Ферма раскосная – 1. Очертание ферм. Выбор очертания ферм является первым этапом их проектирования.

Содержание

Ферма (конструкция) — это… Что такое Ферма (конструкция)?

Фе́рма (фр. ferme, от лат. firmus прочный), в строительной механике стержневая система, остающаяся геометрически неизменяемой после замены её жёстких узлов шарнирными. В элементах фермы, при отсутствии расцентровки стержней и внеузловой нагрузки, возникают только усилия растяжения-сжатия. Фермы образуются из прямолинейных стержней, соединенных в узлах.^[1]

ферма 1

Ферма состоит из элементов: пояс, стойка, раскос, шпренгель (опорный раскос).

ферма 2 ферма ж/д моста, используемая в конструкции антенны.

История

Классификация

Фермы классифицируют по следующим признакам:

Характер очертания внешнего контура
- Параллельные пояса
- Ломаные пояса
- Полигональные пояса
- Треугольные пояса
Тип решётки
- Треугольная
- Раскосная
- Полураскосная
- Ромбическая
Тип опирания
- Балочный
- Арочный
- Консольный
- Балочно-консольный
Назначение
1. ферма Пратта (с жатыми стойками и растянутыми раскосами)
2. ферма Уорренна (с решёткой из треугольников)
3. Бельгийская (треугольная) ферма
4. ферма с перекрёстными подкосами
5. ферма под верхний свет
- Подстропильные
- Мостовые
- Крановые
- Башенные
Материал исполнения
- Деревянные
- Металлические (стальные и алюминиевые)
- Железобетонные
- Из полимерных материалов

Область применения

Фермы широко используются в современном строительстве, в основном для перекрытия больших пролётов: мосты, стропильные системы промышленных зданий, спортивные сооружения.Так же данная конструкция может использоваться специалистами при производстве различных видов павильонов, сценических конструкций, тентов и подиумов.

Принцип действия

Если произвольным образом скрепить на шарнирах несколько стержней, то они будут беспорядочно крутиться вокруг друг друга, и подобная конструкция будет, как говорят в строительной механике, «изменяемой», то есть если на неё надавить, то она сложится, как складываются стенки спичечного коробка. Совсем другое дело, если Вы составите из стерженьков обычный треугольник. Теперь, сколько бы Вы ни давили, конструкция сможет сложиться, только если сломать один из стержней, или оторвать его от других. Это конструкция уже «неизменяемая». Конструкция фермы содержит в себе эти треугольники. И стрела башенного крана и сложные опоры, все они состоят из маленьких и больших треугольников.

Важно знать, что так как любые стержни лучше работают на сжатие-растяжение, чем на излом, то нагрузку к ферме следует прикладывать в точках соединения стержней.

Фактически стержни фермы обычно соединяют между собой не через шарниры, а жёстко. То есть, если взять два любых стержня и отрезать их от остальной конструкции, то они не будут вращаться относительно друг друга. Однако, в простейших расчётах этим пренебрегают и считают, что шарнир имеется.

Принцип расчёта ферм вырезанием узлов

Существует огромное количество способов расчёта ферм, как простых, так и сложных. Один из самых простых — расчёт вырезанием узлов. Данный способ подходит для простейших плоских ферм и применяется для обучения студентов ВТУЗов.

Для расчёта фермы все силы, действующие на ферму, сводят к её узлам. После того, как определены силы, действующие на ферму, считают реакции опор фермы. После того, как реакции определены, берут любой узел, в котором встречаются только 2 стержня и приложены какие-либо силы. Мысленно обрезают остальную часть фермы и получают узел, в котором встречаются несколько известных сил (например, реакции опор) и две неизвестных силы — те усилия, которые действуют в необрезанных нами стержнях фермы. Находят неизвестные усилия в стержнях, составляя уравнения равенства сил по любым двум осям. Далее, зная эти усилия, вырезают следующий узел и т. д., пока не будут найдены усилия во всех стержнях.

Примеры

См. также

Примечания

↑ Дарков А.В. Строительная механика. — М.: Высшая школа, 1986. — 607 с.: ил.

Ссылки

Типы ферм. Определение генеральных размеров. Шаг ферм

Фермы различаются как по очертанию поясов, так и по виду решетки. По очертанию поясов фермы бывают с параллельными поясами, трапецоидальные, полигональные и треугольного очертания.

Выбор очертания поясов зависит от назначения ферм, от материала кровли, от системы водоотвода, а также и от экономических соображений. В промышленных сооружениях при рулонной кровле наибольшее распространение получили стропильные фермы полигонального очертания.

Типы ферм

Неизменяемость фермы при любой нагрузке достигается устройством решетки, образующей систему треугольников. Решетку фермы называют раскосной, если она образована непpepывным зигзагом раскосов и стоек, причем все раскосы одной половины фермы направлены в одну сторону. Решетку называют треугольной, если зигзаг образован одними раскосами, направленными попеременно в разные стороны.

Чаще всего применяют треугольную решетку с дополнительными стойками, поскольку общая длина ее зигзага и число узлов меньше, чем у раскосной решетки, а дополнительные стойки уменьшают панель фермы. В этой системе стойки не нужны для создания неизменяемости фермы.

Генеральными размерами фермы являются ее пролет и высота. Оптимальная высота в середине пролета полигональной фермы определяется условиями минимума веса, требуемой жесткости (прогибом), а также возможностью рациональной транспортировки.

Минимум веса таких ферм получается примерно при равенстве веса поясов и веса решетки (с фасонками), что имеет место при отношении высоты фермы к ее пролету h/l ≈ 1/8. Такая высота ферм вполне удовлетворяет требуемой жесткости (прогибы получаются меньше 1/250 l)

Для перевозки по железной дороге требуется габарит конструкции:

по вертикали — не более 3,8 м; по горизонтали — 3,2 м.

Пролеты стропильных ферм промышленных цехов в целях стандартизации унифицированы и, как правило, принимаются до 18 м кратными 3 м, а для больших пролетов — кратными 6 м, т. е. 18, 24, 30 и 36 м. Отступления от этих размеров допускаются при специальном обосновании. В целях экономии металла малые пролеты (до 18 — 24 м) рекомендуется перекрывать железобетонными несущими конструкциями.

Для упрощения изготовления и проектирования унифицированные фермы должны иметь стандартную геометрическую схему для разных пролетов. Пример унифицированных схем стропильных ферм промышленных зданий показан на фигуре. Длина панели в унифицированных фермах принята равной 3 м.

Унифицированные схемы стропильных ферм

Унифицированные схемы стропильных ферм промышленных зданий:
а — двускатные фермы; б — односкатные фермы.

Высоту h₀ на опоре фермы рационально принимать одинаковой для ферм различных пролетов. Это позволяет стандартизировать детали креплений, что способствует удешевлению изготовления конструкций.

Наивыгоднейший угол наклона раскосов к нижнему поясу в треугольной решетке составляет 45 — 50° (в раскосной решетке 35 — 50°).

Направление первого опорного раскоса, определяющее всю систему решетки, может быть восходящим (как показано на фигуре) или нисходящим. И то и другое решение имеет свои положительные и отрицательные стороны. В практике проектирования промышленных зданий для стропильных ферм чаще применяется восходящий опорный раскос.

При таком решении надежнее обеспечивается жесткость цеха при работе фермы как ригеля рамы; конструктивно лучше решаются опорный узел и расположение связей; в случае опирания ферм на железобетонные колонны такая схема фермы с расположением опорного узла внизу является наиболее естественной.

Нисходящий раскос со своей стороны имеет монтажное преимущество, заключающееся в том, что опорная точка располагается выше центра тяжести фермы.

Фермы с дополнительными шпренгелями

В беспрогонных покрытиях крупнопанельные железобетонные плиты шириной 1,5 м опираются своими ребрами не только в узлах, но и в середине панели, вызывая в верхнем поясе фермы дополнительный изгибающий момент; в результате сечение верхнего пояса увеличивается.

В некоторых случаях для ликвидации указанного момента целесообразно введение в решетку дополнительных шпренгелей, работающих на местную нагрузку и устраняющих таким образом изгиб пояса.

Устройство шпренгельной решетки несколько уменьшает вес фермы (на 4 — 6%), но зато почти удваивает число стержней и узлов, что увеличивает трудоемкость изготовления. Чем больше пролет и больше нагрузка, тем менее рационально устройство дополнительных шпренгелей.

Фермы треугольного очертания употребляются только при крутых крышах. В этом случае следует стремиться к такому очертанию верхнего пояса, чтобы усилия в нем в середине пролета и у опоры были примерно равны. Для этого необходимо на опоре иметь небольшую стойку с высотой h₀ = 0,2 h, что при крутых кровлях приводит к увеличению высоты фермы и конструктивно неудобному опорному узлу.

Поэтому более рационально перенести опору в верхний узел фермы. Решетка в таких фермах обычно принимается раскосной, поскольку при треугольной решетке восходящие раскосы составляли бы слишком острый угол с верхним поясом и требовали бы для своего прикрепления больших фасонок.

Фермы треугольного очертания

При встречающихся иногда очень крутых крышах (i = 1 : 1) применяются усложненные шпренгельные треугольные фермы, иногда с приподнятым нижним поясом. Этот тип ферм позволяет иметь по верхнему поясу небольшую панель, соответствующую материалу кровли. Такие фермы, разбитые на три отправочных элемента, легко транспортируются к месту монтажа.

Расстояние между фермами (шаг ферм) устанавливается при решении схемы сооружения в целом с учетом унификации строительных конструкций и частей сооружений, позволяющей проводить типизацию и стандартизацию отдельных деталей.

В результате проведенных изысканий по определению оптимального шага ферм в практике проектирования получил наибольшее распространение унифицированный шаг, равный 6 м.

«Проектирование стальных конструкций»,
К.К.Муханов

Ферма (конструкция) Википедия

Ферма ж/д моста, используемая в конструкции антенны АДУ-1000.

Ферменный мост для пешеходов, однопутной железной дороги и поддержки трубопровода.

Египетский корабль с верёвочной фермой, самым старым известным использованием стропил. Фермы не употреблялись до римской эпохи.

Фе́рма (фр. ferme, от лат. firmus ‘прочный’) — стержневая система в строительной механике, остающаяся геометрически неизменяемой после замены её жёстких узлов шарнирными. В элементах фермы, при отсутствии расцентровки стержней и внеузловой нагрузки, возникают только усилия растяжения-сжатия. Фермы образуются из прямолинейных стержней, соединённых в узлах^[1] в геометрически неизменяемую систему, к которой нагрузка прикладывается только в узлах^[2].

К фермам с оговоркой можно отнести шпренгельные балки, представляющие собой комбинацию двух- или трёхпролётной неразрезной балки и подпружной тяги; они характерны для стальных и деревянных конструкций, с верхним поясом из неразрезного прокатного профиля (пиленые брусья или пакеты клееных досок). Также могут быть шпренгельные железобетонные фермы небольших пролётов.

Этимология[ | ]

Слово «ферма» происходит от фр. ferme, которое в свою очередь восходит к лат. firmus (прочный).

Англоязычный эквивалент (англ. truss) происходит от старого французского слова фр. trousse, примерно от 1200 года н. э., что означает «вещи, собранные вместе»^[3]^[4]. Термин truss (ферма) часто используется для описания любой сборки элементов — таких, как псевдо-рамы

23.Пролетные строения с ригельно-раскосными фермами.

Для перекрытия пролетов от 10 до 25-30 м при езде поверху могут быть применены пролетные строения с ригельно-раскосными фермами (рис.2.17, а), которые имеют параллельные пояса и, как правило, треугольную решетку из восходящих, и нисходящих раскосов.

Особенность этих ферм (рис.2.17, б): в состав верхнего пояса в пределах средних панелей входит добавочный элемент — ригель, в концы которого упирают верхние торцы опорных раскосов, всегда работающих на сжатие.

Высота ригельно-раскосных ферм h=(1/5 – 1/6,5)l, длина панелей обычно d = 2-3,5 м.

Рис. 2.17. Схемы пролетных строений с ригельно-раскосными фермами: 1- дополнительный подкос; 2 — опорный раскос; 3 — подвеска; 4 — ригель; 5 — нижний пояс; 6 — прогон; 7 — поперечная балка; 8 — дополнительные (шпренгельные) элементы; 9 — поперечина.

24.Пролетные строения с фермами Гау-Журавского.

Фермы Гау — Журавского имеют крестовую решетку (рис.2.19, а), пояса и раскосы деревянные, стойки же — из стальных тяжей. Тяжи проходят через пояса и закреплены на концах гайками. В некоторых случаях, при отсутствии хорошего лесоматериала, для увеличения надежности ферм, а также в сборных конструкциях растянутый пояс, а иногда и оба пояса делают стальными.

Раскосы сопрягают с поясами при помощи узловых подушек, упирая в них торцами. Такое сопряжение способно передавать только сжимающие усилия. Под действием постоянной нагрузки и при полном загружении всей длины фермы временной нагрузкой на сжатие работают восходящие раскосы, называемые основными. Встречные раскосы, в которых при этих загружениях не возникает усилий, называют обратными.

В опорных панелях, где поперечная сила всегда однозначна, можно обойтись одними основными раскосами. Тогда получаем так называемую упрощённую ферму Гау — Журавского (рис.2.19, б), иногда применяемую при небольших пролётах.

В фермах с металлическими поясами сечение их делают из уголковой или швеллерной прокатной стали (рис.2.20, е). Стыки металлических поясов перекрывают металлическими же накладками из полосовой или уголковой стали.

Рис. 2.19. Конструкция и схемы ферм системы Гау-Журавского: 1 – узловая подушка; 2 – опорная стойка; 3 – основной раскос; 4 – обратный раскос; 5 – стальной тяж;

6 – подгаечный брус; 7 – верхний пояс; 8 – нижний пояс; 9 – дополнительный полураскос.

Рис. 2.20. Конструкция поясов ферм Гау-Журавского.

Раскосы ферм Гау — Журавского делают из цилиндрованных бревен или, реже, из брусьев. Возможно применение и бревен с естественной коничностью. Основные раскосы состоят из двух ветвей, обратные же делают одиночными. В месте взаимного пересечения раскосы стягивают между собой болтами. Своими концами раскосы упираются в узловые подушки. Узловые подушки обычно делают из брусьев, расположенных волокнами перпендикулярно плоскости фермы (рис.2.21, а). В этом случае давление раскосов действует на подушки поперек волокон, что неблагоприятно для древесины. Поэтому их делают из более прочного леса: дуба, отборной сосны.

Рис. 2.21. Конструкция узлов ферм Гау- Журавского:

1 — двойной дощатый настил; 2 – прогон; 3 – поперечная балка; 4 – центрирующая подушка; 5 – пояс главной фермы; 6 – обратный раскос; 7 – узловая подушка; 8 – стальной тяж; 9 – основной раскос; 10 – металлический потайной штырь; 11 – подгаечный брус; 12 – гайка; 13 – контргайка; 14 – шайба.

При небольших усилиях, передаваемых раскосами, подушки делают с гладкой поверхностью, примыкающей к поясам (см. рис.2.19, а), а при больших усилиях — с зубцами, обеспечивающими лучшую передачу поясу горизонтальной слагающей усилия основного раскоса.

Подушки большого размера составляют из двух брусьев, связанных болтами (см. рис.2.21, а).

В местах примыкания раскосов к подушкам ставят металлические потайные штыри, предохраняющие концы раскосов от смещения.

Если трудно получить дуб, то узловые подушки можно сделать металлическими, сваренными из листовой стали (рис.2.21, б). В фермах с металлическими поясами узловые подушки тоже делают металлическими, приваривая их непосредственно к поясу (рис.2.21, в). На наклонных, площадках металлических подушек, служащих для упора торцов раскосов, приваривают центрирующие штыри (см. рис.2.21, б, в).

Тяжи делают из круглой стали диаметром от 20 до 100 мм. Для удобства установки и последующего натяжения на обоих концах тяжей делают нарезку для гаек.. Чтобы нарезка не ослабляла расчетное сечение тяжа, на eго концы приваривают отрезки более толстой стали впритык или с накладками .

Концы тяжей закрепляют гайками и контргайками. Чтобы гайки не вдавливались в древесину, под них подкладывают металлические шайбы. Для распределения усилий от тяжей на ветви пояса под металлические шайбы ставят деревянные подгаечные брусья.

раскос фермы — это… Что такое раскос фермы?

Раскос — – строительный элемент, соединяющий два узла каркаса, фермы и т. п. Раскос располагается по диагонали замкнутого контура и обеспечивает жесткость конструкции. [Толковый словарь Ефремовой] Рубрика термина: Теория и расчет конструкций Рубрики … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Раскос — – строительный элемент, соединяющий два узла каркаса, фермы и т. п. Раскос располагается по диагонали замкнутого контура и обеспечивает жесткость конструкции … Словарь строителя

раскос опорный — Раскос, примыкающий к опорному узлу фермы [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики строительные изделия прочие EN truss rafter DE Auflagerdiagonale FR arbalétrier de la ferme … Справочник технического переводчика

РАСКОС ОПОРНЫЙ — раскос, примыкающий к опорному узлу фермы (Болгарский язык; Български) опорен диагонал (Чешский язык; Čeština) vzpěra (Немецкий язык; Deutsch) Auflagerdiagonale (Венгерский язык; Magyar) támaszpontból induló ferde rácsrúd (Монгольский язык)… … Строительный словарь

раскос (деталь фермы) — раскос Наклонный стержень решётки ферм [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики строительные изделия прочие EN diagonaldiagonal bardiagonal member DE DiagonalstabStrebe FR barre de… … Справочник технического переводчика

Раскос — наклонный элемент строения, передающий усилие от нижнего узла верхнему, напр. в фермах мостов (откуда раскосные мосты), стропилах и других конструкциях. Р., составляя существенный элемент решетки или промежуточного сквозного заполнения мостовой… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Раскос — Строительный элемент, соединяющий два узла каркаса, фермы и т. п. Расроложен по диагонали замкнутого контура и обеспечивает жесткость конструкции. Источник: Словарь архитектурно строительных терминов наклонный стержень решётки ферм (Болгарский… … Строительный словарь

раскос — а; м. Проф. Косо, наклонно поставленная распорка. Мостовые раскосы. ◁ Раскосный, ая, ое. Р ые жерди. Р ые фермы моста … Энциклопедический словарь

РАСКОС — диагональный стержень фермы, применяемой, напр., в констр. мачт, башен и днища плавучего дока, плавучей буровой установки и др … Морской энциклопедический справочник

Ферма (конструкция) — У этого термина существуют и другие значения, см. Ферма (значения). Ферма (фр. ferme, от лат. firmus прочный), в строительной механике стержневая система, остающаяся геометрически неизменяемой после замены её жёстких узлов шарнирными. В … Википедия

Теория и расчет конструкций — Термины рубрики: Теория и расчет конструкций Аварийная расчетная ситуация Автоматизированная система мониторинга технического состояния несущих конструкций … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Обсуждение:Ферма (конструкция) — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Мне кажется, что подобный стиль не имеет права на существование. Возьмите любой учебник по строительной механике для начала — и вперед. Масса фактических ошибок, изложенных в весьма вольном стиле. —Petern 20:40, 27 мая 2010 (UTC)

Это бессмысленная фраза: «То есть, разбивают силы, действующие не в узлах, на соответствующие им пары сил»? —Petern 20:40, 27 мая 2010 (UTC)

«Однако, в расчётах этим традиционно пренебрегают и считают, что более жёсткое соединение элементов фермы создаёт запас прочности.» — Это КАТЕГОРИЧЕСКИ неверно. При наличии жестких узлов возникают изгибающие моменты, что НЕ идет в запас прочности. На самом деле принятие гипотезы о шарнирных узлах основано на большой гибкости стальных тонкостенных стержней и, соответственно, малых моментах, которыми пренебрегают. Для жб ферм эта гипотеза, конечно, несправедлива. Но в докомпьютерную и малокомпьютерную эпоху шарнирные узлы позволяли избежать трудоемкого расчета многократно статически неопределимой системы. Гипотеза о шарнирных узлах НЕ идет в запас прочности. Автор неправ. —Petern 20:40, 27 мая 2010 (UTC)

Если Вам интересно, можете поправить.—1101001 17:18, 29 мая 2010 (UTC)

«Ферма состоит из элементов: пояс, стойка, раскос, шпренгель (опорный раскос).» Шпренгель не является опорным раскосом. Шпренгель в ферме — элемент, уменьшающий расчетную длину опорного раскоса, самый ненагруженный стержень системы. Опорный раскос — наоборот — самый нагруженный из раскосов, передающий нагрузки фермы и её вес на колонну. —89.189.142.14 17:27, 27 мая 2012 (UTC)

Что такое «веревочная ферма», которую автор обнаружил на египетском корабле? Сочетание «веревочная ферма» встречается в интернете только в одном месте — на этой странице википедии. Нет такой конструкции. Ферма в конструкции египетского корабля использовалась, но не таким образом. —Shperkh (обс.) 02:59, 2 августа 2018 (UTC)

раскосная ферма — это… Что такое раскосная ферма?

раскосная ферма

Тематики

нефтегазовая промышленность

Справочник технического переводчика. – Интент. 2009-2013.

раскосная схватка
таймер

Смотреть что такое «раскосная ферма» в других словарях:

Ферма — I Ферма (Fermat) Пьер (17.8.1601, Бомон де Ломань, – 12.1.1665, Кастр), французский математик. По профессии юрист: с 1631 был советником парламента в Тулузе. Автор ряда выдающихся работ, большинство из которых было издано после смерти Ф.… … Большая советская энциклопедия
Ферма (конструкция) — У этого термина существуют и другие значения, см. Ферма (значения). Ферма (фр. ferme, от лат. firmus прочный), в строительной механике стержневая система, остающаяся геометрически неизменяемой после замены её жёстких узлов шарнирными. В … Википедия
ФЕРМА — (франц. ferme, от лат. firmus крепкий, прочный) стержневая несущая конструкция покрытия здания, пролётного строения моста, гидротехнич. сооружения и т. д. Ф. изготовляются из металла, ж. б., дерева и комбинир. (из неск. материалов). В расчётной… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Мост — сооружение для перевода пути через впадину. По назначению своему, определяющему и конструкцию, М. бывают: пешеходные, доступные лишь для прохода людей, городские, шоссейные и обыкновенные проезжие, для движения людей и экипажей, и железнодорожные … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Фермы — (инж.) так назыв. основные связи, поддерживающие крышу здания или полотно моста. Соответственно этому различают стропильные и мостовые Ф. Прямая сплошная балка может перекрывать пространство лишь при ограниченной величине отверстия (деревянные и… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Фермы — Термины рубрики: Фермы Висячая ферма Плоская ферма Полуферма Раскосная решетка фермы Решётка безраскосная … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов