Ферма - какво е това? Строителна конструкция

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Най-често срещаното значение на думата "ферма" е земеделско предприятие, предназначено за животновъдство. Но сега не говорим за мястото на земеделие. Той съдържа цялата информация за вероятно най-старата строителна конструкция, която все още е актуална в съвременния живот. Има широко приложение в строителството, особено при изграждането на мостове и спортни съоръжения.

Фермата е система, състояща се от пръти, която остава геометрично непроменена, когато нейните твърди възли се заменят с шарнирни. Включва също и греди на ферми, които са представени от комбинация от дву- или три участъка неразрязана греда и пружинен прът.

Къде се използва?

Както вече споменахме, фермата в строителството е незаменим елемент. С негова помощ строителите улесняват изграждането на конструкцията и намаляват консумацията на необходимите материали. Изграждането на мостове, стадиони, хангари, както и декоративни конструкции като павилиони, сцени, подиуми и др. не е завършено без използването на ферма.

Когапри проектирането на корпуса на кораб, самолет, дизелов локомотив, изчисляването на силата става по същия начин като изчисляването на натоварването на фермата.

Класификация

Фермата е структура, състояща се от пръти, които са свързани помежду си във възли и образуват статично непроменена система. Фермите могат да бъдат класифицирани според много свойства.

Според товароносимостта на конструкцията

• Бели дробове. Използват едностенна секция. Леките ферми се използват най-често в промишленото строителство.
• Тежък. Тежките ферми се използват при изграждането на кулокранове, спортни стадиони и др. Те използват пръчки с по-сложен участък, отколкото в белите дробове. Като правило те се състоят от две или три части поради голямата очаквана дължина и натоварването, поставено върху тях. Най-често се използва двустенна секция с възлова конюгация в две равнини.

Въз основа на общи характеристики

• Както е предвидено. По предназначение фермите са кула, мост, кран, покривни ферми, носещи конструкции и др.
• По вид материал. Дърво, стомана, алуминий, стоманобетон и др. - от всичко това може да се направи строителна ферма. Това е основно предимство на тази система. Можете също да комбинирате няколко вида материали.
• Според характеристиките на дизайна. Има различни видове профили, типове решетки, типове подпорни конструкции, както и видове корди на конструкцията на фермата.

Пространствена

• Плоска. Фермите поемат вертикалатанатоварване, защото x пръти са разположени в една и съща равнина.
• Пространствена. Разпределете товара върху цялата му площ. Размерната ферма се състои от много плоски ферми, свързани една с друга по специални начини.

По тип

• Виренделска греда.
• Warren Farm.
• Pratt Farm.
• Фермата Болман.
• Fink Farm.
• Триъгълна ферма.
• Kingpost.
• Кръстосана ферма.
• Мрежова градска структура.
• Транспорт под горната светлина.

Дизайн характеристики

Класификацията на фермата по конструктивни характеристики е доста обширна. Освен това всяка от функциите ще бъде обсъдена по-подробно.

Типове секции

Напречното сечение в строителната ферма е от валцувани профили. Може да бъде във формата:

• Ъгъл (единичен или двоен).
• Тръби (кръгли или квадратни).
• канал.
• Tavra или I-beam.

Видове колани

Очертанията на колана могат да бъдат представени като:

• Трапец. Предимството му се крие във факта, че този тип колан втвърдява сглобката на рамката, съответно заедно с него се увеличава и твърдостта на сградата.
• Триъгълник. Този тип колан се използва за гредови и конзолни системи. Той има много недостатъци, като нерационална консумация на метал при разпределяне на товара, сложността на опорния модул и т.н.
• Параболи. Този колан е най-многотрудоемко. Следователно, сегментните ферми се използват много рядко.
• Многоъгълник. Многоъгълните ферми се използват по-често от сегментните ферми. Защото при тях фрактурата в възлите на структурата не е толкова забележима.
• Успоредни колани. Най-често се използва за покриване на промишлени сгради. Те имат идентична схема на възли, решетъчни елементи с еднакъв размер, а също така имат повторяемост на елементите и детайлите.

Видове решетки

Има шест типични опции за скара:

• Триъгълна.
• ромбичен.
• Sprengel.
• Prossovaya.
• Наклонено.
• Полу наклонена.

Видове опори

Има 5 вида носещи конструкции. За да изберете референтен възел, трябва да знаете схемата за изчисление. От това зависи дали опорният модул е шарнирно или твърд. Видове опори:

• Греди или конзола.
• с арка.
• Кабелен.
• Рамка.
• Комбинирано.

Принцип на действие

Уникалността на този дизайн се крие в неговата "неизменност" под влиянието на външни фактори. Натоварването на тази система е доста голямо. Фермата е набор от триъгълници, комбинирани в един дизайн. Натоварването в тях е концентрирано на кръстовището на възлите, т.к прътите показват своите свойства по-добре в процеса на компресия-напрежение, а не при счупване. В съвременното строителство най-често се използват твърди, а не шарнирни пръти. От това следва, че когато едно от тях се отдели от цялотоструктури, те ще останат в една и съща позиция една спрямо друга.

Принципът на изчисляване на ферми чрез рязане на ъгли

Този начин за изчисляване на ферми е най-лесният. Този метод се преподава в много технически училища.

Фермата е конструкция, натоварването върху която е съсредоточено в нейните възли. Следователно е необходимо да се изчислят всички външни фактори, които ще бъдат натоварването на възлите. След това - изчислете реакцията на опората и намерете възела, в който има 2 пръта с приложена към тях сила. Условно е необходимо да отделите останалата част от фермата и да получите възел, който ще има няколко известни стойности и 2 неизвестни. След това трябва да направите равенство по двете оси и да изчислите неизвестните стойности. По същия начин се избира следващият възел и така нататък, докато фермата не бъде изчислена.

Основни видове ферми

Гредата на Вирендел е система, при която всички нейни части образуват правоъгълни дупки и по този начин са свързани в твърда рамка. По своя дизайн той не отговаря на строгия термин "ферми", т.к. в този лъч няма двойка сили. Той е разработен от белгийския инженер Артур Вирендел. Но тъй като този дизайн е доста масивен, рядко се среща в съвременната архитектура

• Фермата на Уорън. Това е опростена версия на дизайна на Pratt-Hove. Работи на принципа на компресия-разтягане. Най-често се изработва от валцувана стомана.
• Pratt Farm. Патентът за тази структура принадлежи на баща и син от Бостън. Кейлъб Прат и Томас Уилсън бяха двама от инженерите. Те използваха компресирани части вертикално и опънати части хоризонтално. Следователно натоварването е еднакво добре разпределено както отгоре, така и отдолу.
• Фермата на Болман има доста сложен и неудобен дизайн. Тази структура придоби популярност в САЩ поради политическите заслуги на своя създател. Изобретателят говори красноречиво за фермата, дори ако не всичко е вярно. Болман успя да промотира изобретението си с помощта на американското правителство, което понякога принуждаваше градските планатори да използват този дизайн при проектирането на мостове. Сред притежателите на патенти за строителни ферми има доста наши сънародници, но нито една "руска" ферма все още не е била популяризирана в масите по толкова оригинален начин.
• Фермата на Финк е опростена версия на фермата на Болман. Той просто съкрати всички негови елементи и по този начин го направи по-ефективен. Също така има прилика с дизайна на фермата Pratt. Различава се от него само по отсъствието на долната греда.
• Триъгълна ферма. Нарича се още "белгийски". Това е модерен дизайн, който е представен под формата на триъгълници със спренгели.
• Kingpost е най-лесният вариант за ферма. Това е чифт опори, положени върху вертикална греда.
• Решетъчната градска структура е създадена, за да замени огромните дървени мостове. Той е доста прост в своя дизайн. За него се използват обикновени дървени дъски, прикрепени една към друга под ъгъл, които от своя страна образуват решетка.