Общие сведения о фермах и области их применения
Фермами называют геометрически неизменяемые решетчатые конструкции, работающие преимущественно на изгиб. Жесткость узлов ферм незначительно влияет на работу стержней и поэтому допускается рассматривать эти конструкции как шарнирно-стержневые системы. При узловой передаче нагрузки стержни фермы подвергаются только осевым воздействиям растягивающих или сжимающих сил, что позволяет более целесообразно использовать материал, чем в сплошной балке.
Фермы особенно выгодны в таких конструкциях, где по условиям жесткости требуется большая высота. Поэтому с увеличением пролета конструкции и уменьшением нагрузок рациональнее применять решетчатые фермы.
Фермы условно делят на легкие и тяжелые. Легкие конструируют с помощью одной фасонки или совсем без фасонок, у тяжелых каждый узел образован с помощью двух или более параллельно расположенных фасонных вставок, а стержни, как правило, имеют двустенчатое сечение, чаще всего Н- или П-образное. В данном разделе рассмотрению подлежат только легкие фермы.
Фермы входят в состав стропильных покрытий, которые являются частью ограждающих конструкций, предохраняющих сооружение от атмосферных воздействий. Так как в гидротехническом строительстве в основном применяются одноэтажные здания, то проектирование стропильных покрытий имеет решающее значение. Это связано с тем, что они составляют 30-40% общей строительной стоимости здания. Выбор конструкции покрытия в значительной степени влияет на объемно-планировочное решение всего сооружения: шаг колонн, устройство верхнего света, кровлю, необходимость подвесных потолков/ возможность устройства подвесного оборудования, кранов и т. д.