Ферма - гэта што такое? будаўнічая канструкцыя

Самае распаўсюджанае значэнне слова "ферма" - сельскагаспадарчае прадпрыемства, прызначанае для жывёлагадоўлі. Але цяпер гаворка не пра месцы вядзення падсобнай гаспадаркі. Тут сабрана ўся інфармацыя аб верагодна старажытнай будаўнічай канструкцыі, якая да гэтага часу актуальная ў сучасным жыцці. Яна мае шырокае прымяненне ў будаўніцтве, асабліва ў канструяванні мастоў і спартыўных збудаванняў.

Ферма - гэта сістэма, якая складаецца з стрыжняў, якая застаецца па-геаметрычнаму нязменнай пры змене яе жорсткіх вузлоў шарнірнымі. Да яе таксама ставяцца і шпренгельные бэлькі, якія прадстаўлены камбінацыяй з двух-або трехпролетной неразрэзанымі бэлькі і падпружных цягі.

Дзе выкарыстоўваецца?

Як ужо згадвалася, ферма ў будаўніцтве з'яўляецца незаменным элементам. З яе дапамогай будаўнікі палягчаюць канструкцыю збудавання і памяншаюць выдатак неабходных матэрыялаў. Без выкарыстання фермы не абыходзіцца будаўніцтва мастоў, стадыёнаў, ангараў, а таксама дэкаратыўных збудаванняў, такіх як павільёны, сцэны, подыумы і г.д.

Пры праектоўцы корпуса карабля, самалёта, цеплавоза разлік трываласці адбываецца такім жа спосабам, як і разлік нагрузкі на ферму.

класіфікацыя

Ферма - гэта канструкцыя, якая складаецца з стрыжняў, якія звязаныя паміж сабой у вузлах і ўтвараюць статычна нязменную сістэму. Класіфікацыя ферм можа быць праведзена па мностве уласцівасцяў.

Па грузападымальнасці канструкцыі

• Лёгкія. У іх выкарыстоўваецца одностенчатое сячэнне. Лёгкія фермы часцей за ўсё выкарыстоўваюцца ў прамысловым будаўніцтве.
• Цяжкія. Цяжкія фермы ўжываюцца ў канструкцыі вежавых кранаў, спартыўных стадыёнаў і г.д. У іх выкарыстоўваюцца стрыжні больш складанага сячэння, чым у лёгкіх. Як правіла, яны складаюцца з двух-трох частак з-за вялікай разліковай даўжыні і возлагаемой на іх нагрузкі. Часцей за ўсё выкарыстоўваюць двухстенчатое перасек з двухплоскостным вузлавых спалучэннем.

Па агульных прыкметах

• Па прызначэнні. Па прызначэнні фермы бываюць вежавыя, маставыя, крановые, фермы пакрыцця, апорныя канструкцыі і г.д.
• Па тыпу матэрыялу. Дрэва, сталь, алюміній, жалезабетон і г.д. - з усяго гэтага можа быць выраблена будаўнічая ферма. Гэта істотнае годнасць дадзенай сістэмы. Таксама можна камбінаваць некалькі відаў матэрыялу.
• Па асаблівасцях канструкцыі. Існуюць разнастайныя тыпы перасеку, тыпы рашоткі, віды апорных канструкцый, а таксама тыпы паясоў будаўнічай канструкцыі фермы.

Па прасторавым прыкмеце

• Плоскія. Фермы бяруць на сябе вертыкальную нагрузку, бо х стрыжні размяшчаюцца ў адной плоскасці.
• Прасторавыя. Размяркоўваюць нагрузку па ўсёй сваёй плошчы. Прасторавая ферма ўтворана з мноства плоскіх ферм, аб'яднаных паміж сабой адмысловымі спосабамі.

па тыпу

• Бэлька Виренделя.
• Ферма Уоррена.
• Ферма Прата.
• Ферма Больмана.
• Ферма Фінка.
• Трохкутная ферма.
• Кингпост.
• Ферма з крыжаванымі падкосамі.
• Рашэцістая гарадская канструкцыя.
• Ферма пад верхні святло.

асаблівасці канструкцыі

Класіфікацыя фермы па асаблівасці канструкцыі досыць шырокая. Далей кожная з асаблівасцяў будзе разгледжана больш дэталёва.

тыпы перасеку

Папярочны перасек у будаўнічай ферме выканана з пракатных профіляў. Яно можа быць у выглядзе:

• Кутка (адзіночнага ці падвойнага).
• Трубы (круглай або квадратнай).
• Швелера.
• Таўра або двутаўра.

тыпы пояса

Абрысы паясы могуць быць прадстаўлены ў выглядзе:

• Трапецыі. Яго годнасць заключаецца ў тым, што такі выгляд пояса робіць больш жорсткімі рамны вузел, адпаведна, разам з ім павялічваецца і калянасць будынка.
• Трыкутніка. Такі выгляд пояса выкарыстоўваюць для бэлечных і кансольных сістэм. Ён мае масу недахопаў, такіх як нерацыянальны выдатак металу пры размеркаванні нагрузкі, складанасць апорнага вузла і г.д.
• Парабалы. Дадзены пояс з'яўляецца самым працаёмкім. Таму сегментныя фермы выкарыстоўваюцца вельмі рэдка.
• Шматкутніка. Полигональные фермы прымяняюцца часцей, чым сегментныя. Бо у іх пералом у вузлах канструкцыі не так адчувальны.
• Паралельных паясоў. Часцей за ўсё выкарыстоўваюцца для пакрыцця прамысловых будынкаў. Яны маюць ідэнтычную схему вузлоў, роўныя па памеры элементы рашоткі, таксама яны валодаюць паўтаральнасцю элементаў і дэталяў.

тыпы кратаў

Існуюць шэсць тыпавых варыянтаў рашоткі:

• Трохкутная.
• Ромбічных.
• Шпренгельная.
• Крыжовая.
• Раскосая.
• Полураскосая.

тыпы апоры

Існуюць 5 відаў апорных канструкцый. Для таго каб выбраць апорны вузел, трэба ведаць схему разліку. Ад яе залежыць, ці будзе апорны вузел шарнірным або жорсткім. Віды апор:

• Бэлечная або кансольная.
• Арачная.
• Вантавая.
• Рамная.
• Камбінаваная.

прынцып дзеяння

Унікальнасць гэтай канструкцыі складаецца ў яе «нязменнасці» пад уздзеяннем знешніх фактараў. Нагрузка на гэтую сістэму бывае досыць вялікая. Ферма ўяўляе сабой мноства аб'яднаных у адну канструкцыю трыкутнікаў. Нагрузка ў іх сканцэнтравана ў месцы злучэння вузлоў, бо стрыжні лепш праяўляюць свае ўласцівасці ў працэсе сціску-расцяжэння, а не на залом. У сучасным будаўніцтве часцей за ўсё выкарыстоўваюць жорсткае, а не шарнірна злучэнне стрыжняў. З гэтага вынікае, што пры аддзяленні аднаго з іх ад суцэльнай канструкцыі яны застануцца ў нязменным ў адносінах адзін да аднаго становішчы.

Прынцып разліку ферм выразанне кутоў

Гэты спосаб разліку ферм з'яўляецца самым простым. Дадзены спосаб выкладаюць у многіх тэхнічных навучальных установах.

Ферма - гэта канструкцыя, нагрузка на якую засяроджаная ў яе вузлах. Такім чынам, трэба разлічыць ўсе знешнія фактары, якія будуць з'яўляцца нагрузкай на вузлы. Затым - вылічыць рэакцыю апоры і знайсці вузел, у якім прысутнічаюць 2 стрыжня з прыкладзенай на іх сілай. Умоўна неабходна аддзяліць ўсю астатнюю частку фермы і атрымаць вузел, у якім будзе некалькі вядомых значэнняў і 2 невядомых. Затым трэба скласці роўнасць па двух восях і разлічыць невядомыя значэння. Такім жа чынам вылучаюць наступны вузел, і так да таго часу, пакуль ферма не будзе разлічана.

Асноўныя тыпы ферм

• Бэлька Виренделя - гэта сістэма, дзе ўсе яе часткі ўтвараюць прастакутныя адтуліны і тым самым злучаюцца ў жорсткую раму. Яна па сваёй канструкцыі не падыходзіць пад строгі тэрмін «фермы», бо у гэтай бэльцы адсутнічае пара сіл. Яе распрацаваў бельгійскі інжынер Артур Вирендель. Але бо гэтая канструкцыя досыць масіўная, яе рэдка можна сустрэць ў сучаснай архітэктуры.

• Ферма Уоррена. Гэта спрошчаная версія канструкцыі Пратта-ховайся. Яна працуе па прынцыпе сціску-расцяжэння. Часцей за ўсё выканана з сталёвага пракату.
• Ферма Прата. Патэнт на дадзены будынак належыць бацьку і сыну з Бостана. Калеб Пратт і Томас Уілсан былі двума інжынерамі. Яны выкарыстоўвалі сціснутыя часткі па вертыкалі, а расцягнутыя - па гарызанталі. Таму нагрузка аднолькава добра размяркоўваецца як зверху, так і знізу.
• Ферма Больмана мае досыць складаную і нязручную канструкцыю. Сваю папулярнасць у ЗША дадзенае збудаванне атрымала з-за палітычных вартасцяў яе стваральніка. Вынаходнік красамоўна гаварыў пра ферму, хай нават і не ўсе адпавядала рэчаіснасці. Больман здолеў прасунуць сваё вынаходніцтва з дапамогай амерыканскага ўрада, якое парой прымушала горадабудаўнікоў выкарыстоўваць дадзеную канструкцыю пры праектоўцы мастоў. Сярод уладальнікаў патэнтаў будаўнічых ферм ёсць нямала нашых суайчыннікаў, але яшчэ ніводная "руская" ферма не прасоўвалася ў масы гэтак арыгінальным спосабам.
• Ферма Фінка з'яўляецца спрошчанай версіяй фермы Больмана. Ён проста ўкараціў ўсе яе элементы і тым самым зрабіў яе больш эфектыўнай. Таксама яна мае падабенства з канструкцыяй фермы Прата. Яна адрозніваецца ад яе толькі адсутнасцю ніжняй бэлькі.
• Трохкутная ферма. Таксама яе называюць «бельгійскай». Гэта сучасная канструкцыя, якая прадстаўлена ў выглядзе трыкутнікаў са Шпренгель.
• Кингпост - самы просты варыянт фермы. Ён уяўляе сабой пару апор, якія абапіраюцца на вертыкальную бэльку.
• Кратаваныя гарадская структура была створана для замены велізарных драўляных мастоў. Яна досыць простая па сваёй канструкцыі. Для яе ўжываюць звычайныя драўляныя дошкі, далучаныя адзін да аднаго пад вуглом, якія, у сваю чаргу, утвараюць краты.