Стальная ферменная конструкция

Шарнирная ферма также известна как пространственная ферма. Пространственные фермы представляют собой трехмерные конструкции, продольные элементы которых соединены на концах шарнирами, которые, как предполагается, не подвержены трению. Нагрузки на пространственные фермы прикладываются только в узлах или соединениях, поэтому собственный вес полностью...

Стальная ферменная конструкция

Watch video

Ферма на шаровых узлах также известна как пространственная ферма. Пространственные фермы — это трёхмерные конструкции с продольными элементами, соединёнными на концах шарнирами, которые считаются безфрикционными. Нагрузки в пространственных фермах прикладываются только в узлах или стыках, поэтому собственный вес распределяется для каждого элемента по двум его концам, соединяющим его с другими элементами фермы. Условия, налагаемые на пространственные фермы, безусловно, те же, что и для плоских ферм. По существу, единственное различие в расчёте пространственных ферм по сравнению с плоскими заключается в том, что элемент пространственной фермы имеет три узловые координаты в каждом узле, тогда как элемент плоской фермы — только две.
Ферма состоит из треугольников из-за конструктивной устойчивости этой формы и схемы. Треугольник — простейшая геометрическая фигура, которая не изменит форму при фиксированной длине сторон. Для сравнения, у четырёхугольной фигуры для сохранения формы должны быть зафиксированы и углы, и длины сторон.

Простейшая форма фермы — это один треугольник. Такой тип фермы можно видеть в стропильной крыше, состоящей из стропил и потолочной балки. Из-за устойчивости этой формы и методов расчёта, используемых для вычисления усилий в ней, ферма, полностью состоящая из треугольников, называется простой фермой.

Плоская ферма лежит в одной плоскости. Плоские фермы обычно используются параллельно для формирования крыш и мостов. Пространственная ферма — это трёхмерный каркас из элементов, прикреплённых шарнирно на концах. Форма тетраэдра — простейшая пространственная ферма, состоящая из шести элементов, сходящихся в четырёх узлах.

Высота фермы, то есть расстояние между верхним и нижним поясами, — это то, что делает её эффективной конструктивной формой. Сплошная ригель или балка равной прочности имели бы значительный вес и материальные затраты по сравнению с фермой. При заданной длине пролёта более высокая ферма потребует меньше материала в поясах и больше — в стойках и раскосах. Оптимальная высота фермы максимизирует эффективность.