Не надо проектировать и делать треугольные фермы

Приветствую, друзья!

Был задан вопрос вот такого формата у нас в чате конструкций.

Добрый вечер, дорогие коллеги!

Созрел вопрос, почему мы берем именно ту или иную форму фермы, расположение раскосов и так далее.

И приведены вот такие две треугольные фермы.

Давайте сначала поговорим, почему и как мы берем ту или иную форму раскосов, а далее поговорим вообще об осмысленности треугольных ферм.

Кстати, Антон Вебер, известный тоже блогер по конструкциям, снимал на тему треугольных ферм давно уже видео.

Посмотрите, у него он там все подробно разъяснил.

Я скажу лишь вкратце про их отрицательные стороны.

Он, в принципе, рассказал про это все и так достаточно подробно.

Итак, о раскосах.

Есть два варианта раскосов.

Какие лучше?

Какие варианты раскосов лучше?

Нужно делать расчеты и подбирать исключительно по минимальной массе ферм.

С какой формой раскосов у вас получаются оптимальные усилия в раскосах и при этом минимальная масса фермы, те раскосы и лучше.

Теперь о функциональности.

Ферма, которую вы видите внизу, чисто с диагональными раскосами.

Ферма, которая вверху, у нас присутствуют вертикальные раскосы.

Вертикальный раскос вот такого типа имеет смысл ставить, когда у вас, например, здесь что-то подвешено.

Например, крановые пути какие-то.

Какие-то крановые пути.

Или какой-то тяжелый груз.

Или еще что-то.

Какое-то оборудование.

В случае, если у вас, соответственно...

Вот этот нижний пояс не должен работать на изгиб.

Применяются вот такие подвесы.

Функционально, в принципе, его можно убрать.

Он для работы фермы, без наличия здесь груза, не нужен вообще.

Касаемо вот этих вот стоек.

Они, естественно, нужны.

Они уже принимают непосредственно...

участие в работе ферме ферма обеспечивает треугольные панели фермы то есть если мы здесь уберем вот эту стойку у нас треугольник здесь остается если мы уберем вот эту стойку то у нас еще и треугольника не получается ферма работать не будет в основном фермы естественно если у вас нет дополнительных подвесов как я говорил встречаются с диагональными раскосами также могут быть дополнительные стойки

которые работают по тому же принципу, только уже не на подвес груза, а на предмет того, что здесь упираться может прогон.

Какой-то швеллер может опираться, и поэтому здесь мы должны ставить подпорочку, потому что здесь в узлах у нас есть опорные точки.

А здесь нету, здесь большой пролет, шевелера нам прогон надо поставить чаще, соответственно, здесь нужна стойка, чтобы, опять же, пояс верхний не работал на изгиб.

Любые вертикальные вот эти вот дополнительные стойки или подвесы, они предназначены исключительно для того, чтобы нижний пояс или верхний пояс не работали на изгиб, потому что это моментально уничтожает эффективную работу фермы.

Она сразу становится неустойчивой, пояса теряют устойчивость и так далее.

Пояса у нас должны работать только на сжатие или на растяжение.

Всё, без какого-либо изгиба.

В целом, вот такой критерий выбора.

Теперь критерий выбора...

формы фермы в принципе и также это отчасти относится опять же к расположению раскосов почему форма треугольная она в принципе неадекватна причем для любого материала но нам за исключением только

железобетонные фермы у нас ушли в небытие практически поэтому о них не говорим говорим о металле на такой пролет 24 метра это скорее всего у вас металл наверное вот нас вопрошающий не сказал из чего фермы но скорее всего это металл пролет 24 фермы метр друзья на такой пролет у нас обычно верхний пояс это труба примерно 140 на 180 для

средней полосы России.

И нижняя труба это где-то 140 на 140.

Будем сейчас работать с профилями трубчатыми, которые наиболее популярны у нас в последнее время, потому что они удобные.

Наносим нижний пояс уже точно в сечениях.

Верхний пояс.

И получаем вот такой узел.

В чем проблема с этим узлом, друзья?

Проблема в нем в том, что это слишком острый угол для фермы, для эффективной ее работы и для конструктивного решения вот этого узла.

У нас уже получается, что стык

Труп будет длиной 420 мм.

Представляете длину шва здесь, да?

Но вот эти-то швы мы сделаем, а вот этот шов, который у нас здесь в углу, мы его в принципе решить не можем.

Тут проварить будет практически невозможно нормально.

Нормативно здесь проварить будет нельзя.

вот этот узел будет работать плохо мы можем решить эту проблему в принципе в принципе сделав обрезку какую то такую да и сделав какой то пластинчатый узел пластинчатый узел в виде пластины какой то с какими то ребрами соответственно здесь у нас будет все приварено под нормальными углами здесь у нас будет торцевая пластина какая то да вот такая и опора будет решаться у нас через вот эту вот пластину большую

С дополнительными какими-то элементами, вот такими опорными.

Все это что делает?

Серьезно усложняет ферму.

Серьезно усложняет ферму.

Этот узел нужно будет считать.

То же самое происходит у нас в принципе и вот с этими раскосами.

Они у нас тоже под очень острыми углами расположены.

Тоже это все неприятно.

Можно сделать более частую решетку.

Вот такую, да, вот такую решетку, более частую, чтобы углы у нас были лучше и приваривались нормально.

Тогда мы что получаем?

Мы получаем неэффективную и тяжелую ферму, очень тяжелую, в которой возникают вопросы еще с работой вот здесь вот на поперечные усилия и так далее, сложный узел.

Поэтому фермы в основном делают, естественно, другой формы, либо откровенно вот такой прямоугольной формы, как все знают, где у нас под нормальными углами в районе 45 градусов всё это расположено, все эти раскосы.

В данном случае, если эта ферма прямоугольная полностью, у неё опорные точки вот здесь вот, но обычно избавляются от вот этих вот элементов,

И опорные точки делают по верхнему поясу фермы.

Почему?

Потому что в данном случае ферма получается устойчивей, заметно устойчивей, потому что она опирается поверху.

То есть в любом случае при нагрузке она никуда не вывернется, в отличие от опирания через нижний пояс.

И так же как в серии молодечно, дополнительно изменяют форму под уклон кровли, чтобы никаких дополнительных элементов не делать.

Соответственно делают вот такой легкий уклон формы верхнего пояса.

Соответственно, получается у нас, что оптимальная форма фермы вот такая, а отнюдь не треугольная.

Да, кстати, еще у треугольной фермы достаточно серьезный уклон, и на таком уклоне, например, те же самые любимые всеми сэндвич-панели готовые, кровельные, использовать уже нельзя, потому что возникает серьезная скатная составляющая,

которая сгибает, срезает саморезы, которыми крепится сэндвич-панель.

То есть в данном случае можно использовать только профлист.

Опять же, по профлисту, как вы будете утеплять, у вас утеплитель опять же съедет.

То есть с этими фермами очень много проблем.

Поэтому их практически не применяют, и применять я их не рекомендую.

Пользуйтесь вот таким проверенным решением типа «Молодечно».

Оно все проработано, простое, никаких вот таких вот узлов там не надо делать.

Все просто сваривается труба в трубу, все прекрасно, удобно, без проблем.

Вот такая краткая зарисовка про фермы, друзья.

Всем удачи, всем пока!