Типи ферм по контуру, висоті, системі решіток та довжині панелі
Контур ферм. Воно залежить від призначення споруди, статичної схеми ферми, виду навантажень, що діють на неї та інших факторів. Теоретично найвигіднішим є таке контур ферми, при якому він відповідає обрису епюри моментів. Наприклад, при рівномірно розподіленому навантаженні та горизонтальному нижньому поясі верхній пояс окреслено по дузі параболи (рис. нижче), а при одному зосередженому вантажі у прольоті – трикутна ферма (рис. нижче). І тут зусилля виникатимуть лише поясах; у стрижнях решітки зусилля теоретично дорівнюють нулю. Однак виготовлення ферм з криволінійним поясом досить складно і, крім того, в елементах криволінійного поясу виникають значні згинальні моменти (мал. нижче), що істотно погіршують роботу пояса.
Багатокутне обрис одного з поясів ферми з частиною вузлів, розташованих по дузі параболи (полігональна ферма, мал. нижче), також забезпечує малі зусилля в стрижнях решітки і відносно меншу вагу ферм. Такі ферми не вимагають вигину елементів поясів та розмітки по кривих. Однак необхідність у кожному вузлі з переломом пояса влаштовувати стики та додаткову витрату матеріалів на стикові накладки ускладнюють виготовлення та збільшують вартість полігональних ферм. Тому у фермах щодо невеликих прольотів (до 40 м) полігональні форми використовують рідко. Найчастіше легкі ферми застосовують трапецієподібної форми (рис. нижче) і з паралельними поясами (рис. нижче). Ферми трапецієподібного контуру мають невеликі ухили верхнього пояса. Їх почали застосовувати замість трикутних ферм під час використання рулонних покрівельних матеріалів, які потребують великих ухилів покрівлі. В даний час такі ферми є основним типом кроквяних ферм (ферм покриттів).
Контур верхньогопояси легких ферм
Трапецієподібне обрис ферм досить добре відповідає епюрі згинальних моментів від рівномірно розподіленого навантаження - контур ферми як би описаний навколо епюри (рис. вище); пунктир - епюра згинальних моментів).
Трикутні ферми (рис. вище) внаслідок дуже великих зусиль у поясах завжди значно важчі за ферми інших типів. Прикладом застосування трикутних ферм за експлуатаційними вимогами можуть служити шедові покриття (рис. нижче), що використовуються в будинках, де необхідний великий і рівномірний приплив денного світла з одного боку.
Ферми трикутного контуру шедового покриття
Висоту ферми призначають після вирішення питання про контур її контуру. Найвигідніша (оптимальна) висота ферми виходить тоді, коли маса поясів дорівнює масі грат (з фасонками), що досягається при порівняно великому відношенні висоти ферми до її прольоту (h/l 1/5). На практиці від такого співвідношення відступають, і маса ґрат разом із фасонками часто становить менше половини маси поясів (0,4-0,3 загальної маси ферми). Це пов'язано з тим, що при великій висоті ферму незручно транспортувати та монтувати, так як її довелося б перевозити окремими елементами та збирати на місці монтажу, що вимагає багато часу та великих витрат, що не окупаються економією металу.
Для можливості перевезення залізницею найбільший габарит конструкції по вертикалі не повинен перевищувати 3,8 м. Тому висоту легкої ферми в середині прольоту (при l Це цікаво