11 Типи ферм відповідно до балансу, конформації та походження

The типи ферм Вони можуть змінюватися в залежності від балансу, конформації та походження або дизайнера. Відомі як плоскі, просторові решітки або як решітки і підкріплення, з точки зору техніки вони є жорсткими конструкціями, озброєними прямими стрижнями на своїх кінцях, які представляють трикутну конформацію..

Цей тип конфігурації має властивість підтримувати навантаження в його площині, особливо ті, які діють на переходи або вузли.

Отже, його застосування в будівництві має велике значення, оскільки воно є шарнірною і недеформируемой системою, яка не розрізається або згинається. Звідси випливає, що його елементи беруть активну участь в умовах стиснення і тяги.

На відміну від квадрата, це трикутне утворення не є нестабільним, тому його можна застосовувати в роботах малого або великого масштабу.

Ферми можуть бути складені з різних матеріалів, що є найбільш використовуваним деревом, металом і залізобетоном.

Залежно від використання, яку ви хочете надати цьому типу рами, вони зазвичай застосовуються при будівництві дахів складів, промислових будівель, авіаційних ангарів, церков, стадіонів, мостів або балочних систем.

Класифікація типів ферм

За своєю функцією баланс

Ферма може бути повністю ізостатичною або статично визначена відносно механічного балансу, застосованого до зовнішньої форми конструкції. Те ж саме відбувається з внутрішніми елементами, які оцінюються в їх реакціях і зусиллях знати їх стабільність. Категорії, отримані в результаті цієї оцінки, були встановлені наступним чином:

а) Ізостатика

Ця концепція відноситься до свого роду структурою, яка може бути проаналізована за допомогою принципів і формул, які роблять відомі статичні значення. Як вже було сказано, його природа статично визначена, тому усунення деяких компонентів, які приєднуються до рамки як такої, призведе до катастрофічної невдачі у всій системі..

б) Гіперестатика

Суть цього типу конфігурації є його рівноважний стан, що означає, що згинальний момент має значення, рівне 0 у кожному з брусів, що складають систему.

Незважаючи на цю умову, ферма може представляти умови нестабільності через тип конструкції з фіксованими вузлами, які можуть нагадувати ізостатичну структуру.

За його конформації

Цей тип ферм має плоску структуру, яка складається з шарнірних вузлів і має кілька форм:

а) Простий

Ця ферма є статично визначеною конформацією, тому кількість стрижнів і кількість з'єднаних з'єднань повинні задовольняти відповідній формулі. Вона представляє відому форму трикутника і її розрахунок базується на графічній статиці і балансі вузлів.

б) Композитний

Як і попередня, вони представляють структуру зі статичним визначенням, яка може бути спроектована з 1 або 2 простих ферм. У цьому випадку обидві структури приєднуються додатковою смугою в спільній точці, щоб вони залишалися нерухомими. Вони можуть також включати 3 додаткових стрижня або внутрішню структуру, яка відповідає критеріям балансу.

в) Комплексний

Оскільки вони належать до категорії гіперстатичних, їх відмінність полягає в тому, що вона не виключає попередніх моделей і включає інші геометрії. Незважаючи на те, що він складається з фіксованих з'єднань, його розрахунок може бути виконаний методом Генеберга або методом матричної жорсткості. Перший більш наближений, а другий набагато більш точний.

Відповідно до їх походження або тим, хто їх розробив

З іншого боку, деякі найчастіше використовувані ферми носять назву за їхніми творцями, які вивчали їх або місто, в якому вони були вперше застосовані. Серед них вони виділяються:

а) Довга ферма

Цей варіант з'явився в 1835 році і пов'язаний зі Стефаном Х. Лонгом. Це конструкція, в якій горизонтальні корди вище і нижче з'єднуються вертикальними стійками. Весь набір доповнюється подвійними діагоналями і нагадує X, укладений малюнками.

б) Ферма Хоу

Незважаючи на те, що вона була використана раніше, ця структура була запатентована в 1840 році Вільямом Хоу. Також відомий як бельгійський, він використовує вертикальну стійку між верхньою та нижньою кулькою і застосовується багато в деревині. При цьому конструкція складається з діагональних планок, які отримують стиск і інші вертикалі, які підтримують тягу.

в) ферма Пратта

Створений Калебом і Томасом Пратом в 1844 році, він є варіацією попередньої моделі, але з більш стійким матеріалом: сталлю. Він відрізняється від ферми ферми Howe в напрямку брусів, які утворюють V. У цьому випадку вертикальні стрижні отримують розуміння і діагоналі піддаються тязі.

г) ферма Уоррена

Запатентована в 1848 р. Англійською Willboughy Monzoni і James Warren, ця структура характеризується формуванням рівнобедних або рівносторонніх трикутників, що дають однакову довжину діагоналям. У цих схрещених елементах присутні стискаючі і тягові сили через застосування вертикальних навантажень у верхніх вузлах.

е) ферм K

Зазвичай це стосується конструкції мостів і зобов'язана своєю назвою орієнтації вертикального елемента в поєднанні з косими частинами. Він представлений у вигляді трикутників, які починаються від центру, а його конструкція дозволяє підвищити продуктивність стислих діагоналей.

f) Балтіморська ферма

Ще одна характерна модель мостів цього міста. Включає більшу підтримку в нижній частині структури. Це запобігає руйнуванню шляхом стиснення і контролює розтягнення. Його розділи виглядають як 3 трикутники в 1, пов'язані горизонтальною смугою.

Важливо відзначити, що хоча ці структури можуть бути як трикутними, так і прямокутними. Це чітко продемонстровано в двоскатних дахах, покрівельних покриттях типу ножиці і літаючих дахах. При використанні стійок, включення цих вертикальних елементів в мости, стелі і склепіння дають трохи більш квадратний вигляд.

Список літератури

1. Muzammar, Chemma (2016). Види ферм. Отримано з www.slideshare.net.
2. Mariana (2013). Гіпостатичні, ізостатичні і гіперстатичні структури. Відновлено з prezi.com.
3. Відкритий курс Ware (2006). Тип конструкції: функції, загальні форми, елементи ... Університет Севільї. Відновлено з ocwus.us.es.
4. Tecun (без дати). Плоскі ґрати. Університет Наварри, Школа інженерів. Отримано з dadun.unav.edu.
5. Стиснути (без дати). Частини ферми. Відновлено з construmatica.com.