скрепить на шарнирах несколько стержней, то они будут беспорядочно крутиться вокруг друг друга, и подобная конструкция будет, как говорят в строительной механике, «изменяемой», то есть если на неё надавить, то она сложится, как складываются стенки спичечного коробка. Совсем другое дело, если Вы составите из стерженьков обычный треугольник. Теперь, сколько бы Вы ни давили, конструкция сможет сложиться, только если сломать один из стержней, или оторвать его от других. Это конструкция уже «неизменяемая». Конструкция фермы содержит в себе эти треугольники. И стрела башенного крана и сложные опоры, все они состоят из маленьких и больших треугольников.
Важно знать, что так как любые стержни лучше работают на сжатие-растяжение, чем на излом, то нагрузку к ферме следует прикладывать в точках соединения стержней.
Фактически стержни фермы обычно соединяют между собой не через шарниры, а жёстко. То есть, если взять два любых стержня и отрезать их от остальной конструкции, то они не будут вращаться относительно друг друга. Однако, в простейших расчётах этим пренебрегают и считают, что шарнир имеется.
Принцип расчёта ферм вырезанием узлов
Существует огромное количество способов расчёта ферм, как простых, так и сложных. Один из самых простых — расчёт вырезанием узлов. Данный способ подходит для простейших плоских ферм и применяется для обучения студентов ВТУЗов.
Для расчёта фермы все силы, действующие на ферму, сводят к её узлам. После того, как определены силы, действующие на ферму, считают реакции опор фермы. После того, как реакции определены, берут любой узел, в котором встречаются только 2 стержня и приложены какие-либо силы. Мысленно обрезают остальную часть фермы и получают узел, в котором встречаются несколько известных сил (например, реакции опор) и две неизвестных силы — те усилия, которые действуют в необрезанных нами стержнях фермы.
Находят неизвестные усилия в стержнях, составляя уравнения равенства сил по любым двум осям. Далее, зная эти усилия, вырезают следующий узел и т. д., пока не будут найдены усилия во всех стержнях.
Примеры
- Башенный кран.
- Металлическая опора линии электропередач (ЛЭП).
- Эйфелева башня
См. также
- Ферменные конструкции МКС
- Фермомобиль
- Балка Виренделя
- Тенсёгрити
Примечания
- ↑ Дарков А.В. Строительная механика. — М.: Высшая школа, 1986. — 607 с.: ил.
Ссылки
- Классификация ферм
- Расчет фермы, рамы (он-лайн программа)
Ферма (конструкция) | это… Что такое Ферма (конструкция)?
У этого термина существуют и другие значения, см. Ферма (значения).
Фе́рма (фр. ferme, от лат. firmus прочный), в строительной механике стержневая система, остающаяся геометрически неизменяемой после замены её жёстких узлов шарнирными.
В элементах фермы, при отсутствии расцентровки стержней и внеузловой нагрузки, возникают только усилия растяжения-сжатия. Фермы образуются из прямолинейных стержней, соединенных в узлах.
ферма 1
Ферма состоит из элементов: пояс, стойка, раскос, шпренгель (опорный раскос).
ферма 2
ферма ж/д моста, используемая в конструкции антенны.
Содержание
|
История
Классификация
Фермы классифицируют по следующим признакам:
- Характер очертания внешнего контура
- Параллельные пояса
- Ломаные пояса
- Полигональные пояса
- Треугольные пояса
- Тип решётки
- Треугольная
- Раскосная
- Полураскосная
- Ромбическая
- Тип опирания
- Балочный
- Арочный
- Консольный
- Балочно-консольный
- Назначение
- Стропильные
- ферма Пратта (с жатыми стойками и растянутыми раскосами)
- ферма Уорренна (с решёткой из треугольников)
- Бельгийская (треугольная) ферма
- ферма с перекрёстными подкосами
- ферма под верхний свет
- Подстропильные
- Мостовые
- Крановые
- Башенные
- Материал исполнения
- Деревянные
- Металлические (стальные и алюминиевые)
- Железобетонные
- Из полимерных материалов
Область применения
Фермы широко используются в современном строительстве, в основном для перекрытия больших пролётов: мосты, стропильные системы промышленных зданий, спортивные сооружения.
Так же данная конструкция может использоваться специалистами при производстве различных видов павильонов, сценических конструкций, тентов и подиумов.
Принцип действия
Если произвольным образом скрепить на шарнирах несколько стержней, то они будут беспорядочно крутиться вокруг друг друга, и подобная конструкция будет, как говорят в строительной механике, «изменяемой», то есть если на неё надавить, то она сложится, как складываются стенки спичечного коробка. Совсем другое дело, если Вы составите из стерженьков обычный треугольник. Теперь, сколько бы Вы ни давили, конструкция сможет сложиться, только если сломать один из стержней, или оторвать его от других. Это конструкция уже «неизменяемая». Конструкция фермы содержит в себе эти треугольники. И стрела башенного крана и сложные опоры, все они состоят из маленьких и больших треугольников.
Важно знать, что так как любые стержни лучше работают на сжатие-растяжение, чем на излом, то нагрузку к ферме следует прикладывать в точках соединения стержней.
Фактически стержни фермы обычно соединяют между собой не через шарниры, а жёстко. То есть, если взять два любых стержня и отрезать их от остальной конструкции, то они не будут вращаться относительно друг друга. Однако, в простейших расчётах этим пренебрегают и считают, что шарнир имеется.
Принцип расчёта ферм вырезанием узлов
Существует огромное количество способов расчёта ферм, как простых, так и сложных. Один из самых простых — расчёт вырезанием узлов. Данный способ подходит для простейших плоских ферм и применяется для обучения студентов ВТУЗов.
Для расчёта фермы все силы, действующие на ферму, сводят к её узлам. После того, как определены силы, действующие на ферму, считают реакции опор фермы. После того, как реакции определены, берут любой узел, в котором встречаются только 2 стержня и приложены какие-либо силы. Мысленно обрезают остальную часть фермы и получают узел, в котором встречаются несколько известных сил (например, реакции опор) и две неизвестных силы — те усилия, которые действуют в необрезанных нами стержнях фермы.
Находят неизвестные усилия в стержнях, составляя уравнения равенства сил по любым двум осям. Далее, зная эти усилия, вырезают следующий узел и т. д., пока не будут найдены усилия во всех стержнях.
Примеры
- Башенный кран.
- Металлическая опора линии электропередач (ЛЭП).
- Эйфелева башня
См. также
- Ферменные конструкции МКС
- Фермомобиль
- Балка Виренделя
Примечания
- ↑ Дарков А.В. Строительная механика. — М.: Высшая школа, 1986. — 607 с.: ил.
Ссылки
- Классификация ферм
- Расчет фермы, рамы (он-лайн программа)
Ферма | здание | Британика
- Развлечения и поп-культура
- География и путешествия
- Здоровье и медицина
- Образ жизни и социальные вопросы
- Литература
- Философия и религия
- Политика, право и правительство
- Наука
- Спорт и отдых
- Технология
- Изобразительное искусство
- Всемирная история
- Этот день в истории
- Викторины
- Подкасты
- Словарь
- Биографии
- Резюме
- Популярные вопросы
- Инфографика
- Демистификация
- Списки
- #WTFact
- Товарищи
- Галереи изображений
- Прожектор
- Форум
- Один хороший факт
- Развлечения и поп-культура
- География и путешествия
- Здоровье и медицина
- Образ жизни и социальные вопросы
- Литература
- Философия и религия
- Политика, право и правительство
- Наука
- Спорт и отдых
- Технология
- Изобразительное искусство
- Всемирная история
- Britannica объясняет
В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
- Britannica Classics
Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica. - Demystified Videos
В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы. - #WTFact Видео
В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти. - На этот раз в истории
В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
- Студенческий портал
Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д. - Портал COVID-19
Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня. - 100 женщин
Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю. - Спасение Земли
Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать! - SpaceNext50
Britannica представляет SpaceNext50. От полета на Луну до управления космосом — мы изучаем широкий спектр тем, которые питают наше любопытство к космосу!
Содержание
- Введение
Краткие факты
- Связанный контент
Ферма — Проектирование зданий
Мы используем файлы cookie, чтобы обеспечить вам максимально удобные условия пользования нашим веб-сайтом.
Вы можете узнать о наших файлах cookie и о том, как отключить файлы cookie, в нашей Политике конфиденциальности. Если вы продолжите использовать этот веб-сайт без отключения файлов cookie, мы будем считать, что вы довольны их получением. Закрывать.
Редактировать эту статью
Последнее редактирование 20 окт 2022
См. вся история
Содержимое
|
Ферма — это конструкция, состоящая из элементов, организованных в соединенные треугольники, так что вся сборка ведет себя как единый объект.
Ферма состоит из перемычки треугольников, соединенных вместе для обеспечения равномерного распределения веса и управления изменением напряжения и сжатия без изгиба или сдвига. Треугольник геометрически стабилен по сравнению с четырехсторонней (или более) формой, которая требует фиксации угловых соединений для предотвращения сдвига.
Фермы состоят из треугольных элементов, состоящих из прямых элементов. Концы этих элементов соединены в соединениях, известных как узлы. Они способны нести значительные нагрузки, передавая их на несущие конструкции, такие как несущие балки, стены или грунт.
Обычно фермы используются для:
- Увеличение пролета.
- Минимизация веса конструкции.
- Уменьшенный прогиб.
- Поддержка тяжелых грузов.
Фермы обычно состоят из трех основных элементов:
- Верхний пояс, который обычно подвергается сжатию.
- Нижний пояс, обычно находящийся в напряжении.
- Распорка между верхним и нижним поясами.
Верхний и нижний поясы фермы обеспечивают устойчивость к сжатию и растяжению и, таким образом, устойчивость к общему изгибу, в то время как раскосы противостоят силам сдвига.
Эффективность ферм означает, что они требуют меньше материала для поддержки нагрузок по сравнению со сплошными балками. Как правило, общая эффективность 9Ферма 0191 оптимизирована за счет использования меньшего количества материала в поясах и большего количества в элементах жесткости.
[править] Простая
фермаЭто единый треугольник, который можно найти в каркасной крыше, состоящей из стропил и потолочной балки.
[править] Плоская ферма
Плоская ферма представляет собой ферму , в которой все элементы лежат в двухмерной плоскости. Этот тип фермы обычно используется последовательно, с фермы , уложенные параллельно для образования крыш, мостов и т.
д.
В отличие от плоской фермы , лежащей в двумерной плоскости, пространственная рама ферма представляет собой трехмерный каркас из соединенных треугольников.
Существует множество форм фермы , которые могут быть изготовлены из различных материалов, общей геометрии и пролета. Некоторые из наиболее распространенных форм описаны ниже.
[править] Ферма Pratt
Также известная как ферма N , эта форма часто используется в зданиях с большими пролетами, с пролетами от 20 до 100 м, где могут преобладать подъемные нагрузки, например в ангарах самолетов. Ферма Pratt использует вертикальные элементы для сжатия и горизонтальные элементы для растяжения. Конфигурация элементов означает, что более длинные диагональные элементы испытывают растяжение только из-за действия гравитационной нагрузки, что позволяет использовать их более эффективно.
[править] Ферма Уоррена
Ферма Уоррена имеет меньше элементов, чем ферма Пратта , и имеет диагональные элементы, которые попеременно находятся в состоянии растяжения и сжатия. Элементы фермы образуют ряд равносторонних треугольников, чередующихся вверх и вниз.
Эта форма фермы обычно используется для коротких пролетов в промышленных зданиях и называется так потому, что позволяет получить максимальную выгоду от естественного освещения за счет остекления на более крутом склоне, обращенном на север (иногда называемом зубчатая крыша). Это обычное явление на более крутом склоне ферма , чтобы вторая ферма проходила перпендикулярно плоскости северного фонаря фермы , обеспечивая большое пространство без колонн.
Обычно изготавливаемые из дерева и имеющие пролет до 8 м, шкворневые фермы обычно используются при строительстве крыш жилых домов.
Они имеют форму простого треугольника с вертикальным элементом между вершиной и нижним поясом.
Подобно ферме шкворня , но с диагональными элементами между центром нижнего пояса и каждым наклонным верхним поясом, фермы шкворня могут иметь пролет 10 м.
Верхний и нижний пояса параллельны, что позволяет строить полы или плоские крыши.
Ферма Белфаста представляет собой ферму , состоящую из нижнего горизонтального элемента или анкерной балки и изогнутого верхнего элемента или дуги, которая имеет меньшие пересекающиеся элементы в различных точках в виде веерной сетки или решетчатого рисунка. Радиус верхнего криволинейного элемента равен половине радиуса точки разбивки линий веера.
[править] Другие типы ферм:
Другие варианты включают:
- Ферма Howe .
- Ножничная ферма крыши.
- Бедро Ферма .
- Тетива Ферма .
