Стропильные конструкции это: Виды и особенности стропильных конструкций

Виды и особенности стропильных конструкций

Содержание

• 1 Материалы для изготовления стропил
  • 1.1 Металлические стропила
  • 1.2 Деревянные стропила
    • 1.2.1 Обработка деревянных стропил
• 2 Стропильные системы наслонного и висячего типа
  • 2.1 Особенности висячих стропил
  • 2.2 Особенности наслонных стропил
• 3 Стропильная система для шатровой кровли
• 4 Стропильная система для вальмовой кровли
• 5 Стропильная система для ломаной крыши
• 6 Стропильные фермы для широких пролётов
• 7 Что в итоге?

Стропильная система выступает в качестве основной несущей части всей кровельной конструкции. Она определяет устойчивость и прочность верхней части дома. Стропила должны выдерживать вес кровельного материала, давление снега и ветра, поэтому при выборе наиболее подходящей вариации системы следует учитывать климатические особенности региона. Основными функциональными элементами стропильной конструкции являются наклонные подкосы, вертикальные стойки и стропильные ноги.

Материалы для изготовления стропил

Изготовление стропильной системы может осуществляться при использовании металлических элементов или древесины. Каждая из существующих вариаций стропил имеет свои особенности.

Металлические стропила

Основные функциональные элементы металлической стропильной системы

Металлические конструкции изготавливаются из стального проката методом электродуговой сварки. Данная система характеризуется максимальной жесткостью. В большинстве случаев стойки из металлического профиля устанавливаются под коньковыми прогонами и используются в качестве опор. Для проведения монтажных работы может понадобиться привлечение специальной техники. Целесообразнее всего использовать металлическую вариацию стропил в таких случаях:

• при высокой ветровой нагрузки на кровлю;
• если кровельная система имеет сложную геометрию;
• при большой массе кровельного материала;
• в случае большой длины перекрываемых пролетов.

При условии монтажа смешанной стропильной системы следует предотвратить контактирование металлических элементов с древесиной. В противном случае возможно загнивание дерева вследствие переувлажнения, обусловленного появлением конденсата на металлической поверхности.

Элементы металлической стропильной системы характеризуются высокой теплопроводностью. Эта особенность приводит к быстрому нагреванию и мгновенному остыванию материала. В данном контексте возникает необходимость в более тщательном утеплении кровли.

Деревянные стропила

Деревянная стропильная система должна обязательно подвергаться противопожарной и антибактериальной обработке.

Хорошая альтернатива металлическим конструкциям — стропила из дерева. Они максимально просты в монтаже и могут собираться непосредственно на объекте. Чаще всего для устройства системы используется сосновый брус с сечением 150х150 мм. Вполне подойдут доски размером 50х150 мм.

При этом следует заметить, что под длительным воздействием механических нагрузок дерево может деформироваться. Чтобы избежать этого, рекомендуется провести предварительную обработку материала влагозащитными средствами или прибегнуть к использованию пленочной изоляции. Также следует позаботиться о хорошей вентиляции подстропильного пространства.

Обработка деревянных стропил

Антибактериальная и противопожарная обработка — это жизненно необходимые процедуры, которые следует проводить на предварительном этапе. Обработка антибактериальными составами способствует предотвращению процессов гниения и повышает эксплуатационный потенциал материала. Противопожарная обработка снижает горючесть материала, делая его максимально устойчивым к прямому воздействию открытого огня.

[stextbox id=”warning”]Важно! Обработку деревянных стропил рекомендуется проводить при использовании кисти. Метод распыления не способен обеспечить желаемого результата.

Стропильные системы наслонного и висячего типа

Все стропильные конструкции делятся на два вида — наслонные и висячие. Выбор системы определяется конструктивными особенностями здания. Вне зависимости от выбранного исполнения, готовая конструкция должна быть максимально устойчивой к негативным факторам различного типа, среди которых:

• атмосферные осадки;
• ветровая нагрузка;
• повышенная влажность;
• колебания температурных показателей;
• негативное воздействие живых микроорганизмов.

Особенности висячих стропил

Стропила висячего типа

Стропильная система висячего типа используется при строительстве однопролетных зданий, выполненных из кирпича или камня. Стропильные ноги такой конструкции имеют только две точки опоры, в качестве которых выступают несущие стены дома. Система создаёт распирающее усилие, которое передаётся стенам здания.

Чтобы компенсировать такую нагрузку, целесообразнее всего прибегнуть к обустройству затяжки. Она сможет соединить каждую стропильную пару в нижней части, вследствие чего оказываемое давление на стены будет минимальным. Для обеспечения максимального эффекта выше основания стропил может устанавливаться дополнительная затяжка — ригель.

Стропильные ноги системы висячего типа опираются на опорный брус — мауэрлат. При этом соединение стропильной ноги и основы конструкции осуществляется посредством врубки. Дополнительно конструкцию можно зафиксировать кронштейном или скобой.

Особенности наслонных стропил

Наслонные стропила

Характерная особенность наслонных стропил заключается в необходимости наличия промежуточной несущей стены. Их используют для всех видов кровельных конструкций вне зависимости от материала стен дома. Также они широко применяются при создании мансардных крыш.

Верхняя часть наслонной конструкции опирается на коньковый брус. Последний поддерживается специальными опорами. Внизу стропильные ноги упираются в обвязку. Данная конструктивная особенность способствует тому, что основная нагрузка передаётся по вертикали. В результате этого общие весовые показатели имеют тенденцию к снижению и в монтаже горизонтальной затяжки нет никакой необходимости.

Стропильные ноги создают максимальное усилие на изгиб, а нагрузка на сжатие практически полностью снимается. Именно поэтому в работе можно использовать тонкие пиломатериалы, которые делают всю конструкцию более легкой. Здесь же можно говорить и значительной денежной экономии.

Совет! Чтобы минимизировать возможный изгиб стропильных ног для зданий с большой длиной пролёта, рекомендуется вместо конькового бруса использовать два боковых прогона. Дополнительно их можно укрепить подкосами и ригелями.

Стропильная система для шатровой кровли

Стропильная система для шатровой кровли

Шатровые кровли имеют вид пирамиды. Основанием такой конструкции может быть квадрат или прямоугольник. Плоскость треугольных скатов здесь стыкуется в верхней части. Характерной особенностью таких крыш является отсутствие фронтонов.

Вся стропильная система опирается на мауэрлат, который должен быть максимально прочно закреплен на стене. От горизонтального сдвига при дальнейшей эксплуатации мауэрлат защитят наружные стены. При условии, если кровля не отличается большими размерами, можно прибегнуть к использованию короткого бруса. Соединение отдельных элементов при этом осуществляется под углом 90-та градусов.

Конструктивно такая система имеет четыре накосных стропила, которые фиксируются в углу основания кровли. Они могут иметь наслонное или висячее исполнение. В верхней части стропила сходятся в одной точке.

Стропильная система для вальмовой кровли

Вальмовая четырехскатная крыша

Вальмовые кровли также не оснащаются фронтонами. Две плоскости скатов такой крыши имеют вид трапеции, а остальные две — треугольника. Стропильные ноги в такой системе располагаются по диагонали. Образование скатов вальмовой кровли происходит за счет промежуточных стропил. Для их крепления используется мауэрлат и балки коньков. Расстояние между отдельными элементами при этом должно варьироваться в пределах 100-120 см.

Основой для накосных стропил в верхней части является прогон коньков. Он представлен в виде деревянной балки, сечение которого идентично сечению диагональных стропил. Накосные стропила должны быть самыми длинными. Это позволяет им выдерживать максимальную нагрузку, которая передаётся от нарожников.

Стропильная система для ломаной крыши

Стропильная система ломаной крыши

При монтаже висячей стропильной системы для ломаной крыши следует учитывать, что на стропильные ноги будет оказываться два вида нагрузок — сжатие и изгиб. Чтобы свести к минимуму влияние этих факторов, рекомендуется прибегнуть к использованию затяжки в нижней части конструкции. При условии проведения монтажных работ исполнителю придется разрешить задачи следующего характера:

1. Подготовить чертеж.
2. Определить оптимальный угол наклона кровельной конструкции.
3. Выбрать наиболее подходящий тип стропильной системы.
4. Просчитать количество требуемых материалов.
5. Собрать основную часть конструкции на земле.
6. Поднять конструкцию наверх и продолжить монтаж.
7. Обеспечить надежную фиксацию отдельных элементов системы.

Стропильные фермы для широких пролётов

При условии большой величины пролета рекомендуется использовать стропильные фермы. Посредством их применения можно создать крышу любой конфигурации. Величина уклона может варьироваться в зависимости от индивидуальных предпочтений собственника объекта. С их помощью возможен вариант обустройства мансардного этажа. Стропильные фермы можно изготовить непосредственно на строительной площадке или же заказать уже готовые конструкции.

Стропильные фермы для широких пролетов конструктивно включают в себя следующие элементы:

• затяжки;
• раскосы;
• стропильные ноги;
• стойки;
• ригели.

Комплектующие элементы системы устанавливаются в пределах верхнего и нижнего пояса. Благодаря этому отпадает необходимость монтажа дополнительных опор. Давление на конструкцию передаётся только по вертикали.

Что в итоге?

Стропильная система выбирается в зависимости от конструктивных особенностей кровли и здания в целом. От грамотности проведения монтажных работ напрямую зависит надёжность и срок эксплуатации крыши. Для того, чтобы он был максимальным, следует очень внимательно подходить к разрешению данного вопроса.

Стропильные конструкции своими руками: особенности монтажа (видео)

В процессе проектирования и строительства жилого дома обязательно возникает вопрос о конфигурации и конструкции крыши. От конструкции крыши зависит не только набор материалов для ее монтажа, но и конструкция несущих стен, на которые эта крыша опирается. Поэтому расчет конструкции крыши является одним из самых важных при проектировании дома. Стропильные конструкции, несущие крыши совместно с обрешеткой, служат основным предметом расчета.

Виды стропильных систем крыш.

Можно отметить, исторически сложилось так, что конструкция стропил крыш была деревянной, вся терминология современных конструкций заимствована с того времени. В настоящее время, помимо деревянных, применяются металлические и железобетонные стропила, используемые, в большей степени, в строительстве промышленных зданий. В жилищном малоэтажном строительстве основным материалом остаются пиломатериалы.

Стропильные системы делятся на две группы:

1. Наслонные.
2. Висячие.

При проектировании крыши, первоначально определяются с выбором стропильной системы: наслонной или висячей.

Наслонные и висячие виды стропильных систем

Наслонные стропильные системы применяются для зданий, имеющих дополнительные ряды стен, используемых в качестве дополнительной опоры. Такие здания могут иметь размеры до 15-18 м при двух дополнительных опорных элементах. Пролет между опорами всегда должен быть не более 5-8 м. Шаг стропил выбирается порядка 0,8-1,2 м в зависимости от расчета. Часть нижних концов стропильных ног опирается на специальные подстропильные брусья, мауэрлаты.

Схема крепления наслонных стропил.

Между опорными стойками и прогонами устанавливают подкосы, разгружающие прогоны и придающие конструкции жесткости. Подкосы применяются и для разгрузки стропильных ног, позволяющей увеличить перекрываемую ширину помещения. Стропильная нога, имеющая длину более стандартного размера пиломатериалов, может быть составной.

Висячая стропильная система отличается от наслонной тем, что она опирается только своими нижними концами на опорные стены. Стропильные ноги этой конструкции нагружены в двух направлениях вдоль и поперек системы. Помимо этого, у такой конструкции имеются значительные нагрузки, распирающие опорные стены. Эти нагрузки снимаются за счет затяжек, которыми соединяют стропильные ноги. Они могут быть как деревянными, так и металлическими. Затяжки располагаются горизонтально и могут обустраиваться на любой высоте с тем условием, что чем выше она расположена, тем прочнее она должна крепиться к стропилам.

Самыми элементарными являются двускатные кровли для небольших домов до 6 м. Для них существует множество типовых проектов, а в качестве материала подойдет почти любой обрезной пиломатериал, продающийся на рынке. При их монтаже используются наслонные стропила, основным элементом которых служат наклонные балки, расположенные вдоль ската крыши. Поэлементно наслонная стропильная система состоит из:

• стропильных ног – элемент, на который крепится обрешетка;
• прогонов, элементов стропильной системы, укладываемых на капитальные стены и промежуточные столбы;
• стоек, подкосов, лежней, мауэрлатов, использующиеся для усиления конструкции и более равномерного распределения нагрузки от стропил на прогоны и опорные конструкции.

Вернуться к оглавлению

Что такое мауэрлат?

Виды висячих стропильных систем.

Мауэрлаты, являющиеся опорой для стропильных ног, могут располагаться как во всю длину опорной стены, так и быть небольшим, используемым для каждой отдельной стропильной ноги. В деревянных домах мауэрлатом служит верхнее бревно стены. При кладке кирпичных стен мауэрлат закладывается заподлицо кирпичом с внешней стороны и изолируется от материала стены.

Любая крыша венчается коньковым прогоном, который соединяет между собой верхнюю часть стропил. Именно он является основой будущего конька.

Следующим этапом проектирования является расчет сечения стропильных ног и шага между ними. Проектирование конструкции стропил служит обязательным элементом не только потому, что надо учесть схему конфигурации крыши. В течение всего срока службы крыша подвергается различным нагрузкам, которые можно разделить на временные и постоянные. Последние характеризуются весом кровли и самих элементов конструкции, а временные зависят от наклона крыши и сезона. Это может быть как снег, так и воздействие ветра.

Сечение стропильных ног рассчитывается исходя из минимальной нагрузки в 200 кг/м без учета массы кровли, утепляющих и изолирующих материалов. Слой снега может увеличить этот показатель вдвое. При склоне крыши более 60 °, вес нагрузок от снега не учитывается, так как считается, что при таком наклоне он не задерживается. С целью увеличения жесткости и несущей способности стропил применяются подкосы, стойки и другие элементы, позволяющие дополнительно равномерно распределить нагрузку по всей конструкции.

Схема армопояса для мауэрлата.

Для противодействия ветровым нагрузкам, действующим фронтально, применяются диагональные связи стропильных ног.

Вся система должна быть защищена от возможности ее сноса ветром. Для этого при строительстве опорных стен с их внутренней стороны предусматривается закладка крепежных элементов, к которым стальной проволокой не менее 6 мм притягиваются части стропильной конструкции. Вместо закладных элементов можно использовать установленные позже стальные шпильки.

Вернуться к оглавлению

Особенности проектирования крыш

Проектирование должно предусмотреть и такие нюансы, как назначение чердачного помещения. Если оно будет использоваться в качестве мансарды, то оно не должно быть перегружено лишними элементами, а если не будет подшиваться с внутренней стороны, то изменяются требования к внешнему виду стропильных ног, которые будут служить еще и декоративным элементом помещения.

Вид кровли и ее наклон определяют качество обрешетки, наличие и конструкцию влагоизоляции.

Как уже было указано ранее, основным материалом при малоэтажном строительстве для изготовления стропильных конструкций считаются древесные пиломатериалы. В качестве таких материалов используется древесина хвойных пород с влажностью не более 18-22% и с отсутствующими пороками в виде крупных сучков, трещин, гнили и поражений древесными паразитами. При отсутствии пиломатериалов необходимого сечения возможно спаривание более тонких пиломатериалов в один элемент.

Аналогично собираются составные балки при отсутствии пиломатериалов необходимой длины.

Схема соединения и крепления стропильных ног.

Конструкции стропильных систем не ограничиваются только этим материалом. Усиливающими элементами могут служить металлические изделия, которые придадут деревянной конструкции еще большую жесткость и надежность. Однако применение металла имеет и свои недостатки, заключающиеся в образовании конденсата на поверхности металлических конструкций при перепаде температур, могущего вызвать повышение влажности в деревянных конструкциях и их последующее гниение. Поэтому в местах соприкосновения металла и дерева необходимо провести обработку деревянных изделий специальными составами или обустроить их гидроизоляцию.

Вернуться к оглавлению

Крепежные элементы стропил

В качестве крепежных элементов могут применяться соединения типа паз-шип , известные в строительстве ранее. Правда, современный монтаж подобного крепежа уже не использует. Обычным соединением элементов конструкции являются строительные гвозди и скобы. Их недостаток заключается в том, что со временем жесткость такого соединения уменьшается в связи с изменением геометрических размеров скрепляемых элементов, ведь размеры деревянных изделий могут немного изменяться под воздействием влаги. Более надежными являются болтовые соединения конструктивных элементов.

Но и им присущ недостаток, заключающийся в ослаблении элементов конструкции в результате их сверления. В последнее время стала известной американская технология соединения элементов стропильных конструкций с помощью фасонных крепежных элементов и саморезов, выбор которых в магазинах, предлагающих строительные материалы, существенно расширился.

Обычно при строительстве жилого дома стропильные системы собираются на месте. В этом случае, несмотря на кажущуюся легкость работы с деревом, проведение этих работ сопряжено со многими трудностями. Поэтому к сборке и установке стропильных конструкций желательно привлечь бригаду опытных кровельщиков, имеющих большой опыт этой работы.

Схема расчета стропил.

Железобетонные конструкции в жилищном строительстве широкого применения не имели в силу большого веса, сложности монтажа из-за необходимости применения грузоподъемной техники и отсутствия возможности применения индивидуальных строительных решений.

Появление новых технологий строительства повлекло за собой и изменения в подходе к изготовлению стропильных конструкций. В последнее время широко распространилась технология монтажа стропил из легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК), благодаря которой значительно снижаются затраты и сроки монтажа. Эта технология применима практически при всех видах строительства зданий любого назначения.

Вернуться к оглавлению

Преимущества стропильных систем

Несущими элементами в этом случае выступают конструкции из Z и С-образных стальных оцинкованных балок с перфорационными просечками, позволяющими уменьшить теплопроводность элемента почти вдвое. Стропильная конструкция изготавливается по разработанному проекту в заводских условиях и поставляется потребителю. К преимуществам подобных конструкций можно отнести такие качества, как:

• небольшой вес конструкции, что позволяет использовать в конструкции здания несущие стены с меньшей расчетной нагрузкой и меньшей материалоемкостью;
• сокращенные сроки возведения конструкций;
• точность изготовления и, соответственно, геометрических размеров стропильной конструкции;
• возможность монтажа в зимних условиях;
• отсутствие отходов и необходимости их утилизации;
• надежность и долговечность конструкции из ЛСТК;
• экологичность материала;
• низкие эксплуатационные расходы на содержание стропильных конструкций;
• эффективное теплосбережение благодаря применению в стропильной конструкции современных тепло- и гидроизоляционных материалов.

Крыша, а особенно ее каркас, во многом определяют как внешний вид самого дома, так и его жизненный срок, и состояние атмосферы внутренних помещений. Никому не доставит удовлетворения смотреть на крышу дома, прогнувшуюся в результате неправильного расчета нагрузок или покрытые грибком стены из-за постоянных протечек.

Поэтому, независимо от материала стропильной конструкции, деревянной или металлической, схема несущих конструкций требует тщательного подхода в их проектировании и не менее тщательного в монтаже.

Ферма — Проектирование зданий

Мы используем файлы cookie, чтобы обеспечить вам максимальное удобство на нашем веб-сайте. 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

Последняя редакция 20 окт 2022

См. вся история

Содержимое 1 Введение 2 типа ферм 2.1 Простая ферма 2.2 Плоская ферма 2.3 Ферма пространственной рамы 2.4 Опалубка фермы 2,5 ферма Пратта 2.6 Ферма Уоррена 2.7 Ферма северного фонаря 2,8 Ферма центральной стойки 2,9 Ферма ферзевой стойки 2.10 Плоская ферма 2.11 Белфастская ферма 2.12 Другие типы ферм: 3 Статьи по теме Проектирование зданий

Ферма — это конструкция, состоящая из элементов, организованных в соединенные треугольники, так что вся сборка ведет себя как единый объект. Фермы чаще всего используются в мостах, крышах и башнях.

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 пролетов.
• 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 сопротивление сжатию и растяжению и, таким образом, сопротивление 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 0057 оптимизирована за счет использования меньшего количества материала в поясах и большего количества в элементах жесткости.

[править] Простая

ферма

Это 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 двумерной плоскости. Этот тип фермы обычно используется последовательно, с фермы , расположенные 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 ферм , которые могут быть созданы из различных материалов, общей геометрии и пролета. Некоторые из наиболее распространенных форм описаны ниже.

[править] Ферма Pratt

Эта форма, также известная как ферма N , 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 использования остекления на более крутом склоне, обращенном на север (иногда называемом зубчатая крыша). Это обычное явление на более крутом склоне ферма , чтобы иметь вторую ферму , проходящую 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 крыша Ферма .
• Бедро Ферма .
• Тетива ферма .
• Вентилятор Ферма .
• Финк Ферма .

• Распорная рама.
• Строительство мостов.
• Центр Ситигруп.
• Домашние крыши.
• Косынка.
• Крыша Hammerbeam.
• Длиннопролетная крыша.
• Скатная крыша.
• Каркас портала.
• Прогоны.
• Обшивка.
• Пространственная рама.
• Металлоконструкции.
• Стойка.
• Галстуки.
• Типы крыш.
• Виды структурной нагрузки.

• Доля
• Добавить комментарий
• Отправьте нам отзыв

• Вид история комментариев

Характеристики ферменной конструкции, преимущества и недостатки

Ферменная конструкция является распространенным типом металлической конструкции в строительстве и называется конструкцией, в которой силы, приложенные к конструкции, передаются на землю треугольными стальными балками с шарнирным соединением с опорами.

Наконец, балки, опоры и другие компоненты ферм образуют решетчатую структуру, которая обычно состоит из 5 или более треугольных блоков. Эти узлы имеют прямые и гладкие составляющие, концы которых соединены между собой шарнирами (узлами).

В данной металлоконструкции внешние силы и реакции на эти силы приложены только в области стыков и приводят к созданию усилий в растягивающих или сжимающих компонентах. Как правило, компоненты собираются вместе, так что общая композиция на практике действует как единая форма.

Классификация ферменных конструкций

Двухмерная ферма: В этой ферменной конструкции все элементы могут быть размещены на одной странице. Это означает, что геометрически нет следующей разницы в расположении и ориентации элементов фермы. Способность выдерживать напряжения и нагрузки плиты является одним из преимуществ этого типа фермы.

Трехмерная ферменная конструкция

Характерной чертой этого типа ферм является размещение элементов конструкции по всем трем осям. Способность выдерживать нагрузки и объемные напряжения является одним из преимуществ данного типа ферм, что, естественно, увеличивает стоимость строительства и габариты конструкции.

Несколько ферм

Эти ферменные конструкции предназначены для уменьшения слабых мест и увеличения прочности двух предыдущих ферм. Прочность несущих плитных нагрузок и надлежащая прочность на изгиб и изгиб в различных направлениях при сохранении пропорциональных размеров являются одними из сильных сторон этой группы ферм.

Ферма Pratt также больше подходит для строительства мостов и арочных конструкций, в которых максимальное давление действует в вертикальном направлении.

Ферма Уоррена — еще один тип фермы, который очень часто используется при строительстве мостов. Одним из основных преимуществ этой ферменной конструкции является способность конструкции распределять нагрузки, действующие на ее различные элементы. Поэтому, когда нагрузка прикладывается к конструкции со всех сторон, использование этого типа фермы будет хорошим вариантом.

Ферма Пратта

Фермы Пратта используются в качестве эффективного метода ферм уже более двух столетий. Диагональные элементы растянуты, а вертикальные сжаты. В результате диагональные элементы (натянутые) упрощаются и достигается более эффективная конструкция. Преимущества этого заключаются в том, что снижается стоимость конструкции за счет использования более эффективных элементов, уменьшается вес конструкции и ее легче построить. Фермы этого типа лучше всего подходят для пролетов с преимущественно вертикальной силой.

Уоррен Трасс

Конструкция фермы Уоррена — еще одна очень популярная система ферменной конструкции. Его конструкция состоит из равносторонних треугольников. В целом фермы Уоррена имеют то преимущество, что они равномерно распределяют нагрузку между несколькими элементами; однако это обычно для ситуаций, в которых конструкция испытывает нагрузку (распределенная нагрузка). Одно из ее основных преимуществ является также и ее основным недостатком – ферма будет подвергаться сосредоточенной силе при приложении точечной нагрузки. В результате этих сосредоточенных нагрузок конструкция менее эффективно распределяет нагрузку по своим элементам. Таким образом, фермы Уоррена больше подходят для распределенных нагрузок, а не для нагрузок, сосредоточенных в одном месте.

Ферма K

Этот тип ферменной конструкции представляет собой более сложную версию фермы Пратта, за исключением того, что вертикальные элементы этого типа фермы короче, чем у фермы Пратта, что обеспечивает лучшую устойчивость конструкции к изгибающим напряжениям.

Прочтите эту статью : Различные типы металлоконструкций

Преимущества ферменной конструкции

Быстрый монтаж ферменной конструкции является одним из его самых важных преимуществ, потому что эта конструкция изготавливается на заводе и устанавливается в мастерской. Еще одним преимуществом ферменной конструкции является возможность увеличения длины пролета конструкций, поскольку распределение сил в ней треугольное и снижает концентрацию сил. Треугольные промежутки между элементами фермы сами по себе создают пути доступа для монтажа электрических и механических установок.

Недостатки ферменной конструкции

Одним из наиболее важных недостатков ферменной конструкции является то, что она требует много места, поскольку взаимосвязанные треугольные компоненты должны быть большими, чтобы выдерживать и распределять большие нагрузки.

Кроме того, их высокая стоимость обслуживания также является важным недостатком. Конечно, это не единственные недостатки данной конструктивной системы, но поскольку ферменные мосты очень велики, их вес будет неизбежен.

Конструкция системы стального каркаса в ферменной металлической конструкции

Как уже упоминалось, ферменная конструкция представляет собой набор прямых стержней, которые сочленяются вместе, образуя треугольные сетки. Элементы фермы соединяются друг с другом сваркой, заклепками или болтами. Ферменная конструкция -х широко применяется для возведения крыш, особенно крыш с большими проемами и лестницами.

Фермы обладают высокой прочностью и малым весом. Соединение элементов фермы иногда выполняется напрямую, а иногда с помощью листа, называемого соединительным листом.

Таким образом, на практике не только имеются шарнирные соединения на концах элементов, но и их соединение друг с другом и с соединительной пластиной также значительно запутано. Уделение внимания особым точкам делает допущение о соединении узлов и результирующей осевой нагрузке в элементах фермы более реальным. Приложение внешних сил к узлам является еще одним условием этого предположения.

Количество стали, используемой для фермы, меньше, чем для двутавровой балки, она легче и прочнее. Он также широко используется в высотных зданиях, конструкциях с большими проемами и лестницах.

Преимущества стальных каркасных конструкций

Как уже упоминалось, использование стальных конструкций очень широкое и причина в превосходстве и высокой расходуемости этих конструкций. Среди преимуществ данной структуры можно отметить следующие.

Подходящие механические свойства, такие как высокая прочность и высокая устойчивость к растяжению и давлению

Возможность контроля качества стали на заводе в процессе производства по сравнению с бетоном и строительными материалами

Возможность усовершенствования конструкции

Возможность изготовления сборных деталей

Высокая скорость монтажа

Занимают меньше места

Может использоваться на высоких высоты

Возможность соединения нескольких деталей друг с другом сваркой или болтами

Недостатки металлокаркасных конструкций

Как уже упоминалось в разделе о каркасных металлоконструкциях, сталь чувствительна к влажности воздуха и высоким температурам, что приводит к коррозия стального каркаса; Поэтому для предотвращения этого следует применять такие методы, как покраска антикоррозийными красками, огнезащитными покрытиями, огнезащитными красками и другие защитные методы.