Изготовление металлических ферм: типы конструкций

Металлическая ферма — конструкция, часто встречающаяся в строительстве. Она прочная при относительной легкости, быстро и просто монтируется, хорошо выдерживает нагрузку, обладает высокой износостойкостью.

Применение металлических ферм

Существует несколько типов металлических ферм. В зависимости от этого, они находят различное применение. Ферма — это конструкция из металлического профиля, соединенного друг с другом перемычками. Такая система — неразборная, цельная, она не меняет своей геометрии под нагрузкой.

Фермы из металла применяются в качестве каркаса различных строений. Их используют для возведения кровли здания, навеса, беседки, павильона, опоры моста, эстакады или ЛЭП. Собрать конструкцию из готовых ферм получается просто и быстро. А по прочности и долговечности она значительно превосходит, например, деревянную решетку для кровли дома.

Типы конструкций

Ферма состоит из двух поясов — верхнего и нижнего. Их монтируют из жесткого стального профиля или трубы. Пояса соединены между собой перемычками в виде решетки. Узлы могут быть как жесткими, так и шарнирными — в зависимости от назначения металлоконструкции.

Нет ГОСТа, который бы строго регламентировал форму металлической фермы. Поэтому разновидностей существует очень много. Вот самые распространенные:

Параллельные. Наиболее простой и доступный вариант. Одинаковые элементы повторяются друг за другом.
Арочные. Это классические фермы, где верхний пояс или оба представлены в виде арки. Соединяют их ребра жесткости. Арка может быть как более пологой, так и крутой, с большим радиусом — в зависимости от размеров запланированной стропильной системы и дизайна конструкции.
Треугольные односкатные. Применимы для строительства крутой односкатной крыши.
Треугольные двускатные. Соответственно, применимы для строительства двускатной традиционной крыши.
Полигональные. Сложные в изготовлении и монтаже, затратные конструкции. Применимы для больших строений, тяжелой кровли, но не целесообразны для легких объектов.
Трапецеидальные. Похожи на полигональные, но с более простой конструкцией.
Сегментные. Дугообразные фермы с четкой геометрией, предназначены для светопропускных крыш.

Форма металлоконструкции подбирается исходя из ее назначения и той нагрузки, которая предполагается. Разные типы выдерживают разную нагрузку.

Разновидности по типу сечения

Фермы отличаются не только конструкцией, но и профилем основы. Для пояса применяют стальные трубки с круглым или прямоугольным сечением, а также уголки. Первый вариант более рациональный, чем прямоугольный, с точки зрения расхода материала. Также круглые трубы обладают хорошей обтекаемостью, на них хуже скапливается влага, снег, иней. Соответственно, такой пояс меньше подвержен коррозии, ржавлению и служит дольше. Однако круглые трубки бывает сложнее соединять с другими элементами конструкции.

Если в основе лежат замкнутые трубки с прямоугольным сечением, то сопрягать их с другими частями проще и удобнее. Однако, они в большей степени подвержены коррозии. Поэтому для открытых элементов, используемых для возведения вышек, опор, мостов, чаще используют круглые трубы. Любой замкнутый профиль обязательно герметизируется, чтобы избежать попадания влаги внутрь.

Также применяют профильные уголки в различных конфигурациях, тавровые и двутавровые балки.Чаще всего встречаются варианты, где сочетаются разные виды профиля. Например, пояс из замкнутых труб, перемычки — тавровые или уголки.

Разновидности внутренней решетки

Можно классифицировать металлические фермы и по типу внутренней решетки. Она бывает разная и выбирается исходя из назначения, формы конструкции и предполагаемой нагрузки — как и все остальные особенности.

По типу решетки различают:

Треугольная. Применима для параллельных или трапециевидных ферм. Экономична с точки зрения затрат на ее изготовление.
Шпренгельная. Такой вариант подходит для строений, где максимальная нагрузка ложится на верхний пояс, а также для сохранения неизменного расстояния между прогонами.
Раскосная. Используется при высокой нагрузке на стойки.
Крестовая. Применима при строительстве каркасов, где расчетная нагрузка предполагается в двух направлениях.
Перекрестная. Вариант для фермы, изготовленной из тавров.
Полураскосная. Здесь задействованы две системы раскосов, поэтому жесткость повышенная.
Ромбическая. Используется при возведении очень высоких конструкций с большим количеством пролетов, жесткая и надежная.

Чтобы выбрать подходящий тип, нужно ориентироваться на назначение конструкции, ее высоту, несущую нагрузку. Например, при строительстве крыши разные типы кровли предполагают различную нагрузку.

Предварительные расчеты позволяют увидеть все возможные погрешности и риски заранее и избежать их. Обязательно составление детального чертежа. На заводе металлических изделий ферма будет изготовлена с учетом всех нюансов и тонкостей.