СТРОПИЛЬНЫЕ ФЕРМЫ

Фермой называют решетчатую конструкцию, концы стержней которой соединены в узлах и образуют геометрически неизменя­емую систему. Стропильные фермы применяют для перекрытия пролетов промышленных зданий, больших залов гражданских зда­ний, для перекрытия пролетов мостов. Объемные фермы, постав­ленные вертикально, используются в качестве мачт и опор линий электропередач.

Балка по своей форме и по изготовлению — более простая кон­струкция по сравнению с фермой, но при больших пролетах при­менение ферм становится экономически выгодным в основном из-за замены сплошной стенки на решетчатую конструкцию в ферме. Фермы, как и балки, работают в целом на поперечный изгиб.

Благодаря тому что нагрузка на фермы прикладывается в уз­лах, а также тому, что узлы в фермах (кроме железобетонных) являются, как правило, шарнирными, стержни испытывают толь­ко осевые усилия (центральное сжатие или центральное растяже­ние), что способствует более полному использованию прочност­ных свойств материала. При внеузловом приложении нагрузки, или жестких узлах, в стержнях фермы кроме усилий сжатия или растяжения возникает изгиб, который ведет к значительному уве­личению размеров и изменению формы поперечного сечения стер­жней.

По статической схеме, как и балки, фермы могут выполняться разрезными, многопролетными (неразрезными), консольными.

По материалу фермы выполняются стальными, деревянными, железобетонными и комбинированными, когда древесина или железобетон работают на сжатие, а растянутые элементы выпол­няются стальными.

Важнейшими признаками (характеристиками) ферм можно считать их очертание, генеральные размеры и конструкцию эле­ментов. Основными элементами ферм являются верхний и нижний пояса, а также решетка, которая, в свою очередь, состоит из раскосов, стоек, подвесок. Раскосы разделяют на восходящие и нисходящие — в зависимости от того, поднимаются они вверх или опускаются вниз. Крайние вертикальные стойки и крайние рас­косы называются опорными. Генеральными размерами фермы являются: L — пролет, й_ъ — панель (расстояние между узлами) по верху, d_H — то же по низу, h — высота фермы в коньке, /г₀ — высо­та фермы на опоре (рис. 9.1). Расстояние между узлами решетки d_v, d„ — верхний и нижний размеры панели принимаются одина­ковыми и зависят от размера плит покрытия (перекрытия) или шага прогонов. Чаще всего размер панелей принимают 3000 мм (для деревянных ферм часто принимают размер панели 1500 мм). При проектировании ферм стремятся унифицировать их размеры, для того чтобы можно было заменять фермы, выполненные из одного материала, на фермы, выполненные из другого, материа­ла не изменяя конструкции самого здания.

9.1. Простейшие стропильные фермы