Стальные стропильные конструкции – сборные металлические элементы, состоящие из простых деталей проката стали (двутавр, уголок и др.), используемые в качестве несущей металлоконструкции для кровли объектов различного назначения. Чаще всего используются для устройства навесов крытых рынков и стадионов, спортивных комплексов, цехов, складов, ангаров, и иных строений. С помощью стальных ферм удается перекрывать значительные площади без обязательного использования опорных элементов – длина пролета может достигать более 30 м. Фермы поставляются на объект в собранном виде, если пролет составляет менее 24 м по предварительному согласованию с заказчиком и получением соответствующих разрешений на перевозку длинномерных крупногабаритных конструкций у владельцев автодорог.
Особенности
Стальные фермы производятся из стального проката, но для легких быстровозводимых зданий и сооружений (небольшие ангары, сцены, шатры, павильоны, овощехранилища и пр.) допускается применять стропила из алюминия.
Виды стальных ферм
Металлические стропильные конструкции (фермы) делятся на 2 основные группы:
- Пространственные. Это неизменяемая система, состоящая из не лежащих в одной плоскости стержней. Такой пространственный брус может воспринимать нагрузки в разных направлениях.
- Плоские. Вид пространственных ферм, в которых один из поперечных размеров настолько незначительный или не играющий роли при распределении усилий, что считают ферму плоской, т.е. двухмерной. Стержни здесь работают только на продольное усилие (воспринимают вертикально приложенные нагрузки).
Для получения геометрически неизменяемой системы стержней в металлических стропильных системах при проектировании предполагают шарнирное соединение конструктивных элементов, хотя в реальности элементы могут соединяться и жестко – с помощью заклепок или сварки.
В зависимости от характера воспринимаемой нагрузки можно выделить:
- Легкие фермы. Состоят из стержней простого прокатного или гнутого профиля. Применяются, если в процессе эксплуатации будут отсутствовать большие статические и динамические нагрузки.
- Тяжелые фермы. Традиционные стальные стропильные системы, составленные из решеток. Используются для большепролетных зданий, мостовых сооружений и пр.
Статическая схема стальных ферм
По статической схеме выделяют следующие виды стальных ферм:
- Балочные (разрезные, неразрезные, консольные). Проще всего изготавливать и устанавливать балочные разрезные металлоконструкции. Если рассматривать большинство типовых проектов зданий и сооружений, то чаще всего применяются именно они. При наличии более 2-х пролетов, которые требуется перекрыть, предпочтительнее будут неразрезные фермы. Консольные встречаются в конструкциях типа опор ЛЭП, телебашен, вышек сотовой связи.
- Арочные. Достаточно сложные в производстве фермы, которые отнимают много свободного пространства в помещении. Предпочтительно использовать в случае, когда без них не обойтись из-за архитектурных соображений.
- Рамные. Оптимальны вариант при строительстве зданий с большими пролетами – например, ангаров для самолетов, складских комплексов, крытых рынков и пр. Если сравнивать с балочными, то при производстве рамных конструкций расход стали будет меньше, но зато существенно возрастает трудоемкость работ.
Отдельно можно выделить комбинированные системы, в конструкции которых сочетается сразу несколько типов статических схем.
Виды стальных стропильных систем по очертанию поясов
В зависимости от очертания поясов различают следующие виды металлических стропильных систем:
- Трапециевидные. Самый простой в плане построения узлов вариант, отличающийся высокой жесткостью.
- Треугольные. Если требуется устройство кровли с большим углом уклона, то используются фермы с данным типом очертания поясов. Характеризуются повышенным расходом стали. Применяются в консольных и балочных системах.
- Сегментные (параболические). В данном случае форма, очерченная по эпюре моментов, является наиболее экономичной по расходу. Минусом является сложное производство.
- Полигональные. Более распространенные по сравнению с сегментами, отличаются несложным изготовлением и экономичностью по расходу стали.
- С параллельными поясами. Наиболее унифицированные системы, которые встречаются повсеместно при строительстве производственных объектов. Элементы решетки имеют одинаковую длину.
Одним из стандартов в производстве стальных ферм является ГОСТ 23118-99.
Источник: Завод Металлоконструкций Северо-Запад - https://www.zavodsz.ru