Розрахунок ферм

Фермою називається стержнева система, що складається із прямо­лі­ній­них стержнів, які з’єднуються між собою у вузлах за допомогою шарнірів.

Розглянемо основні терміни, які прийнято вживати щодо еле­мен­тів ферми. Стержні ферми поділяються (рис.13) на верхній і ниж­ній пояси та решітку. Решітка складається з похилих стержнів - роз­косів та вер­тикальних - стояків. Розтягнуті стояки іноді називають підвіс­ка­ми. Сто­я­ки та розкоси, які розташовані біля опори, називають опорними.

Рис.13

Горизонтальна проекція відстані між опорами ферми l назива­єть­ся її прогоном. Горизонтальна проекція d відстані між суміжними вузла­ми верхнього або нижнього поясів називається відповідно верх­ньою або ниж­ньою панел­лю. Найбільша відстань h між вузлами верх­нього і нижнього поясів називається висотою ферми.

Ферми вельми поширені в будівництві. Вони викорис­тову­ють­ся як основна несуча конструкція в покрівлях промислових і ци­віль­них споруд великого прогону, підкранових балках, залізничних і автодорожніх мостах, потужних кранах тощо. Якщо на відокремлений від конструкції стержень з двома шар­ні­рами на кінцях не діють зов­ніш­ні сили, він перебуває у стані рів­но­ва­ги під дією двох сил взаємодії із залишеною частиною конструкції. Така система сил може бути зрівноваженою тільки в тому випадку, коли обидві сили розташовані на одній прямій. Отже, на не завантажений стержень ферми діють сили, спрямовані вздовж прямої, що з’єднує її кін­ці. Таким чином, у прямолінійних стержнях ферми, які не мають міс­цевого поперечного навантаження, мо­жуть виникати лише поздовжні зусилля. Згинаючі моменти та попе­реч­ні сили відсутні.

При використанні ферми як несучого елемента споруди необ­хід­но застосовувати конструктивні рішення, які передбачають наван­та­ження ферм лише у вузлах, щоб уникнути дії місцевих сил на стер­жні. Тоді у стержнях виникають тільки притаманні ним поздовжні зу­сил­ля, що приводить до істотної економічності ферм порівняно з бал­ка­ми.

Розрахунок ферми полягає у визначенні зусиль в її стержнях.