Какво е покривна стоманена ферма?
Покривна стоманена ферма е сглобяема структурна рамка, изработена от стоманени елементи, подредени в поредица от триъгълници. Триъгълната геометрия прави фермата присъщо стабилна: натоварванията се пренасят главно като аксиално напрежение и компресия в елементите, а не като огъване, така че дълги разстояния могат да бъдат постигнати с относително малко материал. Ето защо покривните ферми са стандартното решение за складове, промишлени предприятия, хангари за самолети, спортни зали, селскостопански сгради и търговски зали, които се нуждаят от големи вътрешни пространства без-колони.
Покривните ферми обикновено се произвеждат в цеха от стоманени профили и плочи, след което се транспортират до обекта и се издигат с кран, като връзките на място се извършват чрез високо{0}}здрави болтове или заварки. Проектирането и производството следват кода на стоманената конструкция, приложим за региона на проекта, като GB 50017 в Китай, AISC 360 в Северна Америка или EN 1993 в Европа, като се използват конструкционни стомани като Q235B, Q355B, ASTM A36/A572 или EN 10025 S355.
Основни компоненти на покривна стоманена ферма
Горен акорд- горният граничен елемент, който се противопоставя на аксиалното натиск и силите на огъване, предавани от греди на покрива.
Долен акорд- долният граничен елемент, който действа като опъваща връзка, противопоставяща се на натиска навън на фермата.
Уеб членове- вътрешни диагонални и вертикални елементи, свързващи хордите; те пренасят натоварванията на срязване между горната и долната корда.
Възли на клиновата плоча- стоманени плочи, където се пресичат корди и ребрени елементи, свързани чрез болтове или заваряване.
Апекс възел- най-високият свързващ възел, където се срещат двете горни корди.
X-скоба- вторични укрепващи елементи, които осигуряват странична стабилност и издържат на усукване,-предизвикано от вятъра.
Стенни плочи / носещи основни плочи- плочи, които поддържат краищата на фермите и пренасят натоварването на покрива върху колони или стени.
Често срещани типове покривни стоманени ферми
| Тип ферма | Геометрия | Типична употреба |
|---|---|---|
| Финкова ферма | W-образни мрежи | Стандартни промишлени цехове, селскостопански оранжерии, средни складове |
| Хоу ферма | Вертикали при натиск, диагонали при опън | Тежки концентрирани натоварвания в промишлени предприятия и опори на мостове |
| Pratt ферма | Вертикали при опън, диагонали при компресия | Големи логистични центрове и широко{0}}заводи под гравитационни натоварвания |
| Уорън ферма | Рамка с равностранен триъгълник | Средни до дълги разстояния с равномерно разпределени товари |
| Ножична ферма | Кръстосани наклонени долни акорди | Изложбени зали, църкви, фоайета, изискващи повдигнати сводести тавани |
| Моно ферма | Профил с един-наклон,-прав ъгъл | Навеси за автомобили, разширения на съоръженията, навеси с едно{0}}стъпало |
| Вентилаторна ферма | Излъчващи ветрилообразни мрежи- | Широкообхватни семинари, аудитории, гимнастически зали |
| Кралска стълбова ферма | Единичен вертикален стълб с два диагонала | Кратко{0}}гаражи, навеси за инструменти, вторични рамки за връзване |
| Царица стълб ферма | Две симетрични вертикални подпори | Промишлени и граждански скатни покриви- със среден размах |
Изборът на тип ферма зависи от светлия участък, наклона на покрива, натоварването и архитектурните изисквания. За конкретен проект геометрията на фермата и размерите на елементите трябва винаги да се потвърждават чрез конструктивен проект в съответствие с управляващия кодекс.
Предимства на стоманените покривни ферми
Високо съотношение-към-тегло
Тъй като елементите на фермата работят главно при аксиално напрежение и компресия, стоманата се използва ефективно и мъртвото натоварване на покрива е ниско. По-леките покриви намаляват натоварването върху колоните и основите, което е особено ценно при лоша почва или там, където основите са скъпи.
Дълги чисти участъци
Чрез преобразуването на моментите на огъване в аксиални сили фермите могат да се простират много по-далеч от плътните греди с подобно тегло, създавайки свободни -пространства за колони за складове, спортни зали и терминални сгради.
Добро сеизмично и динамично поведение
Ниската маса на стоманената ферма намалява сеизмичното търсене, а пластичността на стоманата позволява на конструкцията да разсейва енергията при земетресение, когато връзките са детайлизирани правилно.
Бързо, индустриализирано строителство
Фермите се произвеждат предварително във фабриката с прецизно рязане и заваряване, а монтажът на място разчита главно на болтови връзки. Това съкращава строителната програма и намалява-труда на място и риска от времето.
Гъвкавост на дизайна
Геометрията на фермите може да се адаптира към плоски, скатни или извити покриви, а отворената мрежа позволява услуги като канали, тръби и осветление да преминават през дълбочината на фермите.
Стоманени покривни ферми срещу дървени ферми
| Артикул | Стоманена покривна ферма | Дървена покривна ферма |
|---|---|---|
| Издръжливост | Неорганичен материал; устойчив на гниене, термити и мухъл, когато е покрит | Органичен материал; податливи на насекоми-пробиващи дърво и влага |
| Стабилност на размерите | Стабилен; минимално свиване или изкривяване при промяна на температурата | Може да се изкриви, разцепи или усуче със сезонни промени във влажността |
| Капацитет на обхвата | Високото съотношение-към-тегло позволява дълги светли участъци | Ограничен обхват; тежки секции или допълнителна рамка, необходима за широки разстояния |
| Поведение при пожар | Не{0}}запалим; защитени с огне{1}}покрития, където е необходимо | горими; изисква{0}}огнезащитна обработка |
| -работа на място | Монтаж с болтове, по-малко сделки на място | Обширна полева рамка и дърводелство |
Поискайте дизайн и оферта за покривна стоманена ферма
Често задавани въпроси
В: Колко дълго издържат стоманените покривни ферми?
С подходяща защита от корозия и периодична поддръжка стоманените покривни ферми могат да осигурят експлоатационен живот от няколко десетилетия - обикновено от порядъка на 50 или повече години, когато системата за покритие е съобразена с категорията на корозивност на обекта и се поддържа. Реалният живот зависи от околната среда, качеството на покритието и честотата на проверките.
Въпрос: Може ли вътрешен таван да бъде прикрепен към стоманени ферми?
Да, но детайлите на връзката трябва да бъдат проектирани, тъй като долната корда е елемент, носещ-товар. Закачалки, скоби и рамки могат да бъдат прикрепени към одобрени възли или по протежение на кордата с инженерни връзки; строителен инженер трябва да провери натоварванията от таванните покрития, изолацията и осветлението.
Въпрос: Какви видове стоманени покривни ферми се предлагат?
Често срещаните типове включват ферма Pratt (диагонали при компресия, вертикали при опън), ферма Fink (популярна за по-малки и жилищни участъци), ферма Warren (превръзка с равностранен триъгълник) и ферма Howe (вертикали при компресия). Най-добрият тип зависи от обхвата, наклона и натоварването.
В: Какво е типичното разстояние за стоманени покривни ферми?
Разстоянието зависи от собственото натоварване на покрива, обхвата и натоварването от вятър или сняг. В стандартните промишлени и търговски сгради фермите обикновено са разположени на интервали от няколко метра - често в диапазона от 3 m до 9 m център-до -център - с греди, простиращи се между фермите. Точното разстояние трябва да се определи от структурния проект.
Въпрос: Стоманените покривни ферми изискват ли поддръжка?
Стоманените ферми се нуждаят от много по-малко рутинна поддръжка от дървения материал, но се препоръчват периодични инспекции - особено като се проверява покритието на болтовите съединения, заваръчните детайли и местата, където боята е била надраскана, така че корозията да бъде уловена рано.
Въпрос: Какви видове стомана се използват за покривни ферми?
Типичните степени са Q235B и Q355B по GB/T 1591, ASTM A36 и A572 клас 50 или EN 10025 S235 и S355. По-високи -степени на якост могат да се използват за дълги участъци, където размерите на елементите се определят от здравината, а не от твърдостта.