изготовление металлических ферм – специальная конструкция, которая изготовлена из стержневых элементов различного сечения, которые жестко соединены между собой.
Зачастую для соединения элементов используется сварка, реже – крепеж (болты, гайки, заклепки).
Фермы используются, как элемент обеспечения жёсткости кровельной конструкции, например, когда необходимо полностью отказаться от колонн и получить здание максимально возможной ширины. Металлические (стальные) фермы широко используются в различных строительных областях. Их применяют для покрытия и перекрытия зданий, мостов, опор линий электропередачи. Они могут быть установлены на объектах связи в виде элементов мачт и башен телевидения и радиовещания. Такие конструкции необходимы при строительстве транспортных эстакад, они используются на гидротехнических затворах, грузоподъемных кранах и др.
По сравнению с балками, изготовление ферм требует меньше стали, однако они более трудоемки в производстве. С точки зрения эффективности, этот показатель у ферм выше, чем больше пролет и меньше нагрузка.
Все подобные конструкции принято делить на плоские, где элементы располагаются в одной плоскости, и пространственные. Плоские фермы воспринимают нагрузку, прикладываемую только в их плоскости, требуя соединения связями для нормальной работы. Пространственные фермы представляют собой жесткий брус, способный справляться с нагрузкой независимо от направления ее приложения.
Ключевыми компонентами металлической фермы являются пояса, составляющие ее контур, и решетка. Решетка включает раскосы и стойки, которые соединяются в узлах, либо стыкуются, либо соединяются при помощи узловых фасонок. Все детали центрируются по осям центра тяжести, что снижает узловые моменты и обеспечивает работу стержней на осевые усилия.
Верхний пояс состоит из радиусной или ломаной горизонтальной и наклонной балок. К этой части конструкции крепятся верхние соединительные узлы стоек.
Нижний пояс формируется горизонтальной продольной балкой, к которой крепятся нижние соединительные узлы стоек и раскосов.
Стойки – это вертикальные элементы металлической фермы, находящиеся между двумя поясами. Они подвергаются сжатию, несут основную нагрузку и передают ее основанию.
Раскосы, наклоненные под углом 45°, соединяют углы верхнего и нижнего пояса, работая на сжатие и растяжение.
Узлы (панели) представляют собой точки на верхнем и нижнем поясе, где происходит соединение раскосов или стоек.
Расстояние между соседними узлами поясов называется панелью, а расстояние между опорами – пролетом. По сравнению с поясами сплошных балок, пояса ферм работают на продольные усилия и момент, в то время как решетка принимает поперечную силу.