Почему выгодно использовать металлоконструкции по типу фермы

Сочетание прочности несущего каркаса с одновременным уменьшением его общего веса – желанный результат, к которому стремятся создатели архитектурных сооружений. Одна из удачных идей, позволивших конструкторам решить сложную задачу – это создание металлоконструкции ферма. Используя её, можно изготовить ажурную основу из стержней или балок нужного диаметра, сохраняющую заданные геометрические формы при любой нагрузке.

Ферма (от лат. «firmus») означает – «прочная». Суть конструкции проста. Попробуем соединить между собой шарнирами четыре балки. Получившийся прямоугольник свободно складывается. Если вместо шарниров мы соединили концы сваркой, рама всё равно рискует сложиться при значительной нагрузке. Подобные формы принято называть изменяемыми.

Теперь соединим три балки в треугольник. Эта удивительная геометрическая фигура неизменяема и остаётся прочным треугольником с углами постоянной величины, даже при подвижном сочленении концов. Изменить его форму можно лишь одним способом: сломав одну из граней. Именно такие треугольники, соединённые в объёмные формы, составляют основу фермы в металлоконструкциях, предназначенных для каркасов различных сооружений. Из них собраны огромные башенные краны и даже знаменитая Эйфелева башня.

Итак, ферма – это конструкция, составленная из системы стержней, соединённых в треугольники, которая не изменяет своих геометрических форм, даже если заменить жёсткие стыки подвижными шарнирами. При скреплении прямолинейных балок или стержней, нагрузка в них распределяется только на узлы соединений. Остальные части испытывают лишь растяжение или сжатие.

Существует два типа ферм из металла: плоские и объёмные (пространственные). Основные элементы, составляющие пространственную конструкцию:

• стойки – вертикальные стержни;
• раскосы – наклонные стержни;
• узлы – места соединений с поясами;
• верхний пояс из горизонтальных, прямых или ломаных балок, на которые крепятся узлы ферм;
• нижний пояс, из прямой продольной балки, на которую привариваются узлы стоек или раскосов.

В зависимости от необходимой нагрузки, используются разные виды ферм, которые служат основной не только мостам и эстакадам, но и тяжёлым зданиям с длинными пролётами и сложной архитектурой.

Металлические фермы позволяют уменьшить расход материалов, сократить общий вес, при этом усилив прочность всего сооружения или объекта. Вот лишь самые распространённые сферы применения ферм:

• мосты;
• стропила ангаров и промышленных сооружений;
• спортивные арены;
• телевизионные вышки;
• вокзалы;
• фюзеляжи самолётов;
• закрытые кузова машин, автобусов;
• корабельные корпуса.

Принцип изготовления металлоконструкций заключается в соединении двух типов элементов: поясов и решёток из ферм. Первые придают изделию общий контур, вторые – прочность. Узлы могут быть сварные, соединённые болтами или заклёпанные.

Цены на изготовление металлоконструкций

Почему изготовление металлоконструкций ферм выгодно? Сооружению из металла, состоящему из больших и маленьких треугольников, можно придать любую нужную форму. Если необходимо, чтобы основа держала большую нагрузку – используются крупные стержни, дополненные листовыми деталями. При небольшой нагрузке можно сделать относительно лёгкую основу из железных прутьев. Общие контуры разрабатываются в соответствии с запросами заказчика.

Все элементы конструкции обладают прочностью и устойчивостью. Нагрузка перераспределяется по всему каркасу равномерно. Смонтировать такое сооружение из готовых секций, несложно. Это делается непосредственно на месте будущего сооружения.

Металлические фермы обходятся дешевле, по сравнению с другими типами перекрытий и каркасов. Отдельные секции изготавливаются на заводе и транспортируются к месту строительства. Сборку и установку конструкции лучше поручить профессионалам. Качество и долговечность зависит от выбора материала и правильной антикоррозийной обработки.

Относительная простота изготовления и проведения монтажных работ способствует широкому внедрению ферм как при создании масштабных архитектурных объектов, так и в индивидуальном строительстве на личных дачных участках.