Металлические фермы — виды, назначение, преимущества и недостатки

 

Металлическая ферма — конструкция из стержней с различным сечением, надежно соединенных друг с другом. Чаще они соединяются с помощью сварки, иногда – гайками, болтами, заклепками. Фермы создают жесткость кровли, к примеру, когда нужно получить максимально широкое здание при отсутствии колонн. Конструкции бывают различных видов, имеют свои преимущества и недостатки.

Классификация металлических ферм

Фермы из металла входят в состав многих торговых комплексов, мостов, жилых построек, складов. Также они задействуются при оборудовании рекламных щитов, автозаправок, временных зданий (павильонов и др.) В зависимости от различных категорий выделяют несколько классификаций металлических ферм:

  • по расположению стержней (пространственные, плоские);
  • по усилию (тяжелые, легкие);
  • по назначению (стропильные, мостовые, подстропильные, башенные, крановые);
  • по виду пояса (параллельные, полигональные, треугольные, ломаные);
  • по способу опоры (арочные, балочно-консольные, балочные, консольные);
  • после соединению отдельных частей (сварные, клепаные, болтовые);
  • по исполнению (двускатные, односкатные, прямоугольные, арочные).

В каждой из этих категорий выделяют подвиды. Например, стропильные фермы могут быть бельгийскими, Пратта, с подкосами перекрестного типа, Уорренна и др. Такое обилие позволяет максимально точно подобрать систему для определенного объекта. Например, если постройка предполагает значительные нагрузки при эксплуатации, рекомендуется выбирать основу из швеллера, двутавра, труб. При небольших нагрузках подойдут фермы, созданные из уголков.

Устройство ферм

Металлические конструкции выполняются из верхнего и нижнего поясов, раскосов, стоек, узловых панелей. Верхний пояс представляет собой балку, на которую устанавливаются углы для скрепления стоек. Нижний пояс в виде продольной балки удерживает на себе раскосы или соединительные устройства.

Раскосы имеют наклонный вид, соединяют панели внизу и вверху. Монтируются они на системе под углом 45, выполняют функцию растяжения и сжатия. Вертикальные стойки распределяют нагрузку по ферме, выполняют функцию сжатия. Узлы обеспечивают совмещение стоек и раскосов, могут быть болтовыми или сварными.

Основные преимущества фермы

Если сравнивать со стандартными балками из цельного металла, фермы выделяются следующими преимуществами:

  • значительная длина при небольшом весе;
  • долгий срок эксплуатации при активной нагрузке;
  • исключение прогибов;
  • устойчивость к внешним воздействиям;
  • способность выдерживать динамические и статические воздействия;
  • возможность производства конструкции на стройплощадке.

Но следует учитывать, что при обустройстве большой фермы потребуются тяжелые элементы, для их поднятия на нужную высоту применяется специальная техника. Такие системы плохо выдерживают повышенную температуру, в результате чего при пожаре провисает кровля и может обрушиться. При преимущественных характеристиках конструкция будет не дешевой.

Как выбрать и установить

Чтобы изготовление металлических ферм получилось надежным и качественным, рекомендуется придерживаться некоторых правил. Более прочными ребрами жесткости выделяются прямоугольные и квадратные системы. Материал предпочтительно выбирать - легированную высокоуглеродистую сталь, так как она обладает большей устойчивостью к агрессивным воздействиям окружающей среды.

Если изделия выбрать правильно, оно обеспечит достойную несущую способность всей постройки. Соединять отдельные компоненты лучше специальными перехватами и спаренными уголками. Для верхнего пояса используют двутавровые детали, производя стыковку по меньшей стороне. Для сопряжения частей чаще применяют уголки с равными сторонами. Длинные конструкции укрепляются накладными пластинами.

Важно проверять, чтобы угол наклона раскосов был строго 45º, стоек - 90º. Сначала собирают основу, после чего сваривают остальные компоненты, обязательно проверяя прочность шва.

Также необходимо придерживаться алгоритма монтажа. Для этого предварительно участок размечают, затем устанавливают вертикальные опоры, закладывают детали. В некоторых случаях трубы можно сразу укрепить и забетонировать в ямах. Для проверки опор используют отвес, а для контроля параллельности применяют шнур.

Фиксировать опоры рекомендуется методом сварки. При этом узлы и отдельные компоненты совмещают на местности, а затем их крепят раскосами и перемычками к основе. После этого остается поднять балки на высоту и соединить их с опорами и трубами. Когда ферма собрана, остается ее зачистить и подготовить к обустройству кровли и последующей покраске.

Металлопрокат отличается жесткостью и надежностью, но при этом реже используется при строительстве загородных построек и коттеджей. Чаще металлические фермы задействуются в промышленных объектах, когда перекрытия состоят из длинных пролетов. Изготовить систему не так сложно, если заранее грамотно продумать и реализовать чертеж, обеспечить грамотную сборку и монтаж. Доверив эту работу специалистам, вы получаете качественную конструкцию на долгие годы.