Ferme etc. Ce este o fermă? structura clădirii

Mai devreme sau mai târziu, proprietarii unei case private trebuie să construiască un carport sau o vacanță de vară pe proprietatea lor, un foișor, un mic gard cu un acoperiș pentru animale de companie sau un baldachin peste o grămadă de lemne. Pentru ca acoperișul peste o astfel de structură să fie fixat în siguranță, este necesar să proiectați și să instalați corect structurile metalice de susținere.

Salutăm dragul nostru cititor și îi oferim un articol despre ce sunt țevile profilate, cum să le calculăm și să le instalăm corect.

O ferme este o structură de elemente rectilinii conectate între ele la noduri într-un sistem durabil de neschimbat. formă geometrică. Cel mai frecvent modele plate, dar în structurile mari încărcate se folosesc ferme volumetrice (spațiale). Aproape în casele private, fermele sunt făcute din lemn și metal. Structurile mici de căpriori, copertine și foișoare sunt realizate din lemn. Dar metalul durabil și de înaltă tehnologie este un material aproape ideal pentru structurile metalice portante.

Pentru fabricarea structurilor complexe se folosesc secțiuni solide și țevi laminate. Țevile profilate (pătrate, dreptunghiulare) au o rezistență mai mare la strivire și îndoire. structurile mici pentru casă sunt montate fără sudură, prin urmare, pentru clădirile conacului, se folosește cel mai des o țeavă de profil.

Caracteristicile structurale ale fermelor

Componentele structurii fermei:

• centura.
• Suportul este un element vertical care leagă curelele superioare și inferioare.
• Acolada (acolada).
• Sprengel - bretele de sprijin.
• Grile, suprapuneri, ghișeuri, nituri, șuruburi - tot felul de materiale auxiliare și de fixare.

Înălțimea fermei este calculată de la punctul cel mai de jos al coardei inferioare până la punctul cel mai înalt. Span - distanța dintre suporturi. Creșterea este raportul dintre înălțimea fermei și deschiderea. Panoul este distanța dintre nodurile centurii.

Tipuri de ferme din țevi profesionale

Fermele sunt împărțite în funcție de conturul curelelor. Există soiuri cu două și trei benzi. În structurile mici, se folosesc ferme mai simple cu două centuri. Fiecare soi are o anumită înclinație și înălțime în funcție de lungimea travei și de forma șarpantei.

Tipuri de ferme după contururile coardelor: grinzi cu coarde paralele (dreptunghiulare), triunghiulare (gable și cu pas), trapezoidale (gable și cu un singur pas), segmentare (parabolice), poligonale (poligonale), cantilever; cu o centură inferioară înălțată sau concavă ruptă și o formă variată a centurii superioare; arcuit cu centură inferioară orizontală și arcuită; forme complexe combinate.

Ferpile se disting și prin tipuri de grătare - vezi în figură. În clădirile private, se găsesc cel mai adesea grile triunghiulare și diagonale - mai simple și mai puțin intense în metal. Gratarele triunghiulare sunt de obicei folosite in structurile dreptunghiulare si trapezoidale, in timp ce grilajele diagonale sunt folosite in cele triunghiulare.

Înainte de a ridica orice structură, ar trebui să decideți asupra alegerii materialului. Când achiziționați un profil metalic sau țevi, ar trebui să inspectați cu atenție piesele de prelucrat pentru a vedea dacă există crăpături, cavități, înclinări, inconsecvențe de-a lungul cusăturii, cantitate mare piese de prelucrat îndoite și îndoite. Atunci când achiziționați materiale galvanizate, este recomandabil să verificați calitatea acoperirii - dacă există decojire sau căderi.

La cumpărare, trebuie să solicitați o copie a certificatului și o chitanță. Este imperativ să vă asigurați că grosimea peretelui țevii corespunde cu cea menționată în documente. Nu puteți face țevi într-un garaj în genunchi și nu există falsuri, dar pe calitate proasta Puteți întâlni materiale, așa că este mai bine să cumpărați în magazine destul de mari.

Ce material sa alegi pentru cadru

În cele mai multe cazuri, oțelul este ales pentru cadrul clădirilor conacului sau pentru acoperișul unei case. Pentru structurile foarte mici se foloseste uneori aluminiul, de obicei in produsele achizitionate (copertine, balansoare). Pentru construcția structurilor metalice, puteți utiliza țevi cu secțiune goală și profile cu secțiune solidă (cerc, bandă, pătrat, canal, grindă în I).

Un avantaj uriaș al țevilor dreptunghiulare și pătrate în comparație cu un profil de aceeași greutate este rezistența lor ridicată la strivire și alte deformații. Prin urmare, profilele solide pot fi înlocuite cu țevi ondulate mult mai ușoare - acest lucru simplifică foarte mult (de 2 ori sau mai mult) și reduce costul unui design de tip tubular.

Dimensiunile secțiunii transversale ale țevilor sunt selectate în funcție de lungimea travei și de distanța dintre suporturi și ferme. În proprietățile private, șopronele și alte structuri nu sunt foarte mari și puteți lua sfatul experților sau puteți găsi desene gata făcute pe Internet.

Cu o distanță între suporturi de până la 2 m, pentru copertine mici cu deschideri de până la 4 m lungime sunt potrivite profile de 40x20x2 mm, pentru deschideri de până la 5 m - 40x40x3, 60x30x3 mm; deschideri mai mari de 5 m – 60×40x3, 60×60x3 mm. Dacă planificați un carport pentru două mașini cu o lățime de 8-10 m, atunci va fi necesar un profil de la 60x60 la 100x100 cu o grosime a peretelui de 3-4 mm. Dimensiunile profilului depind de distanța dintre ferme.

Țevile ondulate se vând în lungimi de 6 și 12 m Cu o lungime de 12 m, metalul se consumă mai economic, dar transportul unor astfel de țevi necesită o lungime mare. Înainte de a cumpăra materiale, ar trebui să vă gândiți cum veți tăia semifabricatele și câte dintre ele vor încăpea într-o țeavă de 6 m sau 12 m lungime și să calculați de câte secțiuni de țeavă ondulată veți avea nevoie.

Nu vă puteți baza pe greutatea nominală - greutatea este de 1 m.p. într-un anumit lot va diferi de cel nominal și, cel mai probabil, în sus (este mai profitabil pentru vânzători să producă produse cu un perete mai gros - prețul este pe tonă). La achiziționarea la greutate, materialul va trebui achiziționat și transportat - iar aceasta este o cheltuială suplimentară.

Avantajele și dezavantajele diferitelor metale

Practic pentru structural conducte de profil Se folosesc următoarele tipuri de oțel: oțel carbon de calitate obișnuită și de înaltă calitate, structural, aliat. Țevile vin cu un strat protector de zinc. Se folosește și aluminiul - dar rar, pentru structuri mici, adesea sezoniere. Profilele de aluminiu sunt folosite pentru structuri mici.

În mod tradițional, pentru structurile mici de pe o proprietate privată, oțelul carbon St3sp, St3ps și uneori galvanizat este utilizat pentru construcția de structuri din oțel cu ferme. Acest oțel are o rezistență suficientă pentru a asigura fiabilitatea structurii, practic nu există nicio diferență de rezistență la coroziune între toate cele trei tipuri de oțel.

Dacă structurile sunt expuse la precipitații, mai devreme sau mai târziu atât produsele structurale, cât și cele din oțel aliat vor rugini. O cantitate mică de elemente de aliere nu protejează împotriva coroziunii (pentru structuri, pot fi utilizate oțeluri slab aliate, cum ar fi 30KhGSA, 30KhGSN, 38KhA - conținutul de elemente de aliere din ele este de 2-4%, iar această cantitate nu afectează coroziunea rezistenţă).

În ceea ce privește rezistența, oțelurile structurale și aliate ar trebui să fie puțin mai durabile decât oțelurile carbon - sunt mai rezistente la sarcini ciclice. Dar această calitate a oțelurilor se manifestă după tratamentul termic - iar călirea și revenirea pot deforma țevi și, de obicei, nimeni nu face un astfel de tratament termic pe produsele finite. Recoacerea poate fi efectuată pe țevi fără sudură - după recoacere, tensiunile reziduale din metal sunt îndepărtate (întărire), dar devine mai moale.

Otelurile de structura (20A, 45, 40, 30A) au o calitate superioara si un pret mai mare. Oțelurile aliate sunt și mai scumpe (și există șansa să vă vândă țevi din oțel 3 în loc de oțel aliat). Prin urmare, atunci când instalați structuri cu lățime mai mică de 20 m, nu are sens să cumpărați țevi profesionale din oțel aliat sau structural. Cu siguranță are sens să folosiți țeavă ondulată galvanizată dacă instalarea va fi efectuată folosind sisteme crab.

Dacă instalarea se va face prin sudare, suduri va rugini la fel de repede ca metalul obișnuit neacoperit. Dar dacă monitorizați cu atenție cusăturile și efectuați în mod regulat un tratament anticoroziv (curățare, amorsare, vopsire), atunci este de preferat o țeavă galvanizată. Dacă aveți nevoie de o magazie temporară timp de 10 ani pentru materiale de construcție și apoi veți demola magazia, nu vă deranjați, cumpărați țevi obișnuite din oțel carbon fără acoperire.

Dacă intenționați să construiți pe un teren de foarte baldachin mare sau un hangar cu o lungime mare, merită contactat constructori profesionistiși faceți un proiect - ei vor determina ce oțel ar trebui să alegeți.

Faceți-l singur sau comandați-l

Fermele pentru un carport sau un foișor sunt de dimensiuni mici și design simplu– de cele mai multe ori triunghiular cu mai multe bare și suporturi. Puteți finaliza singur un astfel de design dacă aveți cel puțin abilități de sudură de bază și nu vă este frică să învățați noi locuri de muncă.

Dar fabricarea fermelor necesită precizie, prezența unui asistent, o zonă foarte plată pe proprietate - pentru așezarea și sudarea structurilor, prezența aparat de sudura si timp. Poate fi comandat modele gata făcute la o fabrică sau o companie de construcții și instalați-l singur.

Cerințe pentru calcularea unei țevi de profil pentru construcția unei ferme

La calcularea dimensiunilor și grosimii peretelui țevilor de profil necesare pentru construcția structurilor dumneavoastră metalice; se iau in considerare urmatoarele conditii:

• Dimensiunile structurii metalice și, în special, lungimea, distanța dintre suporturi - distanța dintre suporturi.
• Înălțimea suporturilor și fermelor.
• Forma fermei.
• Posibile caracteristici ale condițiilor geologice (activitate seismică, posibilitate de alunecări de teren).
• Greutatea acoperirii.

Ce se întâmplă dacă calculezi greșit

Dacă calculele sunt incorecte, sunt posibile următoarele consecințe:

• Structurile fermei se vor deforma sub greutatea zăpezii și a frunzelor umede.
• În cel mai rău caz, structurile se vor deforma sub propria greutate.
• Întreaga structură se poate prăbuși în cazul vântului puternic.
• Deformarea va duce mai devreme sau mai târziu la distrugerea fermei și a întregii structuri, ceea ce este periculos pentru oameni și poate deteriora obiectele situate sub baldachin - o mașină, de exemplu.
• O structură fragilă și mobilă va duce la distrugerea acoperișului așezat pe ferme.
• Atunci când se utilizează un profil prea puternic și greu, costurile materialelor și lucrărilor în timpul construcției structurilor metalice cresc nejustificat.

Proiectăm o fermă și elementele ei

Un calcul complet și precis al sarcinii pe o ferme, împreună cu diagrame, este complex, iar pentru a-l efectua trebuie să contactați specialiști.

Atunci când proiectați copertine mari, hangare și garaje din structuri metalice, este necesar un calcul precis al profilului necesar, dar pentru construirea de copertine sau foișoare nu prea mari într-o proprietate privată, puteți utiliza recomandările binecunoscute ale experților. .

Pentru structuri foarte mici (un baldachin într-un incintă pentru animale, un baldachin peste un depozit de lemne de foc), este suficient să folosiți țevi de 40x20 mm cu grosimea peretelui de 2 mm; pentru foișoare și copertine peste mese, grătare sau zone de recreere - 40x40 mm cu grosimea peretelui de 3 mm; baldachin peste un loc pentru o mașină - de la 60x40 la 100x100 mm cu o grosime a peretelui de 3-4 mm.

Dacă baldachinul are mai multe ferme și suporturi și distanța dintre suporturi este mai mică de 2 m, puteți lua o țeavă mai subțire dacă există doar 4 suporturi și două ferme și lungimea travei este de 6-8 m sau mai mult; unul mai gros.

Sarcinile admisibile pe ferme sunt prezentate în tabel:

Desene și diagrame

La fabricarea structurilor metalice este obligatoriu desenul cu dimensiunile exacte! Acest lucru vă va permite să achiziționați cantitatea necesară de material, să economisiți timp la asamblarea și pregătirea pieselor de prelucrat și vă va permite să controlați cu ușurință dimensiunile structurii metalice în timpul instalării și structura finită. În acest caz, siguranța dvs. și a gospodăriei dvs. depinde de precizia ansamblului - o structură care se prăbușește din cauza zăpezii sau a vântului poate aduce multe probleme.

Bazele calculului truss

Tipurile de ferme depind de forma acoperișului, iar forma acoperișului unei structuri pe o proprietate se alege în funcție de scopul și amplasarea structurilor metalice. Fermele cantilever și fermele adiacente casei sunt, de obicei, realizate cu cele triunghiulare cu un singur pas, copertine de sine stătătoare - cu structuri și arcade poligonale, triunghiulare, segmentare. Foișoarele pot avea un acoperiș cu șase sau opt pante sau un acoperiș fantezie cu ferme cu un design nestandard.

Pentru a calcula ferme, este necesar să se calculeze sarcina pe acoperiș și pe o ferme. Calculele iau în considerare încărcarea stratului de zăpadă, acoperișul, învelișul și greutatea structurilor în sine. Calcule precise- o sarcină pentru un constructor profesionist. Baza pentru calcul este SP 20.13330.2016 „Încărcări și impacturi. Ediția actualizată a SNiP 2.01.07-85” și SP 16.13330.2011 „Steel structures. Ediție actualizată a SNiP II-23-81".

Pentru calcule se folosește metoda de tăiere: tăierea nodurilor (zonele în care tijele sunt articulate); metoda Ritter; Metoda de înlocuire a tijei Henneberg. În modern programe de calculator Metoda de tăiere a nodurilor este mai des folosită.

Este mai bine să folosiți unul gata făcut proiect standard sau recomandările noastre pentru alegerea profilurilor. Asamblarea unei ferme cu o structură trapezoidală sau triunghiulară simplă nu este prea dificilă și dacă aveți experiență în sudarea și instalarea structurilor metalice autoinstalare copertinele și foișoarele sunt destul de posibile. Dacă doriți să construiți un șopron mare cu o lungime a fermei de 10 m sau mai mult, trebuie să finalizați proiectul cu specialiști.

Influența unghiului de înclinare

Designul fermei este influențat în primul rând de unghiul de înclinare al rampelor (rampa). Unghiul de înclinare este selectat în primul rând în funcție de forma acoperișului și de amplasarea structurii metalice. Adăposturile adiacente clădirilor trebuie să aibă unghi mai mare panta acoperișului - pentru rularea mai rapidă a zăpezii care alunecă de pe acoperiș și scurgerea apei turnate.

Pentru structurile individuale, panta acoperișului poate fi mai mică. Unghiul de înclinare depinde și de cantitatea de precipitații care cade în regiunea dvs. - cu cât precipitații sunt mai multe, cu atât ar trebui să fie mai mare unghiul de înclinare al acoperișului. Cu cât acoperișul este mai abrupt, cu atât reține mai puține precipitații.

O pantă ușoară a pantei - până la 15° - este utilizată pe magazii mici de sine stătătoare. Înălțimea pantei este aproximativ egală cu 1/7-1/9 din lungimea travei. Se folosesc ferme trapezoidale.

Pantă de la 15° la 22° - înălțimea pantei este de 1/7 din lungimea travei.

Pantă de la 22° la 30°-35° - înălțimea pantei este egală cu 1/5 din lungimea travei cu această pantă, se folosesc de obicei structuri triunghiulare, uneori cu o coardă inferioară ruptă pentru a face structura mai ușoară.

Opțiuni de unghi de bază

Pentru a calcula corect numărul și lungimile elementelor individuale ale unei țevi ondulate, este necesar să se determine unghiurile de bază dintre elemente. În general, coarda inferioară este perpendiculară pe suporturi, coarda superioară este înclinată pe orizontală în funcție de unghiul acoperișului. Unghiul optim de înclinare a bretelelor față de orizontală/verticală este de 45°, rafturile trebuie să fie strict verticale.

Unghiul exact de înclinare al acoperișului este fie specificat de proiect, fie se găsește conform relațiilor date mai sus ( pentru o pantă de până la 15° - înălțimea pantei este aproximativ egală cu 1/7-1/9 din lungimea travei; pentru o pantă de la 15° la 22° - 1/7 din lungimea travei; pentru o pantă de la 22° la 30° - 35° - înălțimea pantei este egală cu 1/5 din lungimea travei).

După ce s-a determinat unghiul exact de înclinare al acoperișului, se determină lungimile semifabricatelor pentru realizarea fermei - aceste informații vor fi necesare la efectuarea lucrării.

Factori importanți pentru selecția site-ului

Dacă aveți de ales, ar trebui să alegeți o zonă plată pentru instalarea structurilor metalice, care nu este predispusă la alunecări de teren și aglomerarea cu apă. Dar în mic comploturi personale Cel mai adesea nu există de ales - un carport este plasat imediat în spatele porții, o verandă lângă casă, un foișor în adâncurile site-ului. Este posibil ca zona să fie nivelată și uneori drenată.

Dacă există pericolul de alunecare a straturilor de sol sau dacă locuiți într-o zonă predispusă la cutremur, proiectarea oricărei structuri deasupra unei cașe ar trebui lăsată în seama profesioniștilor pentru a vă asigura siguranța.

Cum se calculează sarcina

Sarcina de zăpadă pe 1 m² de acoperiș se calculează conform SP 20.13330.2017 „Încărcări și impacturi. Versiunea actualizată a SNiP 2.01.07-85" in functie de regiune. Când se calculează, nu se ia suprafața acoperișului, ci aria proiecției acoperișului pe orizontală. Greutatea învelișului și a acoperișului este calculată în același mod. Conform desenului, greutatea unei ferme este calculată și înmulțită cu numărul lor.

Sarcina pe o ferme se calculează împărțind suma încărcăturii totale de pe acoperișul de zăpadă, greutatea învelișului și a acoperirii, greutatea structurilor în sine, la numărul de ferme.

Ușă de intrare și baldachin

Copertinele de deasupra ușii din față sunt de dimensiuni mici și sunt în consolă.

Lățimea baldachinului ar trebui să fie egală cu lățimea pridvorului + 300 mm pe fiecare parte. Adâncimea copertinei ar trebui să acopere treptele. Lungimea baldachinului este egală cu suma lungimii platformei și treptelor. Lungimea platformei superioare ar trebui să fie de o dată și jumătate mai largă decât ușa, adică 0,9 × 1,5 = 1,35 m Plus 250 mm pentru fiecare treaptă.

De exemplu:

pentru un pridvor cu două trepte și o lățime de 1200 mm, dimensiunile zonei acoperite (proiecția orizontală a baldachinului) sunt egale cu:

lungime (adâncimea vizorului) = 1,35 + 2×0,25 = 1,85 m;

lățime = 1,2 + 0,3×2 = 1,8 m.

Programe de calcul gratuite

• Pe site http://sopromatguru.ru/raschet-balki.php.
• Pe site http://rama.sopromat.org/2009/?gmini=off.

Exemplu de calcul

Un exemplu de calcul al fermei unui carport de sine stătător pentru o mașină de clasă mijlocie (D):

Lățimea mașinii este de 1,73 m, lungimea de 4,6 m.

Lățimea minimă a fermei între suporturi:

1,73 + 1 = 2,73 m, pentru ușurarea deschiderii ușilor luăm o lățime de 3,5 m.

Lățimea fermei, inclusiv protuberanțe de acoperiș:

3,5 + 2×0,3 = 4,1 m.

Lungimea baldachinului:

4,6 + 1 = 5,6 m, luați o lungime de 6 m.

Cu această lungime este posibil să instalați suporturi la fiecare 2 m sau mai puțin. Pentru a ușura structurile portante, considerăm că distanța dintre suporturi este de 1,5 m.

Adoptăm o formă triunghiulară de acoperiș cu fronton - este cel mai ușor de fabricat și în același timp economic din punct de vedere al consumului de material. Considerăm unghiul de înclinare a acoperișului ca fiind de 30° - la acest unghi de înclinare, zăpada și frunzele căzute nu vor rămâne pe acoperiș.

Înălțimea fermei în centru (stâlp central) va fi egală cu:

Total: lungimea coardei inferioare a fermei este de 4,1 m; centura superioară - două jumătăți de 2,355 m fiecare, lungime totală 4,71 m, standul din centru are o înălțime de 1,16 m.

Pentru astfel de ferme scurte este suficient de folosit teava patrata 40×40 mm cu o grosime a peretelui de 3 mm.

Principalele etape ale lucrării la fabricarea și instalarea fermelor cu propriile mâini

Inainte de montarea sarpantelor se lucreaza la planificarea santierului, montajul suporturilor, betonarea fundatiilor de sustinere, sudarea braturilor laterale sau a sarpentelor laterale. Apoi sunt instalate ferme transversale.

Procedura de efectuare a lucrărilor la fabricarea și instalarea fermelor:

• Fermele sunt sudate pe o suprafață plană.
• Fermele sunt tratate cu un grund anticoroziv și vopsite de două ori. Nu vopsiți zonele în care fermele sunt sudate pe suporturi. Această lucrare se poate face după instalarea fermelor, dar vopsirea la înălțime este incomodă.
• Ele ridică fermele, le instalează pe suporturi, verifică unghiurile și orizontalitatea și le sudează pe suporturi. Această lucrare este efectuată de o echipă formată din mai multe persoane.
• Vopsea peste zonele de sudura.
• Învelișul este instalat și acoperișul este așezat.

Cum se sudează ferme

Ferpile sunt asamblate pe o zonă plană. Înainte de asamblare, piesele de prelucrat sunt tăiate, curățate de rugină, iar bavurile de pe tăieturi sunt șlefuite. Elementele fermei sunt fixate cu cleme, se verifică dimensiunile, unghiurile și planeitatea. Sudați structura pe o parte, lăsați-o să se răcească și întoarceți-o pe cealaltă parte. Scoateți clemele și fierbeți cealaltă parte. Apoi mărgeaua de pe cusătură este șlefuită. Puteți vedea caracteristicile fermelor de sudură în videoclipul nostru:

Dacă aveți abilități limitate ca sudor și instalator, puteți comanda fabricarea unei ferme de la o organizație sau echipă specializată.

Concluzie

Instalarea unui baldachin și instalarea fermelor este o muncă complexă, calificată. Copertinele și foișoarele mici pot fi realizate independent cu ajutorul membrilor familiei.

Este mai bine să încredințați instalarea de structuri metalice mari unei echipe de profesioniști. Dar profesioniștii au nevoie și de supraveghere. Ne luăm rămas bun de la dragul nostru cititor și sperăm că articolul nostru vă va ajuta să înțelegeți tipurile de ferme, alegerea designului, materialul și procedura de construire a copertinelor și foișoarelor pe site-ul dvs. Abonați-vă la newsletter-ul site-ului nostru, aduceți prieteni, împărtășiți informații interesante cu interlocutorii dvs. de pe rețelele de socializare.

Sensul cel mai comun al cuvântului „fermă” este o întreprindere agricolă destinată creșterii animalelor. Dar acum nu vorbim despre locul agriculturii. Aici sunt colectate toate informațiile despre probabil cea mai veche structură a clădirii, care este încă relevantă în viața modernă Are o largă aplicație în construcții, în special în proiectarea podurilor și

O ferme este un sistem format din tije care rămâne neschimbat geometric atunci când nodurile sale rigide sunt înlocuite cu altele articulate. Include, de asemenea, grinzi cu ferme, care sunt reprezentate de o combinație între o grindă netăiată cu două sau trei trave și o tijă.

Unde este folosit?

După cum sa menționat deja, o ferme este un element indispensabil în construcție. Cu ajutorul acestuia, constructorii facilitează construcția structurilor și reduc consumul materialele necesare. Construcția podurilor, stadioanelor, hangarelor, precum și a structurilor decorative precum pavilioane, scene, podiumuri etc. nu se poate face fără utilizarea unei ferme.

Când se proiectează corpul unei nave, aeronave sau locomotive diesel, rezistența este calculată în același mod în care se calculează sarcina pe ferme.

Clasificare

O ferme este o structură constând din tije care sunt interconectate la noduri și formează un sistem static neschimbat. Fermele pot fi clasificate în funcție de multe proprietăți.

În funcție de capacitatea de încărcare a structurii

• Plămânii. Ei folosesc o secțiune cu un singur perete. Structurile ușoare sunt cel mai adesea folosite în construcțiile industriale.
• Grele. Structurile grele sunt folosite la construcția macaralelor turn, a stadioanelor sportive etc. Ei folosesc tije cu o secțiune transversală mai complexă decât în ​​plămâni. De regulă, ele constau din două sau trei părți datorită lungimii efective mari și a încărcăturii plasate asupra lor. Cel mai adesea, se folosește o secțiune cu doi pereți cu o interfață nodă cu două plane.

După caracteristicile generale

• Prin programare.În funcție de scopul lor, fermele pot fi turnuri, poduri, macarale, ferme de acoperiș, structuri de susținere etc.
• După tipul de material. Lemn, otel, aluminiu, beton armat etc. - din toate acestea se poate realiza o sarpă de construcție. Acesta este un avantaj semnificativ al acestui sistem. De asemenea, puteți combina mai multe tipuri de materiale.
• În funcție de caracteristicile de proiectare. Există diferite tipuri de secțiuni, tipuri de zăbrele, tipuri de structuri de susținere, precum și tipuri de corzi ale structurii construcției fermelor.

Pe baza spatiala

• Plat. Ferpile preiau sarcina verticală, deoarece x tijele sunt situate în același plan.
• Spațial. Distribuiți încărcătura pe întreaga sa zonă. O ferme spațială este formată din multe ferme plate interconectate în moduri speciale.

După tip

• Grinda Virendel.
• Ferma Warren.
• Ferma Pratt.
• Ferma Bolman.
• Ferma lui Fink.
• Sarpă triunghiulară.
• Kingpost.
• Sarpă încrucișată.
• Structură urbană cu zăbrele.
• Sarpă sub lumina de deasupra plafonului.

Caracteristici de design

Clasificarea fermelor după caracteristicile de proiectare este destul de extinsă. În continuare, fiecare dintre caracteristici va fi luată în considerare mai detaliat.

Tipuri de secțiuni

Secțiunea transversală în ferme de construcție este realizată din profile laminate. Poate fi sub forma:

• Colț (simplu sau dublu).
• Țevi (rotunde sau pătrate).
• Shvelera.
• Tee sau I-beam.

Tipuri de curele

Conturul centurii poate fi prezentat astfel:

• Trapez. Avantajul său constă în faptul că acest tip de centură întărește ansamblul cadrului și, în consecință, rigiditatea clădirii crește odată cu acesta.
• Triunghi. Acest tip de centură este utilizat pentru sistemele cu grinzi și cantilever. Are o mulțime de dezavantaje, cum ar fi consumul irațional de metal la distribuirea sarcinii, complexitatea unității de sprijin etc.
• Parabole. Această centură este cea mai intensivă în muncă. Prin urmare, fermele segmentate sunt folosite foarte rar.
• Poligon. Sarpante poligonale sunt folosite mai des decât fermele segmentare. Deoarece la acestea, fractura în unitățile structurale nu este atât de vizibilă.
• Curele paralele. Cel mai adesea folosit pentru acoperire clădiri industriale. Au un aspect identic al nodurilor, elemente de rețea de dimensiuni egale și, de asemenea, au repetabilitate a elementelor și a părților.

Tipuri de grătare

Sunt șase opțiuni tipice gratare:

• Triunghiular.
• Rombic.
• Shprengelnaya.
• Cruce.
• Înclinat.
• Semi-oblic.

Tipuri de suport

Există 5 tipuri de structuri de sprijin. Pentru a selecta un nod suport, trebuie să cunoașteți schema de calcul. Acesta determină dacă unitatea de sprijin va fi articulată sau rigidă. Tipuri de suporturi:

• Grinda sau cantilever.
• Arcuit.
• Tirant.
• Cadru.
• Combinate.

Principiul de funcționare

Unicitatea acestui design constă în „imuabilitatea” sa sub influența factorilor externi. Sarcina pe acest sistem poate fi destul de mare. Armatura este un set de triunghiuri combinate într-o singură structură. Sarcina din ele este concentrată la joncțiunea nodurilor, deoarece tijele își manifestă proprietățile mai bine în procesul de compresie-tensionare, și nu în fractură. În construcția modernă, se folosesc cel mai des rigide, mai degrabă decât tijele. Rezultă de aici că atunci când unul dintre ei este separat de întreaga structură, ei vor rămâne într-o poziție neschimbată unul față de celălalt.

Principiul calculului fermelor prin tăierea colțurilor

Această metodă de calcul a fermelor este cea mai simplă. Această metodă preda în multe școli tehnice.

O ferme este o structură a cărei sarcină este concentrată în nodurile sale. Prin urmare, este necesar să se calculeze toți factorii externi care vor fi o sarcină asupra nodurilor. Apoi calculați și găsiți un nod în care sunt 2 tije cu o forță aplicată acestora. În mod convențional, este necesar să se separe restul fermei și să se obțină un nod în care vor fi mai multe valori cunoscute si 2 necunoscute. Apoi trebuie să creați o ecuație de-a lungul a două axe și să calculați valorile necunoscute. În același mod, se selectează următorul nod și așa mai departe până când se calculează ferme.

Principalele tipuri de ferme

• Grinda Virendel- acesta este un sistem în care toate părțile sale formează găuri dreptunghiulare și sunt astfel conectate într-un cadru rigid. Prin designul său, nu se potrivește termenului strict „fermă”, deoarece nu există două forțe în acest fascicul. A fost dezvoltat de inginerul belgian Arthur Vierendel. Dar pentru că Acest design este destul de masiv, este rar întâlnit în arhitectura modernă.

• Ferma Warren. Aceasta este o versiune simplificată a designului Pratt-Howe. Funcționează pe principiul compresiei-tensiune. Cel mai adesea din oțel laminat.
• Ferma Pratt. Brevetul pentru această structură aparține unui tată și fiu din Boston. Caleb Pratt și Thomas Wilson au fost cei doi ingineri. Au folosit piese comprimate pe verticală și piese întinse pe orizontală. Prin urmare, sarcina este la fel de bine distribuită atât deasupra cât și dedesubt.
• Ferma Bolman Are un design destul de complex și incomod. Această structură și-a câștigat popularitatea în SUA datorită meritelor politice ale creatorului său. Inventatorul a vorbit elocvent despre fermă, chiar dacă nu totul corespundea realității. Bohlman a reușit să-și promoveze invenția cu ajutorul guvernului american, care uneori i-a forțat pe urbaniști să folosească acest design la proiectarea podurilor. Printre deținătorii de brevete de fermă de construcții se numără mulți dintre compatrioții noștri, dar nici o fermă „rusă” nu a fost vreodată promovată în masă într-un mod atât de original.
• Ferma Fink este o versiune simplificată a fermei Bohlman. Pur și simplu a scurtat toate elementele sale și, prin urmare, l-a făcut mai eficient. Este, de asemenea, asemănător cu designul fermei Pratt. Diferă de el numai prin absența unui fascicul inferior.
• Sarpă triunghiulară. Se mai numește și „belgiană”. Acest design modern, care se prezintă cu ferme.
• Kingpost- cea mai simplă versiune a fermei. Se compune dintr-o pereche de suporturi sprijinite pe o grinda verticala.
• Structură urbană cu zăbrele a fost creat pentru a înlocui podurile uriașe de lemn. Este destul de simplu în design. Cele obișnuite sunt folosite pentru asta. scânduri de lemn, atașate între ele în unghi, care, la rândul lor, formează o zăbrele.

O ferme de clădire este o structură metalică constând din bretele înclinate individuale sau stâlpi verticali, care sunt interconectate în unități separate situate pe coardele inferioare și superioare ale fermeiului folosind îmbinări sudate, combinația lor formează o structură rigidă. Stâlpii conectați distribuie sarcina uniform în întreaga structură a fermei, care o transferă prin coloanele de susținere către fundație. În acest caz, centura superioară lucrează în compresie axială, iar centura inferioară în tensiune.

Tipuri și soiuri

Bretele legate între ele formează un triunghi, care este considerat cea mai durabilă figură geometrică. Prin urmare, aproape orice diagramă structurală a unei ferme, indiferent de tipul acesteia, constă dintr-un set de un anumit număr de forme geometrice sub formă de triunghiuri.

Fermele constau din următoarele elemente:

Conexiunile nodale pot fi:

1. Sudate - toate elementele structurale sunt conectate între ele prin sudare.
2. Îmbinări cu șuruburi sau nituite - elementele sunt conectate între ele folosind șuruburi sau nituri pe o încasări obișnuite din oțel (gusset) din tablă laminată groasă.

O ferme de oțel, în comparație cu grinzile solide, are mai mult greutate redusă, producția sa necesită mai puțin metal, în timp ce se distinge prin mare capacitatea portantă. Și în proiectarea și distribuția sa sarcini verticale fermele sunt împărțite în două tipuri:

Dispozitivele structurale sunt mult mai complexe de asamblat, dar datorită designului lor, sunt capabile să suporte atât sarcini verticale, cât și laterale. În același timp, nu necesită instalarea de pane suplimentare pentru conectarea cu alte structuri metalice, așa că sunt adesea folosite pentru o acoperire solidă de deschideri mari și destul de largi, cu un număr minim de coloane de susținere.

Caracteristici de design

Orice dispozitive metalice, indiferent de design, contur și formă, au propriile caracteristici și anumiți parametri. Dar totuși, conform metodei de instalare, pe lângă cea clasică, atunci când dispozitivul structural se sprijină pe suporturi la ambele capete, uneori există structuri structurale în care o margine se dovedește a fi atârnată, adică fără suport. Ele sunt de obicei instalate pentru etajele clădirilor în care panta acoperișului se extinde cu mult dincolo de pereții exteriori.

În funcție de design, fermele pot fi drepte, cu o singură pantă sau dublă. În funcție de contur, ele diferă în mai multe tipuri:

Tipuri de grătare

Există următoarele tipuri de grătare:

• Rețea triunghiulară. Este cel mai rigid si eficient sistem in structurile cu forme paralele, triunghiulare si trapezoidale.
• Grila diagonala. Este format din cele mai lungi bretele care lucrează simultan în compresie și tensiune, dar rafturi verticale numai pentru compresie.

Există, de asemenea, cruce speciale, ferme și alte grilaje.

Un parametru important al designului fermei este unghiul lor de înclinareși, în funcție de acesta, desenele sunt împărțite în 3 grupuri:

Aproape toate fermele de construcție au avantaje considerabileîn fața grinzilor din metal, printre care principalele sunt:

Fabricarea structurilor

De regulă, modelele de ferme din metal sunt selectate în funcție de unghiul de înclinare proiectat al coardei lor superioare, de lățimea deschiderii suprapuse și de scop. Dacă luăm în considerare podelele clădirilor industriale, podurilor și pasajelor supraterane, unde sunt utilizate cel mai des, atunci în acest scop sunt fabricate fermele de construcție cu o lungime standard de 12, 18 și 24 m/p.

Cerințe generale

Pentru structurile mai grele și mai critice (poduri și pasaje) se folosesc I-grinziși canal. Toate structuri hidraulice asamblate din elemente rotunde sau conducte profilate.

Cel mai adesea, un unghi laminat întărit este utilizat pentru a asambla ferme standard de construcție. În acest caz, pentru fabricarea tuturor elementelor sale, se folosește un colț pereche, ale cărui semifabricate sunt conectate între ele prin sudare cu altele speciale introduse între ele. plăci metalice(peşte). Unghiurile sunt împerecheate în așa fel încât secțiunea lor transversală să semene cu o secțiune în T.

Adevărat, în în ultima vreme structuri metalice Această configurație a început să fie mai puțin solicitată din cauza complexității asamblarii, sudării și vopsirii. Profilul din oțel sau țevile rotunde devin din ce în ce mai mult o alternativă la astfel de structuri.

Calcul corect

Trebuie să înțelegi că făcând un calcul de calitate dispozitiv de transport posibil doar cu disponibilitatea cunoștințelor speciale luând în considerare cerințele SNiP și mulți alți numeroși factori. Pentru a efectua corect calcule, designerii folosesc programe speciale.

Atunci când se calculează proiectarea unui dispozitiv de inginerie, toate valorile obținute trebuie incluse în desenul de proiectare, fără de care asamblarea structurii va fi aproape imposibilă.

Inițial, înainte de a întocmi un proiect de desen, este pregătită o diagramă de sarcină care indică dependența principală a pantei coardei superioare și lungimea totală a viitorului produs. Factori precum:

Odată ce parametrii principali au fost calculați, ar trebui să decideți asupra diagramei de proiectare. Cel mai bine este să folosiți programe speciale pentru aceasta, care pot fi găsite gratuit pe Internet. De exemplu, puteți utiliza programul de calcul Truss.

Asamblarea structurii

Toate elementele de ferme pentru acoperirea deschiderilor lungi sunt fabricate și reglate în fabrică, iar o parte din asamblarea structurii este, de asemenea, efectuată acolo . Instalarea sa completă se realizează direct pe șantier strict conform desenelor detaliate care vin cu produsul. Desenul prezintă marcajele individuale ale tuturor pieselor structurale și oferă instrucțiuni care explică întregul proces de asamblare.

De obicei, semifabricatele de produse au găuri speciale de montare, cu ajutorul cărora puteți asambla și asigura temporar, fără a folosi cleme și cleme speciale de fixare, toate părțile structurii atunci când o pregătiți pentru lucrări de sudare.

Dacă nu există astfel de găuri, fixarea temporară a pieselor de prelucrat se realizează folosind cleme și suduri scurte.

Majoritatea pieselor metalice ale dispozitivelor sunt sudate prin sudare electrică sau conectate folosind conexiuni cu șuruburi. Gradul de fiabilitate al unor astfel de conexiuni depinde de forța cu care au fost strânse șuruburile. Această lucrare este efectuată de obicei de doi instalatori care strâng piulițele folosind chei cu mâner lung sau chei pneumatice cu impact.

Conectarea completă a elementelor structurale ferme prin sudare electrică sunt produse în cazurile în care se cere pentru a obține cea mai durabilă conexiune. În special elemente de prindere importante piesele pot fi produse folosind nituri groase din oțel.

Instalarea structurilor asamblate se realizează cu ajutorul unei macarale, iar structurile structurale grele pot fi instalate cu două macarale. După instalare complet structura asamblata pe coloane, este sudat pe o placă de montaj fixată rigid de capul coloanei.

Fermoy este o structură de zăbrele geometric neschimbabilă care funcționează în încovoiere, ale cărei elemente sunt articulate la noduri și lucrează în tensiune sau compresie axială sub încărcare nodă.

Presupunerea unor îmbinări ideale pentru balamale contrazice designul real al fermei, dar reflectă destul de exact funcționarea reală a elementelor sale.

Calculul unei ferme folosind o schemă cu balamale este permis atunci când raportul dintre înălțimea secțiunii și lungimea elementului nu depășește 1/10 în structurile operate la t ≥ -40°C și 1/15 la t< -40°C.

Fermele sunt mai economice din punct de vedere al consumului de metal în comparație cu grinzile.

Domeniul de aplicare al fermelor este foarte extins. Sunt utilizate în acoperirile clădirilor și structurilor pentru susținerea acoperișurilor (ferme), turnuri de radio și televiziune, suporturi de linii electrice, structuri de trave de poduri, macarale etc.

Clasificarea fermelor

Ferpile constau din coarde superioare și inferioare legate între ele printr-o rețea de bretele și stâlpi. Distanța dintre nodurile zăbrelei se numește panou; distanța dintre suporturile sale este distanța. Clin- o piesă de ferme din tablă pentru conectarea tijelor de ferme într-o unitate.

Varietatea de aplicații și soluții de proiectare pentru ferme le permite să fie clasificate în funcție de diverse criterii:

cu programare– ferme de poduri, învelitori (capriori și subcapriori), pasaje de transport, macarale de ridicare, porti hidraulice si alte structuri.

conform conturului curelelor:

Cu curele paralele

Trapezoidal

Arcuit

Triunghiular

Cu grila triunghiulara

Cu grilă triunghiulară și stâlpi suplimentari

Cu grilă înclinată.

Conturul coardelor depinde în principal de scopul fermei și de designul structural adoptat al structurii conform sistemului grilă:

Tipuri speciale de grătare:

Cu grilaj de ferme

Cruce

Rombic

Semi-diagonală.

Sistemul de zăbrele depinde de modelul de aplicare a încărcăturii și de cerințele speciale ale fermei. Cel mai simplu este o rețea triunghiulară. Rafturile suplimentare sunt instalate în cazurile în care se aplică forțe concentrate la locul lor sau când doresc să reducă lungimea panoului coardei superioare comprimate.

O caracteristică a zăbrelei contravântuite este că toate bretele au forțe de același semn, iar rafturile au semnul opus; cu direcția în sus a bretelelor, rafturile sunt întinse, iar cu direcția în jos, acestea sunt comprimate.

Rețeaua zăbrelei este utilizată atunci când forțele concentrate sunt aplicate mai frecvent coardei superioare.

Ferpile cu zăbrele încrucișate sunt de obicei folosite pentru încărcarea pe două fețe. Bretele transversale sunt proiectate de membrii sau legăturile lor flexibile; ele percep doar forțe de tracțiune, iar atunci când sunt comprimate sunt oprite de la lucru. Datorită acestui fapt, fermele încrucișate sunt calculate ca sisteme determinate static.

Grilajele rombice și semidiagonale au o rigiditate crescută și sunt utilizate în structuri cu forțe laterale mari

- după tipul de diagramă statică - ferme despicate, continue, cantilever.

În funcție de valoarea celor mai mari forțe în elementele de ferme

plămânii– deschidere l până la 50 m și cu o forță în curele N max ≤ 5000 kn,

grele– cu o forță în curele N max > 5000 kn,

De solutie constructiva – convenționale, combinate și pretensionate.

Dispoziție de ferme

Sarcina de amenajare a fermelor include determinarea designului său rațional, ținând cont de o serie de cerințe: eficiența costurilor în consumul de metal, ușurința de fabricare, transportabilitate, unificare și cerințe de tipificare. Aceste cerințe se contrazic adesea între ele, așa că trebuie să găsiți solutie optima, care satisface cel mai bine un set de cerințe în același timp.

Masa fermei depinde de raportul dintre înălțimea și deschiderea sa. Forțele din coardele armatei apar în principal din momentul încovoietor, iar în zăbrele - din forța transversală.

Cu cât înălțimea zăbrelei este mai mare, cu atât forța în corzi și masa lor este mai mică, dar odată cu creșterea înălțimii rețelei, lungimea elementelor rețelei și masa acesteia cresc. Condițional debit minim metalul corespunde egalității masei coardelor și a masei rețelei împreună cu ghișele, care se realizează la h≈1/5 L (în grindă, masa coardelor este aproximativ egală cu masa coardelor). perete).

Aşa mare altitudine incomod pentru transport. Armatura ar trebui să fie livrată la șantier în elemente separate (în vrac) și asamblată la locul de instalare.

Costurile suplimentare de timp și bani nu sunt compensate de economiile de metal.

În practică, ei se străduiesc să se asigure că în timpul instalării se realizează numai asamblarea lărgită a fermei a două jumătăți ale sale (semne de expediere). Prin urmare, dimensiunile fermei nu trebuie să depășească ecartamentul feroviar (vertical 3,8 m, orizontal -3,2 m). Cele mai convenabile de fabricat sunt fermele cu coarde paralele. Aceleași lungimi ale tijelor de centură și ale rețelei, aceeași soluție de noduri intermediare și numărul minim de îmbinări ale centurii creează condiții pentru unificarea maximă posibilă diagrame de proiectareși să facă astfel de ferme industriale. Datorită avantajelor din producție, fermele cu coarde paralele înlocuiesc treptat fermele trapezoidale.

La așezarea zăbrelei, simultan cu selecția sistemului de zăbrele, se determină dimensiunile panourilor de zăbrele, ale căror dimensiuni trebuie să îndeplinească unghi optimînclinarea bretelelor. Din motive de proiectare - conturul rațional al gussetului în ansamblu și comoditatea atașării bretelelor - este de dorit un unghi apropiat de 45°.

Prin unificarea schemelor geometrice ale fermelor și tastarea formei structurale, este posibilă standardizarea părților structurale ale fermelor și trecerea la producția lor în masă folosind mașini și dispozitive specializate.

În prezent, schemele geometrice ale fermelor au fost unificate clădiri industriale(18, 24, 30, 36 m), poduri, catarge radio, turnuri radio, suporturi de linii electrice.

Baza pentru unificarea fermelor de acoperiș cu acoperișuri rulante se instalează modulul travei clădirilor industriale și panoul m = 3 m, panta acoperișului este i = 1,5%, înălțimea fermelor pe suport este de 3150 mm de-a lungul marginilor exterioare ale coardelor, o zăbrele triunghiulară cu posibilitatea de a adăuga o ferme când plăci de acoperiș 1,5 m latime.

La sarpante cu deschideri mari (mai mult de 36 m), precum și la fermele din aliaje de aluminiu sau oțeluri de înaltă rezistență apar deformații mari.

Strângerea fermelor este împiedicată de dispozitivul de ridicare a construcției, adică. fabricarea fermelor cu cambra inversă, care se stinge sub influența sarcinii, în urma căreia sarpante ia poziția de proiectare.

Calculul fermelor. Determinarea sarcinilor. Determinarea forțelor în truss rods. Lungimi de proiectare ale tijelor de ferme. Asigurarea stabilității de ansamblu a fermelor în sistemul de acoperire. Selectarea tipului de secțiune transversală pentru bare.

Calculele truss sunt efectuate în următoarea secvență:

1) determinați sarcina în fermă;

2) calcularea sarcinilor nodale;

3) determinarea forțelor de proiectare în tijele ferme folosind metoda mecanicii structurale;

4) selectați secțiuni transversale ale tijelor;

5) calculați conexiunile tijei, ansamblurile și piesele.

Cerințe de bază de proiectare

• Indiferent de tipul specific de materiale de construcție (lemn, acoperișuri construite, țigle metalice, țigle obișnuite) înainte de a începe lucrari de finisare trebuie ridicată o structură durabilă a clădirii, a cărei sarcină principală ar trebui să fie asigurarea stabilității și fiabilității acoperișului care este instalat.
• Execuția de înaltă calitate a structurii, ale cărei părți principale sunt ferme de căpriori și sub-capriori, este o garanție că va rezista tuturor sarcinilor permanente și temporare plasate pe ea.

Caracteristici de proiectare ale fermelor de acoperiș

În definiție „fermă de căpriori” include un număr elemente structurale: bretele, suporturi, învelișuri. O astfel de structură rigidă ca rezultat al asamblarii va asigura scheletul acoperișului.

Această definiție se referă la structurile rigide utilizate în construcția acoperișurilor înclinate.

Scopul fermelor este de a transfera sarcina totală care apare pe acoperiș pe pereții clădirii. Materialul pentru fabricarea fermelor este în principal lemn, dar sunt posibile și opțiuni alternative.

Baza pentru crearea structurilor din lemn sunt scânduri, cherestea rotundă, cherestea.

Elementele individuale sunt conectate folosind metoda de tăiere. În cazul în care piesele sunt făcute din scânduri, se folosesc șuruburi, cuie și chei cu inele dintate.

Atunci când se construiesc clădiri mari, când lungimea travei este mai mare de 16 metri, în timpul construcției sunt utilizate ferme cu stâlpi întinși pe bază de metal.

În cazul utilizării suporturilor din lemn întinse, este suficientă fixarea fiabilă a nodurilor sarcină provocatoare, iar atunci când utilizați elemente metalice, acest lucru este ușor de realizat.

Asamblare ferme din lemn– procesul este destul de intensiv în muncă. Când se utilizează ferme tip combinat(cu piese din lemn și metal) acest lucru se poate face mult mai rapid.

Atunci când se construiesc clădiri rezidențiale, opțiunea este rar utilizată structura de acoperiș cu ferme deschise. Practic, acestea sunt închise folosind tavane. În construcția clădirilor industriale, fermele deschise sunt o opțiune de acoperiș destul de populară.

Grinzile pot fi, de asemenea, folosite ca elemente principale. Grinzi de căpriori pe bază de beton armat sunt structuri de căpriori care acoperă treptele stâlpilor de 12, 18 metri lungime. Astfel de elemente servesc drept suporturi intermediare.

Tipuri de ferme de acoperiș

Atunci când alegeți un design și un material pentru crearea unui schelet de acoperiș, este necesar să țineți cont de materialul pe care sunt construiți pereții. Suporturile pentru structuri portante pot fi din beton armat, coloane metalice, ziduri de cărămidă sau ferme.

Caracteristicile fermelor fac posibilă clasificarea acestora în funcție de următoarele caracteristici:

• conturul curelelor;
• proiectare constructivă;
• schema statica;
• tip grătar.

Cel mai semnificativ criteriu pentru împărțirea fermelor în tipuri separate este conturul centurilor. Este determinat de structura acoperișului, dimensiunea deschiderii care trebuie acoperită și mărimea sarcinii aplicate. Mai ales alegere material de acoperiș depinde de panta centurii superioare.

• Din zonă constructii industriale la instalarea acoperișurilor tip plat se folosesc ferme cu coarde paralele.
• Dacă ca material de acoperiș se folosesc foi de azbociment sau de oțel, se dispune o structură portantă de tip trapezoid.
• În domeniul ingineriei civile, cadrele triunghiulare sunt cele mai populare.
• Pentru orice tip de contur, folosiți sisteme diferite grătare. La construirea fermelor cu coarde paralele sau forme trapezoidale cea mai buna varianta este o zăbrele triunghiulară, întărită prin instalarea de rafturi suplimentare.
• Pe lângă acest tip, s-au răspândit pe scară largă modelele de grinzi despicate sau grătarele cu ferme.

Bazat pe design fermele sunt împărțite în următoarele tipuri:

• ușor sau cu un singur perete - se distinge prin prezența unui gusset în noduri;
• grele sau cu pereți dubli - caracteristica lor este prezența a două foi de formă în noduri.

Atunci când se construiesc clădiri cu o deschidere semnificativă (magazine de asamblare, hangare), se folosesc structuri grele. În astfel de clădiri industriale, scheletul servește drept bare transversale pentru sistemele de cadru.

În funcție de materialul de fabricație fermele sunt:

• de lemn;
• metal;
• amestecate (sau combinate).

Selectarea formei

Pentru a alege forma potrivită de design, trebuie să acordați atenție următoarelor puncte importante:

• material folosit ca acoperiș;
• unghiul de pantă a acoperișului;
• prezența plăcilor de tavan;
• specificul unui anumit tip de conexiune a pieselor de ferme.

De exemplu, în cazul construcției unui acoperiș plat, a cărui acoperire este materiale bituminoase laminate, cea mai buna varianta fermele au design dreptunghiular sau trapezoidal.

Când unghiul de înclinare este mai mare de 12 grade și în cazul acoperirilor grele alegere optimă sunt ferme de configurație triunghiulară.

Calculul înălțimii structurii se realizează folosind formula corespunzătoare formei selectate a structurii:

• Pentru versiunea triunghiulară: 1/5 x L. Literă latină este indicată lungimea travei.
• Pentru design dreptunghiular : 1/6 x L.

Atunci când se construiesc clădiri rezidențiale private, cel mai frecvent utilizat ferme de acoperiș este o configurație triunghiulară. Pentru instalarea acoperișurilor cu una sau două pante cu unghiuri de panta diferite, cel mai mult diferite combinații

cu căpriori înclinați, se montează ferme de acoperiș din lemn sau metal.

Stabilitatea fermelor este sporită prin instalarea de legături suplimentare pentru coardele superioare și inferioare. Producția unor astfel de pachete se realizează în principal pe bază de plăci.

Cel mai important punct în alegerea unei structuri de căpriori este selecția material de constructie, care poate oferi gradul necesar de rezistență, rigiditate și fiabilitate. Contează și categoria de preț căreia îi aparține materialul.

Sarpante din lemn

Ferpile pe bază de lemn sunt cea mai populară opțiune și îndeplinesc majoritatea cerințelor structurale.

Ele sunt utilizate în următoarele cazuri:

• la instalarea acoperișurilor mansardelor;
• în timpul construcției de instalații comerciale, agricole, sportive, industriale;
• în timpul recuperării acoperișuri plate structuri pentru diverse scopuri;

Principalele avantaje căpriori de lemn fermeîn raport cu alte soiuri de astfel de structuri sunt:

• simplitatea procesului de producție și automatizarea acestuia;
• termene scurte pentru finalizarea lucrărilor de proiectare;
• ușurință de instalare (datorită prezenței elementelor structurale gata făcute);
• o perspectivă largă pentru implementarea celor mai neobișnuite soluții de proiectare în ceea ce privește forma, configurația etc.;
• greutate relativ ușoară;
• posibilitate de utilizare in cazul deschiderilor mari (lungimea cea mai mare poate fi de 18 m);
• posibilitatea de izolare și ușurința implementării acesteia;
• performanțe excelente și caracteristici tehnologice;
• aparținând primei categorii de securitate la incendiu (materialul suferă o prelucrare corespunzătoare în fabrică);
• respectarea cerințelor de siguranță a mediului.

Atunci când alegeți structuri pe bază de lemn, este necesar să acordați atenție tratamentului de înaltă calitate a materialului cu compuși antiseptici și antipiretici, care asigură protecția structurii de efectele distructive ale putregaiului, ciupercilor, insectelor și incendiului.

Specificații ferme metalice pentru acoperiș

Pentru a asigura o rigiditate crescută, se folosesc sisteme de căpriori pe bază de metal. Această opțiune este cea mai potrivită pentru construirea de ferme de acoperiș de lungime considerabilă (mai mult de 10 m). În astfel de cazuri, nu numai căpriorii sunt realizate din oțel, ci și grinzile mauerlat și suporturile de creastă. Așezarea se face nu folosind o piesă de legătură din lemn, ci folosind un canal. Colțurile sudate sunt folosite pentru a atașa picioarele căpriorii.

Principalele avantaje ale fermelor de acoperiș din oțel sunt:

• nivel crescut de forță;
• durabilitate;
• rezistență la distrugere și putrezire;
• durată de viață semnificativă;
• ușurință în utilizare atunci când este necesară acoperirea structurilor suprafata mareși înălțimi.

Ar trebui de asemenea indicat dezavantajele fermelor metalice:

• ponderea semnificativă a structurii create;
• utilizarea de echipamente speciale pentru ridicarea structurii la înălțimea necesară;
• instabilitatea materialului și o probabilitate mare de deformare a acestuia în condiții de temperatură ridicată;
• cost ridicat.

Există trei tipuri de ferme din oțel pentru acoperiș:

• curele paralele;
• triunghiular;
• poligonal.

Când planificați un acoperiș moale, fermele cu curele paralele sau poligonale sunt optime. În caz de utilizare materiale din tabla Este mai bine să alegeți modele triunghiulare.

Industria produce ferme de acoperiș de dimensiuni standardizate, care sunt proiectate pentru deschideri de 18, 24, 30 și 36 de metri lungime.

Pentru fabricarea curelelor și grilelor, în cele mai multe cazuri, se folosesc colțuri, iar elementele individuale sunt fixate prin sudură. Cele mai raționale modele sunt considerate a fi cele în care s-au folosit grinzi în T cu flanșe late pentru a face curele. Procesul de fabricație a unor astfel de structuri este destul de simplu și necesită mai puțin material, dar fiabilitatea și rezistența structurii nu suferă de acest lucru.

O trăsătură distinctivă a unei ferme din oțel dintr-o ferme este prezența unei centuri paralele. Sunt produse în dimensiuni similare standardizate.

În timpul construcției de case particulare, în multe cazuri se folosesc ferme de acoperiș din oțel, materialul pentru care este o țeavă de profil. În comparație cu fermele bazate pe unghiuri, canale sau teuri, astfel de structuri au o greutate mai mică.

Astfel de structuri pot fi asamblate direct pe șantier. În acest caz, se folosește un aparat de sudură.

Fermele sunt realizate pe bază de țevi profilate îndoite sau laminate la cald. În acest caz, se utilizează oțel cu o grosime de unu și jumătate până la cinci milimetri. Secțiunea transversală a profilului țevii poate fi pătrată sau dreptunghiulară.

În prezent, fermele de acoperiș din beton armat sunt adesea folosite în construcții. Sunt structuri de zăbrele foarte puternice pentru acoperirea unor deschideri lungi.

Este recomandabil să instalați astfel de ferme pe acoperișurile clădirilor cu un etaj, al căror acoperiș suferă sarcini foarte mari.

Calculul sarcinii

În timpul construcției sistemului de căpriori punct important nu este numai alegere corectă forma structurii și materialul de fabricație, dar și calculul corect al posibilelor sarcini.

Ele vin în trei tipuri:

• permanent: greutate totală plăcintă pentru acoperiș;
• temporar: greutatea stratului de zăpadă, oamenii de pe acoperiș, puterea rafalelor de vânt;
• special– sarcina seismică se încadrează în această categorie.

Un sistem de căpriori bazat pe ferme și grinzi este o structură portantă care include multe elemente. Indiferent de designul și forma specifică, acesta este un proces complex din punct de vedere tehnologic, a cărui etapă principală este etapa de proiectare. În acest moment se efectuează calcule, de corectitudinea cărora siguranța întregii structuri depinde de întreaga perioadă de funcționare. Acest calcul constă în calcule complexe, a căror implementare necesită cunoștințe profesionale.

Instalare

Ca exemplu, cel mai simplu proces de instalare a structurilor de căpriori la construirea unui acoperiș înclinat este descris mai jos.

• Mai întâi, în conformitate cu formula dată, se calculează valoarea diferenței de perete:
  L x tgL

Litera Ш indică distanța dintre doi pereți de susținere, iar tgL este tangenta unghiului de pantă a acoperișului.

• După aceasta, se pregătește numărul necesar de căpriori din lemn, pre-tratate cu compuși antiseptici.
• Următorul pas este instalarea Mauerlat-ului. Grosimea grinzii trebuie să corespundă cu grosimea pereților. Trebuie să fie atașat cât mai rigid posibil și trebuie efectuată o impermeabilizare de înaltă calitate. În timpul instalării grinzii de sprijin, este necesar să vă asigurați că aceasta este strict orizontală.
• După finalizarea instalării Mauerlat-ului, punctele de instalare ale picioarelor căpriorii ar trebui să fie marcate pe acesta și trebuie tăiate adânciturile pentru ele.
• Ferpile pregătite în prealabil sunt așezate astfel încât să iasă 30 cm pe suprafața grinzii de sprijin. Fixarea se realizează cu șuruburi și capse.
• Procesul se termină cu instalarea suporturilor și instalarea învelișului. În cazurile în care picioarele căpriorii au o lungime mai mare de 4,5 m, suporturile sunt un element obligatoriu. Benzile de înveliș sunt plasate deasupra căpriorilor montate.

CONCLUZII:

• Utilizarea fermelor de acoperiș din lemn sau metal protejează clădirea de influențele externe.
• Principalele cerințe pentru materialul selectat și designul fermei sunt rezistența, stabilitatea și fiabilitatea.
• Scopul fermelor este de a transfera sarcina totală care apare pe acoperiș pe pereții clădirii.
• Fermele sunt clasificate în funcție de conturul curelelor, design, diagrama statică și tipul de zăbrele.
• Există ferme cu curele paralele, trapezoidale, triunghiulare.
• Ferpile de căpriori sunt realizate din lemn sau metal. Sunt posibile și opțiuni de combinare.
• Stabilitatea fermelor este mărită prin instalarea de legături suplimentare pentru coardele superioare și inferioare pe bază de plăci.
• La construirea unui sistem de căpriori, un punct important este calculul corect al sarcinilor posibile.

Citiți mai multe despre sistem de căpriori acoperiș de șold urmăriți în videoclip.