Железные фермы закрыть между этажа

Металлические фермы

Фермы металлические — это жесткие конструкции, которые применяют для перекрытий сооружений или кровли. Представляют из себя решетчатую систему, которая состоит из поясов, соединенных стойками и/или раскосами. Их используют вместо балок там, где повышенные нагрузки и большие пролеты между опорами.

Высокая прочность достигается за счет того, что основная нагрузка распределяется на узлы, а осевая на стержни.

Большой плюс ферм в том, что это быстровозводимые конструкции.

Название эти металлоконструкции получили от латинского слова firmus, что означает «прочный». К сельскому хозяйству никакого отношения не имеют.

Из металлических ферм делают железнодорожные мосты, ЛЭП, также применяют при строительстве ангаров, складов. Небольшие конструкции используют при строительстве навесов для машин, беседок и т.п.

Это отличная альтернатива балкам при длинных пролетах. Выигрыш в том, что металлические фермы имеют:

• Меньший вес
• Пониженный расход стали
• Повышенную прочность и жесткость

В некоторых случаях геометрию решеток используют и как декоративную составляющую.

Фермы могут быть плоскими и пространственными.

Плоские говорят сами за себя — воспринимают нагрузку только в своей плоскости.

Пространственная ферма — это объемная конструкция, которая состоит из плоских ферм. Примером служит башенный кран. Такой «брус» справляется с нагрузкой, которая действует в любом направлении.

Элементы металлических ферм

Можно выделить две основные составляющие: пояса и решетки.

Пояса — это основа конструкции. Верхний пояс работает на сжатие, а нижний на растяжение.

• Верхний пояс может быть в виде горизонтальной, наклонной или арочной балки.
• Нижний пояс почти всегда в виде горизонтальной балки.

Решетка соединяет пояса. Она может состоять из стоек и раскосов, как по отдельности, так и в комплексе.

Стойки — это вертикальные элементы решетки. Нагрузка равномерно распределяется на все стойки, и через узлы передается на несущие конструкции.

Раскосы расположены под углом к стойке и поясу, и служит дополнительным усилением.

Узлы — это места соединений поясов со стойками и раскосами.

Способы крепления узлов зависят от материала, из которого изготовлена ферма. Например, если из профилированной трубы, то методом сварки. Если из уголка, то крепят к фасонкам болтовым методом или заклепками.

Фасонки — это металлические пластины, предназначенные специально для соединения стоек и раскосов.

Из чего делают

Материал для ферм выбирают исходя из расчетных нагрузок.

Если это небольшой павильон или автомобильный навес, можно использовать стальные уголки или профильные трубы.

С уголком работать удобно, но для его соединения обязательно нужны фасонки. А они увеличивают стоимость конструкции из-за повышенного расхода стали.

Фермам металлическим из профильной трубы фасонки не нужны, и за ними легче ухаживать в процессе эксплуатации. Важно только герметично закрыть отверстия для избегания коррозии в будущем.

Если же рассчитывают на высокие нагрузки, используют швеллеры, тавры и двутавры.

Конструкции металлических ферм

По способу соединения фермы бывают сварные, клепаные и болтовые. Писали об этом чуть выше.

По величине усилий могут быть легкие (одностенчатые) и тяжелые (двустенчатые)

По очертанию поясов выделяют следующие:

Сегментная ферма или прямая арочная ферма

По форме похожа на часть круга. Нижний пояс горизонтальный, а верхний в виде арки. Их соединяют стойки и раскосы. Это самый экономичный вариант в плане использования стали. Тем не менее, его используют нечасто из-за сложности изготовления.

Они делятся на односкатные арочные фермы — в основном в виде навесов, вплотную примыкающие к строению; и двускатные арочные фермы — различные ангары.

Фермы с полигональным контуром

Очень похожа на сегментную. Но верхний пояс состоит из ломаной линии. Из-за множества углов верхнего пояса также называют многоугольной. В данном случае очертание близко к эпюре моментов. Но перевозить верхний пояс в виде отдельных прямолинейных стержней проще, поэтому сложности в виде перелома в узлах не так критичны.

Трапецеидальная ферма

Имеет форму трапеции. Используют для возведения крыш зданий с небольшим уклоном. Верхний пояс имеет всего один излом. Такая форма повышает жесткость здания за счет создания жесткого опорного узла.

Фермы с треугольным контуром

Имеет форму треугольника: либо равнобедренного, либо прямоугольного. Особенно актуальна, когда нагрузка сосредоточена в середине пролета. Используют для обустройства крыш с большим уклоном.

Фермы с параллельным поясом

Верхний и нижний пояса расположены параллельно друг к другу: либо горизонтально, либо под углом. Не экономична и далека от эпюры моментов. Но унификация стержней облегчает подготовку деталей. За счет этого очень распространена при возведении производственных сооружений.

По типу решетки:

Треугольная

В данном типе нет стоек, используют только раскосы. Оптимальные углы наклона раскосов 45 градусов. Такая конструкция меньше весит из-за небольшой суммарной длины всех стержней. Меньшее количество узлов облегчает ее изготовление. У нее самый короткий путь усилия от приложения нагрузки к опоре.

Есть и минус — редкое расположение узлов снижает нагрузку, которую сможет выдержать такая конструкция.

Треугольная со стойками

Используют при больших нагрузках и длинных пролетах. Выглядит также как и треугольная, только добавлены стойки. В данном варианте стали расходуется больше, зато уменьшается расстояние между узлами фермы.

Шпренгельная

Используют, когда нужно усилить верхний пояс, если на него воздействует дополнительная нагрузка. Для этого к треугольной со стойками добавляют еще стойки, но они примыкают только к верхнему поясу. Таким образом, и верхний пояс усилен, и металл экономится за счет меньшей длинны стержней.

Крестовая

Самая прочная. Используют при повышенных нагрузках. Решетка образует квадраты, внутри которых вмонтированы раскосы в виде буквы «Х».

Раскосная

Может быть как с восходящими раскосами, так и с нисходящими. При этом нужно стремиться к тому, чтобы стойки были сжатыми, а раскосы растянутыми.

Как рассчитать ферму

Начинаем всегда с проекта. Независимо от того, для какого объекта нужна ферма: навеса для автомобилей или огромного цеха.

Во-первых, это всегда вопрос безопасности. Нельзя строить крышу без 100%-ой уверенности, что она выдержит любые возможные нагрузки.

Для этого проводят расчеты по множеству параметров. После определения нагрузок определяются с конструкцией фермы, материалом, видом сечения для каждого элемента фермы, толщиной стенок и т.д.

При этом, немаловажный фактор — это бюджет. Если необоснованно перебдить, получим повышенный расход стали, что неизбежно приведет к существенному удорожанию конструкции.

Чтобы соблюсти баланс безопасности и экономичности, у нас есть свой конструкторский отдел, в котором не одно десятилетие работают профессионалы.

Заказывая металлические фермы в СП-Пром, вы будете уверены, что с ними не будет проблем в будущем, и никаких переплат.

Кроме этого, на нашем заводе полный цикл сборки: от проекта до готового изделия на вашей стройплощадке. На всю продукцию даем заводскую гарантию.

При необходимости сами привезем на объект.

Обращайтесь к нашим специалистам, они ответят на все интересующие вопросы и предложат оптимальное решение.

Фермы металлические

Металлические фермы являются важной частью каркаса промышленных объектов. Изделия являются частью современного строительства. Это может быть модель со стойками, увеличенной ширины для однопролетных зданий, мансардные или наклонные стропильные модификации. Завод металлоконструкций предлагает выбор конструкций из металла с повышенным уровнем прочности и устойчивости к нагрузкам.

Особенности металлических ферм

Прочные металлические фермы незаменимы при возведении промышленных зданий, но могут использоваться и при строительстве загородных домов. Без них не обходятся строительные сооружения и складские комплексы, павильоны для выставок и торговые комплексы, а также бизнес-центры.

Установленные конструкции подвергаются высоким нагрузкам:

• весу подвесных водосточных систем;
• массе промышленных вентиляционных систем;
• воздействию несущих элементов;
• давлению со стороны кровли.

Качественные фермы отличаются повышенной устойчивостью к деформациям даже при значительных нагрузках. Общая масса изделия минимальная благодаря использованию полых конструкций. Это же приводит к снижению итоговой стоимости, особенно при прямой работе с изготовителем.

Помимо конструктивных и несущих нагрузок, на фермы влияют внешние факторы – ветровая нагрузка, давление снега, общего веса людей при их нахождении на крыше при выполнении работ. По этим причинам важно обращаться к надежному производителю, который проведет предварительные расчеты и спроектирует надежные изделия.

Конструкция фермы

Металлические фермы – это конструкции, выполненные из продольных, вертикальных, диагональных стержней различного сечения, жестко соединенных с помощью сварки или крепежа. Их обязательными элементами являются:

• Верхний пояс – высокопрочная балка с увеличенным сечением, расположенная в верхней части металлоконструкции. Может иметь ломанную или радиусную форму, располагаться строго горизонтально или под наклоном.
• Нижний пояс — горизонтальная балка, являющаяся основанием металлоконструкции. Соответственно на нее опираются все раскосы и стойки.
• Стойки – вертикальные металлические стержни, с помощью которых выполняется неподвижное соединение нижнего и верхнего пояса. Принимают на себя и распределяют усилия на сжатие.
• Раскосы – дополнительные металлические стержни, устанавливаемые под углом в 45 градусов. Играют роль связующего звена между нижним и верхним поясом. Работают с усилиями на сжатие и растяжение.
• Узлы – места соединения элементов металлической фермы. Выполняются с помощью сварки, болтового или клепанного соединения.

Применение металлических ферм

Сфера и возможности применения ферм во многом зависят от особенностей их конструкции. В наши дни они получили широкое распространение в промышленном и гражданском строительстве в ситуациях, когда требуется перекрытие больших пролетов, например, при сооружении ангаров, цехов, спортивных стадионов, торговых павильонов.

Стандартные фермы. Производятся в рамках типовой серии систем из парных уголков или прямоугольных профилей. С их помощью возможно обустройство пролетов шириной до восемнадцати метров, в том числе с последующим монтажом «тяжелой» крыши на железобетонные плиты. Использование стандартизированных проектов в сочетании с отлаженным процессом производства составных элементов металлоконструкции позволяет значительно удешевить процесс изготовления и последующего монтажа фермы.

Нестандартные фермы. Завод «Автоматизированные модульные системы» также готов разработать и реализовать проекты по производству нестандартных ферм по заявке заказчика. С нашей помощью вы сможете решить вопрос о перекрытии нестандартного пролета, создании сложных арочных систем, закрыть крышу с перепадами высот в различных направлениях по отношению к продольной оси здания. Такие конструкции могут иметь разный уклон и непараллельные пояса.

При выполнении индивидуального проектирования и создании нестандартных ферм Заводом могут приниматься решения об использовании нетипичных материалов. Например, при строительстве зданий в архитектурных стилях последнего поколения (например, хай-тек) нередко возникает потребность в перекрытиях из алюминия или нержавеющей стали.

Проектирование и производство нестандартных ферм осуществляется инженерами Завода «АМС» в строгом соответствии с положениями СНИП II-23-81, СНИП 2.01.07-85, ТЗ и чертежами заказчика.

Подстропильные фермы.

Установка систем этого типа доказала свою эффективность в случае, если по периметру и внутри здания используется неодинаковый шаг колонн. Завод «АМС» выполняет производство стандартных подстропильных ферм по типовым чертежам. Мы также готовы провести проектирование и изготовление нестандартных изделий по вашему индивидуальному заказу.

Фермы, обладающие повышенным запасом прочности.

У нас также можно заказать производство ферм, отличающихся небольшим весом повышенным запасом прочности, предназначенные для:

• Обустройство перекрытий при строительстве или реконструкции промышленных объектов;
• Выполнение покрытий для жилых зданий;
• Строительство мостовых пролетных конструкций;
• Обустройство сложных конструкций для наружной рекламы;
• Возведение арочных крыш, ангаров;

При производстве металлоконструкций специалисты завода «АМС» используют исключительно высокопрочные крепежные соединения и инновационное сварочное оборудование. Все работы выполняются с использованием высокопрочных материалов в соответствии с требованиями ГОСТ и СНиП.

Виды ферм

На начальных этапах разработки проекта будущих ферм выполняется их очертания. Эти параметры определяются в соответствии с назначением сооружения, особенностями конструктивных и технологических решений, которые используются при его возведении, путем сравнения всех возможных вариантов.

Очертания поясов ферм

Изгибающие моменты очертаний металлических схем должны отвечать типу, воздействующих на них внешних нагрузок. В случае с конструкциями, предназначенными для обустройства покрытий, дополнительно следует учитывать характеристики материалов, угол наклона, используемый в узле способ соединения и целый ряд иных технологических требований.

1. Сегментные – характерной особенностью конструкций этого типа является наличие сегментированных, криволинейных очертаний. Они применяются преимущественно при строительстве однопролетных балочных систем с равномерно распределенными нагрузками.

2. Полигональные — способны выдерживать серьезные внешние нагрузки. Поэтому они получили повсеместное применение при возведении мостовых пролетов, на которые воздействует вес настила, движущегося транспорта, пешеходов и другие статические и динамические нагрузки.

3. Трапецеидальные — обладают целым рядом конструктивных преимуществ, главным из которых является серьезное упрощение состава узлов. Использование таких ферм при обустройстве покрытия способствует повышению жесткости здания за счет присутствия специальных опорных узлов.

4. С параллельными поясами – их отличает наличие одинаковых по размеру элементов решетки, использование одного типа соединений во всех узлах и большого числа одинаковых деталей. Все это способствует стандартизации их производства и росту популярности в промышленном строительстве.

5. Треугольные — предназначены установки по центру больших пролетов при сборке балочных либо консольных систем. Их главной особенностью является тот факт, что для крепежа фермы с колонной должен применяться сложный узел с шарнирным соединением. Как правило, металлоконструкции с треугольным очертанием используется в ситуациях, когда необходимо обустроить кровлю с большими уклонами скатов в регионах с повышенными снеговыми и ветровыми нагрузками.

Фермы по типам решеток

Решетка, используется в конструкции фермы, выполняет функции стенки сплошной балки. Именно от ее особенностей зависит внешний вид, масса и сложность их изготовления. Тип решетки подбирается в соответствии со схемой воздействия на металлическую ферму внешних нагрузок.

1. Треугольные — выполняются из раскосов, образующих треугольники, с минимальным количеством продольных и вертикальных стержней и соответственно узлов. Являются самыми часто используемыми, что обусловлено простотой и экономичностью их изготовления.

2. Раскосные — в решетках этого типа раскосы расположены в нисходящем или восходящем направлении, т.е. снизу вверх или сверху вниз. От угла, образующегося между поясом и раскосом, напрямую зависит длина стоек и соответственно расход материала, и стоимость готовых изделий.

3. Шпренгельные — данные решетки производятся на основе треугольных конструкций, к стойкам которых крепятся дополнительные металлические стержни. Эти конструкции призваны решать две задачи: усиливать верхний пояс, на который воздействуют серьезные внешние нагрузки, использовать для сборки пояса более короткие элементы.

4. Крестовые — в такой решетке стойки образуют квадраты, заполненными раскосами, установленными крест-накрест. Конструкции с крестовыми решетками являются самыми жесткими и прочными, благодаря чему они отлично противостоят повышенным нагрузкам.

5. Перекрестные — применяются при сборке ферм, в конструкциях которых используются пояса из тавров;

6. Ромбические — обладают повышенной жесткостью и устойчивостью к высоким поперечным силам.

7. Полураскосные — жесткость решеток этого типа обеспечивает их сопротивляемость серьезным поперечным силам. Данные фермы применяются при строительстве мостов, вышек связи, башен.

Стропильные и подстропильные фермы

Стропильная металлическая ферма – это жесткая конструкция, предназначенная преимущественно для возведения скатных кровель. Ее ключевой задачей является распределение нагрузки от кровельного материала на стены здания. По сути, стропильные фермы являются «каркасом» крыши. Их конструкция может быть различной: сегментные, параллельные, трапециевидные. Настолько широкое разнообразие конфигураций обеспечивает максимальную устойчивость и функциональность металлоконструкции.

Подстропильные фермы применяются несколько реже. Они представляют собой вспомогательный элемент стропильной конструкции, используемый в качестве ее основы. Без них не обойтись, если длина стропильной фермы, меньше, чем расстояние между колоннами. Как правило, они устанавливаются таким образом, чтобы расстояние между ними составляло 12-15 метров. Подстропильные фермы также используются в строениях с поперечным расположением внутренних несущих стен.

Проектирование и производство

Завод «Автоматизированные модульные системы» выполняет заказы на производство стандартных металлических ферм, разработку проектов и изготовление конструкций по индивидуальным параметрам. Для проектирования, вычисления оптимальных размеров, толщины стенок профильных труб наши специалисты учитывают следующую информацию:

• Расстояние между соседними опорными точками;
• Высота конструкции;
• Предельные нагрузки, воздействующие на здания в конкретной местности (зависят от особенностей погодных и климатических условий, среднесуточных температур, среднегодовой скорости ветров, среднегодового объема осадков);
• Геологические условия местности;
• Общая масса покрытия.

Наши инженеры проведут все необходимые расчеты постоянных и переменных нагрузок, предложат лучшее соотношение по прочности и стоимости ферм. В распоряжении завода «Автоматизированные модульные системы» имеется самое современное оборудование, что позволяет нам в кратчайшие сроки выполнять заказы на производство металлических конструкций любой сложности и любого объема.

При изготовлении типовых серий металлопродукции мы используем запатентованные и проверенные в ходе многочисленных лабораторных испытаний технологические решения. Вся продукция завода «АМС» соответствует действующим строительным стандартам и нормативам, что делает возможной ее использование, в т.ч. в регионах с высокой сейсмической активностью.

Мы работаем, как с оптовыми, так и розничными заказчиками, гарантируем всем клиентам индивидуальный подход и максимально выгодное сотрудничество при производстве стандартных или нестандартных металлических ферм, сборке, монтаже разных типов стальных покрытий. Над выполнением заказов работают квалифицированные специалисты, готовые ответят на все ваши вопросы по телефону или электронной почте.

Особенности расчета ферм

Фермы – это сложная конструкция, при производстве которой важна высокая точность в каждой детали. Именно поэтому для их проектирования и производства следует обращаться к профессионалам, которые отлично разбираются в особенностях подобных конструкций. Важным этапом изготовления этого вида металлопродукции является разработка проекта, в ходе которой специалистами «АСМ» решаются следующие задачи:

• Вычисление оптимального размера пролета сооружения, углов наклона скатов, формы (простая или сложная) кровли – все расчеты выполняются с учетом климатических условий, ветровых нагрузок, характеристик кровельного материала;
• Подбор конструктивного типа изделия подходящего под определенные условия эксплуатации;
• Определение необходимого для производства металлоконструкции объема материалов;
• Выбор места сборки системы – может выполняться непосредственно на заводе или на строительном объекте.

Проектирование должно выполняться исключительно опытными и квалифицированными специалистами, так как от того насколько правильно подобрана система и схемы фермы зависит ее функциональность, качество установки, безопасность и долговечность готового сооружения.

Цена металлических конструкций зависит от огромного количества факторов. Поэтому специалисты завода «АСМ» составляют сметы на выполнение заказов по изготовлению ферм только на основании согласованной с заказчиком проектной документации.

От чего зависит стоимость

Расходы на производство ферм зависят от следующих факторов:

• параметры и размеры конструкции;
• сложность изготовления металлоконструкций;
• оперативность исполнения заказа;
• необходимость проектирования индивидуального изделия;
• доставка и установка на объекте.

Чтобы получить по-настоящему качественную металлическую ферму, необходимо обратиться к опытному производителю. Над проектом работают опытные менеджеры и инженеры-проектировщики.

Преимущества работы с нами

Завод металлоконструкций выполняет каждый этап работы от проектирования до установки сложных конструкций. Важным преимуществом является работа напрямую с производителем и отсутствие посредников, благодаря чему значительно снижаются расходы независимо от объема заказа.

Клиенты получают дополнительные преимущества:

• работа по официальному договору;
• проведение контроля качества и предоставление гарантий;
• выполняется проектирование чертежей в среде 3D-моделирования;
• предоставляются профессиональные консультации и работа менеджера для каждого заказчика;
• действуют банковские гарантии.

Мы предлагаем фермы и металлоконструкции любого уровня сложностей. Благодаря использованию современных технологий производства и монтажа изделия устанавливаются в короткие сроки. По всем вопросам можно обратиться к нашим менеджерам по телефону: +7(343) 272-84-81.

Стоимость изготовления металлических ферм

Наименование продукции	Цена
Фермы металлические	от 30 000 руб

Фермы металлические: виды, проектирование, этапы изготовления и монтажа

Металлическая ферма – это жесткая конструкция, состоящая из раскосов и/или стоек, соединенных в узлы. Нагрузка на стойки распределяется равномерно. Верхний пояс фермы работает на сжатие по оси, а нижний – на растяжение.

Это быстровозводимый модуль, простые конструкции можно собрать в течение дня. Главное – сделать точную схему, учитывающую нагрузку и геологические условия, и подготовить элементы. Но и это еще не все. Более подробно про типы металлических ферм, как их конструируют и собирают, читайте в нашем материале.

Основные элементы металлической фермы

Слово «ферма» происходит от латинского «firmus», что означает «прочный», поэтому уже по самому названию можно судить о высокой надежности, жесткости подобных конструкций.

Металлическая ферма представляет собой систему стержней, которые соединены друг с другом в узлах и формируют конструкцию, неизменяемую геометрически. Узловая нагрузка не способна сильно сказываться на работе фермы, а сами узлы чаще всего рассматриваются в качестве шарнирных. Для всех стержней свойственны растягивающие или сжимающие осевые усилия.

Металлические (стальные) фермы распространены в целом ряде строительных сфер. Так, их устанавливают в качестве покрытия и перекрытий зданий, мостов, опор линий электропередачи. Они могут монтироваться на объектах связи, в виде элементов мачт и башен телевидения и радиовещания. Такие конструкции незаменимы при возведении транспортных эстакад, встречаются на гидротехнических затворах, грузоподъемных кранах, пр.

Если сравнивать с балками, то изготовление ферм требует меньше стали, однако их производство более трудоемкое. С точки зрения эффективности, данный показатель у ферм тем выше, чем больше пролет и меньше нагрузка.

Все подобные конструкции принято делить на плоские, где, в соответствии с названием, элементы находятся в единой плоскости, и пространственные. Первые воспринимают нагрузку, которая прикладывается исключительно в их плоскости, для нормальной работы им необходимо закрепление связями. Пространственные фермы – это жесткий брус, способный справляться с нагрузкой, вне зависимости от направления ее приложения.

Ключевыми составляющими металлической фермы являются пояса, из которых состоит ее контур, и решетка. Последняя включает в себя раскосы и стойки. Элементы примыкают друг к другу в узлах, где стыкуются либо соединяются за счет узловых фасонок. Все детали центрируют по осям центра тяжести, что позволяет снизить узловые моменты и обеспечить работу стержней на осевые усилия.

Верхний пояс состоит из радиусной или ломаной, горизонтальной и наклонной балки. К этой части конструкции крепятся верхние соединительные узлы стоек.

Нижний пояс сформирован горизонтальной продольной балкой, к которой монтируют нижние соединительные узлы стоек, раскосов.

Стойки представляют собой вертикальные фрагменты металлической фермы между двумя поясами. Именно они работают на сжатие, испытывают на себе основную нагрузку и передают ее основанию.

Раскосы выглядят как стойки, наклоненные под 45°. Они призваны связать друг с другом углы верхнего и нижнего пояса, работая на сжатие и растяжение.

Узлы (панели) являются точками на верхнем и нижнем поясе, где происходит соединение раскосов либо стоек.

Расстояние между соседними узлами поясов принято называть панелью, а дальность между опорами обозначается как пролет. Наравне с поясами сплошных балок пояса ферм работают на продольные усилия и момент, тогда как на решетку ложится преимущественно поперечная сила, поэтому данный элемент играет ту же роль, что и стенка балки.

Разновидности металлических ферм

Проектирование начинают с выбора очертаний и статической схемы будущего изделия. Характеристики подбираются в соответствии со сферой использования и архитектурно-конструктивным решением сооружения. При этом оценивают все доступные варианты.

Покрытия зданий, мосты, транспортные галереи и многие иные сооружения включают в себя балочные разрезные системы. Их отличает простота производства и установки, отсутствие сложных узлов в сочетании с достаточной металлоемкостью. Если требуется пролет балки 40 м, такие негабаритные разрезные фермы собирают уже на месте установки.

Когда запланировано не менее двух перекрываемых пролетов, устанавливают неразрезные фермы. Данная разновидность требует меньший объем стали на изготовление, при этом имеет большую жесткость. За счет последней характеристики удается сократить высоту подобной металлической фермы. При слабых грунтах лучше отказаться от таких конструкций, поскольку осадка опор приводит к возникновению дополнительных усилий. А неразрезность делает монтаж более сложным.

Рамные фермы экономичны с точки зрения расхода металла, обладают относительно небольшими размерами, но предполагают достаточно сложную установку. Использование подобных изделий оправдывает себя в большепролетных зданиях.

Арочные системы также позволяют сократить расход стали, но неизбежно вызывают увеличение объема помещения и ограждающих поверхностей. Такие фермы выбирают в соответствии с архитектурными требованиями.

Консольные фермы используются как элементы навесов, башен, опор ЛЭП.

Важно, чтобы очертания конструкции подходили под их статическую схему и вид нагрузок, от которых зависит эпюра изгибаемых моментов. Когда речь идет о выборе ферм покрытий, нужно принимать во внимание материал кровли и уровень уклона, обеспечивающий необходимый водоотвод. Также учитывают, какой тип узла сопряжения с колоннами будет задействован – жесткий или шарнирный – и ряд прочих технологических характеристик.

От очертания поясов металлических ферм зависит их экономичность. Наименьший расход стали требуется на изготовление фермы, очерченной по эпюре моментов. Так, для однопролетной балочной системы с равномерно распределенной нагрузкой оптимальным вариантом становится сегментная ферма с параболическим поясом. Но изготовление криволинейных поясов очень трудоемкое, из-за чего подобные фермы крайне редко используются на практике.

Чаще встречаются полигональные фермы. В массивных большепролетных системах менее заметны дополнительные конструктивные затруднения, связанные с переломом поясов в узлах. Нужно понимать, что условия транспортировки вынуждают стыковать пояса в подобных конструкциях в каждом узле.

Использование полигонального очертания для легких металлических ферм считается нерациональным, ведь работа со слишком сложными узлами не сопоставима с сокращением затрат на сталь.

Фермы трапецеидальные не совсем отвечают эпюре моментов, но благодаря упрощению узлов обладают конструктивными преимуществами. Установка подобных конструкций в покрытии обеспечивает жесткий рамный узел, за счет чего увеличивается жесткость здания.

Фермы с параллельными поясами имеют очертания, вовсе не подходящие под эпюру моментов, при этом требуют большого расхода металла. Тем не менее, их изготовление в промышленных масштабах стало возможным за счет унификации, одинаковой длины элементов решетки, совпадающей схемы узлов, повторяемости деталей. В результате подобные конструкции используются чаще всего при покрытии производственных зданий.

Фермы треугольного очертания отлично подходят для консольных и балочных систем с нагрузкой, сосредоточенной в середине пролета. Иными словами, они используются как подстропильные фермы. Правда, их изготовление предполагает повышенный расход металла, сложный острый опорный узел и возможность использовать лишь шарнирное сопряжение с колоннами. Избыточный расход металла объясняется большой длиной средних раскосов, и их подбирают по предельной гибкости. Подобные металлические фермы используют как стропильные конструкции, чтобы обеспечить уклон кровли более 20 % или для обеспечения одностороннего равномерного освещения – тогда их называют шедовыми покрытиями.

Типы сечений стержней металлических ферм

С точки зрения затрат стали, самым выгодным считается трубчатое сечение. Труба имеет хорошую обтекаемость, что обеспечивает меньшее ветровое давление, а это немаловажно для высоких сооружений, таких как башни, мачты, краны. Поскольку на металлических фермах из труб меньше собирается инея и влаги, они лучше противостоят появлению очагов ржавчины. Их удобно очищать и повторно красить, что положительно сказывается на сроке службы конструкций. Чтобы избежать корродирования внутренних плоскостей труб, их обязательно герметизируют.

На схеме изображены: а, б – трубчатые сечения; е, г, д, е, ж, к и л – на основе прокатных уголков; з – двутавровое; и – тавровое.

Минусами данного подхода, не позволяющими использовать такие системы повсеместно, являются высокая цена труб и некоторые конструктивные трудности сопряжения элементов.

Прямоугольные гнуто-замкнутые сечения по своим достоинствам близки к трубчатым сечениям, но используются чаще, так как предполагают более простые узлы сопряжения элементов. Нужно понимать, что изготовление ферм из гнуто-замкнутых профилей с бесфасоночными узлами должно быть предельно точным. Из-за технологических сложностей гнутые профили не могут иметь толщину свыше 10–12 мм, что не позволяет повсеместно применять подобные металлические фермы. Серьезные пластические деформации в местах изгиба негативно отражаются на хрупкой прочности стали.

Нередко прибегают к наиболее рациональному решению, при котором отдельные элементы ферм состоят из разных видов профилей. Для поясов используют двутавровые балки, параллельно применяются гнутозамкнутые профили, пояс из тавров, решетка из парных или одиночных уголков.

В пространственных фермах, таких как башни, мачты, стрелы кранов, присутствует общий для двух ферм пояс. Важно, чтобы его сечение не мешало нормальному соединению элементов, находящихся в разных плоскостях. Здесь чаще всего отдают предпочтение трубчатому сечению.

Для четырехгранных ферм, которым свойственно небольшое усилие, самым простым типом сечения пояса считается одиночный уголок или пара уголков, вместе имеющих крестовое сечение. Если речь идет о значительном усилии, в конструкцию включают двутавры. Важно, чтобы сжатые элементы металлических ферм были равноустойчивыми в перпендикулярных направлениях.

Выбор конкретного сечения элементов конструкции зависит от условий ее эксплуатации: учитывают характер и место приложения нагрузок, насколько агрессивной будет окружающая среда и ряд других факторов. Также важно оценить возможность изготовления фермы из определенных элементов, наличие сортамента и рентабельность подобных вложений.

Преимущества и недостатки разных металлов для строительства металлических ферм

В качестве материала металлических ферм из профильной трубы используют углеродистые стали обыкновенного качества и качественные, а также конструкционные и легированные. Могут применяться трубы с защитным слоем цинка. При изготовлении компактных сезонных конструкций в ход идет алюминий.

Для возведения на частных участках небольших построек, имеющих в своем составе фермы, обычно берут углеродистую сталь Ст3сп, Ст3пс, иногда она может быть оцинкованной. Данный материал обладает достаточным уровнем прочности, чтобы конструкция получилась надежной. Тогда как по устойчивости к ржавчине перечисленные стали мало отличаются.

Под действием осадков со временем корродируют даже изделия из конструкционных и легированных сталей. Небольшая доля легирующих компонентов не может защитить металлическую ферму от подобного разрушения. Обычно используемые низколегированные стали типа 30ХГСА, 30ХГСН, 38ХА имеют в составе 2–4 % легирующих элементов, что никак не отражается на их коррозионной стойкости.

Если говорить о прочности, то конструкционные и легированные стали служат гораздо дольше, чем углеродистые, легче перенося циклические нагрузки. Однако данная характеристика появляется у металла только после термообработки. Поскольку закалка с отпуском может негативно отразиться на форме труб, готовые изделия не подвергают термообработке. Иногда прибегают к отжигу бесшовных труб – так снимается остаточное напряжение, присутствующее в металле, и тот приобретает большую мягкость.

Конструкционные стали, такие как 20А, 45, 40, 30А, считаются более качественными, поэтому стоят дороже. Цена легированных сталей еще выше, при этом продавец может выдать трубы из стали 3 вместо необходимых. А значит, если планируется установка конструкций шириной до 20 м, лучше отказаться от идеи приобрести профтрубы из названных видов стали. Закупить оцинкованный профиль стоит при условии, что строительство будет осуществляться за счет краб-систем.

Проектирование фермы и ее элементов

Полный расчет нагрузки, которую будет испытывать на себе металлическая ферма, сложен, поэтому для его подготовки рекомендуется обратиться к специалистам.

Вычисление размеров, толщины стенки профильных труб, подходящих для возведения строения, основывается на такой информации:

• размеры металлоконструкции, а именно длина, расстояние между опорами;
• высота опор и ферм;
• форма ферм;
• предельная снеговая нагрузка в холодное время года;
• ветровая нагрузка;
• особенности геологических условий – сейсмическая активность, вероятность оползней;
• масса покрытия.

Ошибки в расчетах могут привести к таким последствиям:

• металлическая ферма деформируется под весом снега, мокрой тяжелой листвы;
• конструкция изменит форму под собственным весом – такое случается в худшем случае;
• при сильном ветре ферма может обрушиться;
• деформация постепенно вызывает разрушение конструкции, что опасно, ведь могут пострадать как люди, так и ценные предметы под навесом, допустим, автомобиль;
• нестабильная конструкция вызывает разрушение кровли, находящейся на ферме;
• выбор неоправданно мощного и тяжелого профиля приводит к слишком большим расходам на материалы и работу.

Если для навеса предусмотрено несколько ферм и опор, причем последние имеют шаг до 2 м, подойдет достаточно тонкая труба. Но для четырех опор и пары ферм с длиной пролета в 6–8 м требуется более толстый профиль.

Далее указаны допустимые нагрузки на металлические фермы:

Металлические фермы

Металлические фермы – решетчатые конструкции, изготовленные из стальных труб, профилей, уголков. Все элементы жестко соединяются между собой с помощью сварных соединений. Этот тип строительных изделий сочетает высокую прочность с небольшой массой, которая значительно ниже массы цельнометаллических конструкций. Металлические фермы широко используются практически во всех отраслях капитального и инженерного строительства.

Конструктивные элементы металлических ферм

Конструкцию фермы разделяют на:

• верхний пояс, который может представлять собой горизонтальную прямую, ломаную, радиусную, наклонную балки;
• нижний пояс, обычно представляющий собой горизонтальную балку;
• стойки и раскосы – элементы, расположенные между верхним и нижним поясами.

Сварка элементов в заводских условиях осуществляется механизированным способом, что обеспечивает надежность и долговечность узлов соединения элементов металлоконструкции.

Классификация конструкций металлических ферм

В зависимости от формы металлические фермы разделяют на следующие типы:

• Арочные. Такая форма обеспечивает конструкции высокую прочность. Арочные металлоконструкции востребованы при строительстве выставочных и развлекательных павильонов, торговых центров, объектов промышленного и сельскохозяйственного назначения.
• Портальные. Изготавливаются в основном из профильных труб. В зависимости от запланированных нагрузок выбирают облегченные и усиленные варианты. Облегченные конструкции подходят для выставочных и сценических павильонов, монтажа декораций, тентов. Усиленные варианты применяются для зданий промышленного назначения, сельскохозяйственных построек, крытых рынков и других крупных объектов коммерческого назначения.
• Портальные с защемлением. Основная положительная черта – отсутствие изгибающего момента, поэтому их применяют для перекрытия крупногабаритных зданий. Портальные конструкции с защемлением используются при строительстве мостов, объектов производственного назначения, башен, мачт, эстакад.
• Двухшарнирные портальные. Их отличия – невысокая материалоемкость, простая форма с плавной линией прогиба, невысокая масса. Такие металлоконструкции массово применяют при строительстве промышленных объектов.
• Шедовые. Имеют асимметричный профиль. Чаще всего используются при сооружении М-образных фонарей в надстройке производственных цехов.
• Фермы-балки. Эти системы с параллельными поясами позволяют создавать базовые несущие каркасы. Могут выполнять функции подстропильных узлов.

По назначению металлические фермы разделяют на следующие типы:

• облегченные – такие фермы предназначены для обустройства навесов, козырьков;
• пространственные – используются при строительстве мостов и других объектов транспортной инфраструктуры;
• кровельные – применяются при обустройстве одно-, двускатных и других видов крыш;
• стропильные и подстропильные – востребованы в строительстве крупногабаритных объектов с пролетами до 30 м.

Преимущества металлических ферм

Такие строительные металлоконструкции широко востребованы в гражданском, промышленном, инженерном строительстве благодаря комплексу преимуществ:

• сочетание прочности с относительно небольшой массой;
• способность выдерживать существенные нагрузки;
• возможность выбора подходящей геометрии металлоконструкции;
• экономия финансовых средств по сравнению с использованием железобетонных конструкций.

Преимущества сотрудничества с «А ГРУПП Стальные Конструкции»

• Изготовление металлических ферм любых конфигураций и размеров по проекту заказчика с соблюдением требований нормативов.
• Высокое качество антикоррозийного покрытия и сварных соединений, пооперационный контроль качества.
• Высокая точность изготовления конструкций за счет использования современного автоматизированного оборудования.

Цена на изготовление металлической фермы зависит от размеров и сложности металлоконструкции, номенклатуры проката и его актуальной стоимости, типа используемого антикоррозионного покрытия.

Для расчета стоимости изготовления металлических ферм направьте в наш адрес проект по электронной почте или воспользуйтесь формой обратной связи на сайте.

Оформить заказ можно по телефону
+7 (812) 425-56-30, по электронной почте info@agsc.ru или через форму обратной связи прямо сейчас.