Définition de la ferme. Qu'est-ce qu'une ferme en construction ? Classification générale des fermes de construction

Chevron METAL

TRUMS DANS LES REVÊTEMENTS DE BÂTIMENT

Fermes de chevrons. Dispositions générales.

Les revêtements consistent essentiellement en des structures en treillis et sous-chevrons, des poutres, des structures d'éclairage de lanterne (si nécessaire), des traverses et des structures de couverture de toiture. Les fermes de toit en acier sont les plus utilisées dans les revêtements de bâtiments industriels, hangars, entrepôts, complexes sportifs, centres commerciaux, où il est nécessaire de couvrir de grandes portées. Les fermes sont économiques en termes de coûts de métal et faciles à fabriquer, on peut leur donner assez facilement n'importe quelle forme en fonction des conditions d'architecture, de la technologie de production et des exigences du travail de conception sous charge.

La ferme en treillis est une structure en treillis qui reçoit les charges de la toiture, chevauche la portée transversale du bâtiment et repose sur les éléments porteurs de ce bâtiment (colonnes, murs). Avec une grille clairsemée de colonnes, où la distance dans le sens longitudinal est de 12 mètres ou plus, des fermes supplémentaires sont installées entre les colonnes le long du bâtiment, qui servent de support aux fermes intermédiaires. Ces fermes supplémentaires sont appelées fermes de chevrons. Les fermes de chevrons et de fermes diffèrent par la forme des ceintures, les types de caillebotis, les qualités du profil laminé. Le choix final du type de ferme dépend de l'objectif du bâtiment, du profil du toit, du système de drainage, de la région climatique, du matériau de revêtement et des facteurs économiques.

Types de fermes de toit

Les fermes à chevrons se distinguent par la forme des ceintures, le type de treillis et le type de section des tiges de ferme.

— Contours de la ferme dépendent de la destination du bâtiment et sont acceptés en fonction de la conception du projet d'interface avec les éléments adjacents, du schéma statistique et du type de charges, des conditions d'exploitation et du type de couverture. Selon la forme des ceintures, les fermes sont divisées en segment, polygonale, trapézoïdale, avec des ceintures parallèles et triangulaires.

— Fermes forme triangulaire- sont utilisés dans les systèmes en porte-à-faux et à poutres avec une charge concentrée au milieu de la portée, ainsi que, en fonction des conditions de fonctionnement, si nécessaire, définissez une pente de toit importante. Les fermes triangulaires présentent un certain nombre d'inconvénients importants, à savoir la complexité de la conception de l'unité de support, qui ne permet qu'un couplage articulé de la ferme avec la colonne, ce qui réduit la rigidité transversale du bâtiment. Les tiges de treillis dans la partie médiane de la ferme sont trop longues, leur section est choisie en fonction de la flexibilité maximale, ce qui conduit finalement à une consommation excessive de métal.

— Fermes à bandes parallèles- ils ont des longueurs égales d'éléments de réseau, les mêmes schémas de nœuds, la répétabilité des éléments et des pièces, ce qui permet d'unifier un tel schéma structurel et contribue à l'industrialisation de leur fabrication. À l'heure actuelle, en raison de leurs avantages, les fermes à ceintures parallèles sont les plus utilisées et constituent le principal type de revêtement de bâtiment. Cependant, il faut noter que dans leur schéma ils sont loin du schéma des moments et sont devenus peu économiques en terme de consommation.

— Fermes de segments- le contour curviligne de la ceinture répète complètement le diagramme des moments, ce qui permet en théorie de fabriquer une telle ferme avec des économies importantes de consommation d'acier, mais la complexité de fabrication d'une telle conception augmente l'intensité de travail de la production, et est donc pratiquement pas utilisé.

— Fermes de contour de polygone- correspondent assez étroitement au contour parabolique du diagramme des moments, avec une rupture de ceinture à chaque nœud, mais sans l'utilisation de sections curvilignes. Ils ne sont principalement utilisés que pour la construction de fermes lourdes de grandes portées et de structures de ponts.

— Fermes trapézoïdales- par rapport aux triangles, ils présentent des avantages dans une conception plus simple des nœuds et vous permettent également de disposer un nœud de cadre rigide, ce qui augmente la rigidité de l'ensemble du cadre du bâtiment. Les treillis de ces fermes n'ont pas de longues tiges au milieu de la portée et leur forme est plus proche du contour du diagramme des moments.

Types de treillis en treillis - sont sélectionnés en fonction du schéma d'application des charges, du contour des courroies et des exigences de conception. Le type de treillis choisi dépend du poids de la ferme, de la complexité de sa fabrication et de son apparence.

— Système de treillis triangulaire- utilisé dans les fermes à membrures parallèles ou de forme trapézoïdale, donne la plus petite longueur totale du treillis et le plus petit nombre de nœuds avec le chemin d'effort le plus court du lieu d'application de la charge au support. Il existe des fermes avec des entretoises de support ascendantes et descendantes. L'inconvénient de ce système est la présence de longues entretoises compressées, ce qui nécessite une consommation supplémentaire d'acier pour atteindre la stabilité de conception.

— Système de réseau diagonal- son application la plus appropriée à une faible hauteur des fermes, ainsi que dans des conditions où des forces importantes sont transmises le long des crémaillères. La fabrication d'une grille diagonale est laborieuse et nécessite une grande quantité de métal. Le chemin de force du nœud avec la charge appliquée au support est long, il traverse tous les nœuds et barres de la grille, par conséquent, lors de la conception au maximum, il est établi de manière à ce que les éléments les plus longs - les accolades - soient étiré, et les poteaux sont compressés.

— grille en treillis- il est utilisé en cas de concentration des charges sur la membrure supérieure lorsqu'elles sont en dehors de l'application nodale, ainsi que s'il est nécessaire de réduire la longueur de la membrure calculée. Le dispositif du treillis en treillis permet d'obtenir la distance optimale entre les éléments des structures transversales avec un respect rationnel de l'angle d'inclinaison des entretoises, avec la possibilité de réduire la longueur calculée des tiges comprimées. Dans les fermes de toit, la grille en treillis permet de maintenir une distance normale entre les poutres, pratique pour supporter les éléments de toiture, ou permet de poser un nœud intermédiaire nécessaire pour supporter un platelage de toit à grands panneaux. Le dispositif du réseau en treillis est laborieux et nécessite dans certains cas une consommation de métal supplémentaire. Si la charge sur la ferme agit dans les deux sens, il est conseillé d'utiliser treillis croisé. Dans les fermes avec des ceintures en tés, il est possible d'utiliser treillis croisé, où les croisillons sont fixés directement au mur de la marque.

— Treillis rhombique et semi-diagonal- ils ont une grande rigidité due à l'interaction de deux systèmes de contreventements, ils sont optimaux lorsque les structures travaillent sur des efforts transversaux importants. Principalement utilisé dans les ponts, les mâts, les tours, les traverses et lorsque des hauteurs de fermes élevées sont requises.

Coupe transversale des barres de renfort- le choix est déterminé principalement par l'objectif et la conception de la ferme. Les fermes de toit sont conçues à partir de coins laminés à chaud appariés, de profils rectangulaires soudés électriquement, de canaux, de tuyaux ronds, avec des ceintures de poutres en T et de poutres en I à large étagère, dans certains cas, il est possible d'utiliser des fermes à partir de coins simples.

Le type le plus courant de section d'éléments en treillis - les coins appariés, est utilisé dans toutes les régions climatiques en combinaison avec des structures enveloppantes légères et lourdes, avec des portées de construction de 18 à 42 m. Une telle solution, pratique pour concevoir des nœuds sur des goussets et des jonctions de pannes, de revêtements et de contreventements, offre un large éventail d'options de conception pour sélectionner le type de ferme, ainsi qu'une variété de sélections de sections transversales d'éléments. Cependant, un grand nombre d'éléments supplémentaires (fichus, goussets, superpositions) augmentent la consommation d'acier et les coûts de main-d'œuvre pour la fabrication.

Une solution constructive plus rationnelle permettant de réduire le poids, l'intensité de la main-d'œuvre de la fabrication et de l'installation des structures métalliques consiste à utiliser des tuyaux ronds ou des profilés rectangulaires pliés fermés dans la construction de fermes de toit. Des économies sont réalisées grâce à la forme rationnelle du profil et aux connexions sans biseau des éléments de treillis avec la ceinture en treillis. Le gros avantage des tiges tubulaires est aussi leur stabilité égale dans deux plans, leur bon carénage, leur facilité de coloration en fonctionnement et leur résistance à la corrosion.

La solution de conception optimale pour la ferme en treillis consiste en des ceintures constituées de poutres en T avec un treillis de coins laminés à chaud. La portée est la même que pour les fermes à coins appariés, mais grâce à la fixation des coins sur le mur des tés, cela vous permet de vous passer des goussets, respectivement, le volume d'acier est réduit et le processus de fabrication est simplifié.

Caractéristiques du calcul et schéma des fermes de toit

Les schémas de fermes sont très divers et dépendent des conditions de fonctionnement technologiques du bâtiment, de la structure du toit, des considérations techniques, économiques et architecturales. Sur la base de ces données, la longueur de la portée, la hauteur de la ferme, les contours de la ceinture, la pente, etc. sont déterminés. Pour les toits à faible pente, des fermes trapézoïdales sont utilisées pour les toits avec une pente de 5 à 10% et avec des ceintures parallèles pour les toits qui ne sont pas remplis d'eau à une pente de 2,5%, le treillis est à élément bas, de forme simple. Les toits à forte pente sont conçus à partir de fermes triangulaires ou de fermes à pignon avec des membrures parallèles. Dans les bâtiments à plusieurs travées avec évacuation des eaux externes, les fermes à une seule pente sont principalement utilisées.

Lors du calcul dans les fermes de toit, les forces dans les nœuds et les tiges des fermes sont déterminées en fonction des charges. Les fermes sont soumises à plusieurs charges pour chacune, à partir desquelles il faut déterminer les efforts :

- qui comprend le poids propre de la ferme, le poids des poutres, de la couverture et de l'isolation, des lanternes, des attaches de revêtement ;

- provenant d'équipements de manutention aériens, de communications et d'équipements aériens, d'installations d'éclairage, de ventilation, etc., en cas d'émissions importantes de poussières, la charge de poussière est prise en compte ;

charges atmosphériques- neige, vent. Les charges de neige dans le calcul des éléments du revêtement sont les principales qui déterminent les dimensions de la section, en particulier avec un toit léger. Dans certains cas, la part de la charge de neige dans les forces de conception atteint 60 à 70 %.

Dimensions générales des fermes- longueur et hauteur. La longueur de la travée de la ferme est spécifiée dans les termes de référence et est déterminée par les exigences opérationnelles et la disposition du bâtiment. La hauteur optimale est tirée de la condition du moindre poids de la ferme, en tenant compte de la fourniture de la rigidité nécessaire et de la possibilité de transporter des éléments agrandis, ainsi que de la hauteur de la ferme peut être attribuée en fonction de l'état de la besoin de placer des communications techniques dans l'espace inter-treillis.

"STRUCTURES MÉTALLIQUES INDUSTRIELLES"

"Prometcon"

association des fabricants de construction métallique

Vous ne savez pas comment réaliser un sol léger et rigide dans des structures de construction à grande portée ? Dans de tels cas, il est préférable d'utiliser des fermes de toit métalliques plates. Je vais vous dire ce qu'est une ferme et comment vous pouvez la fabriquer vous-même dans un atelier à domicile.

De quoi est faite une ferme ?

Par définition, une ferme est une structure de bâtiment constituée de tiges rigides qui sont interconnectées aux nœuds et forment un système géométriquement immuable. La seule figure géométrique invariable dans le système de coordonnées est un triangle, de sorte que toute structure en treillis se compose de nombreux triangles interconnectés.

Les paramètres techniques des fermes sont caractérisés par les valeurs suivantes :

longueur de portée- distance entre deux points de référence les plus proches ;
Panneau de ceinture inférieur- distance entre deux nœuds adjacents sur la poutre longitudinale inférieure ;
Panneau de ceinture supérieur- distance entre les deux nœuds les plus proches sur la poutre longitudinale supérieure ;
Hauteur- dimension hors tout du treillis avec membrures verticales parallèles.

Si la poutre de la membrure supérieure n'est pas parallèle à la poutre de la membrure inférieure, alors deux hauteurs H1 et H2 sont indiquées. Il est mesuré à partir de la poutre de la membrure inférieure, jusqu'au point le plus bas et le plus haut de la poutre de la membrure supérieure.

Courroie inférieure- une poutre horizontale longitudinale qui relie tous les nœuds de connexion dans la partie inférieure de la structure en treillis ;
Ceinture supérieure- une poutre longitudinale, inclinée ou radiale reliant tous les nœuds de connexion dans la partie supérieure de la ferme ;
Supports- des liens transversaux verticaux qui relient tous les nœuds des membrures inférieure et supérieure. Percevoir et répartir la charge de compression principale dans toute la ferme ;
Un appareil dentaire- traverses diagonales reliant tous les nœuds des membrures supérieure et inférieure. Ils supportent des charges de traction et de compression. L'angle d'inclinaison optimal des entretoises est de 45° ;

Noeuds- les points de raccordement des poteaux verticaux et des contreventements diagonaux avec les poutres horizontales des membrures inférieure et supérieure de la ferme. En mécanique des structures, ils sont classiquement acceptés comme joint articulé ;
Connexions nodales. Dans la fabrication de structures en treillis, deux méthodes sont utilisées pour connecter tous les éléments dans les nœuds :

Connexion soudée avec assemblage direct de tous les éléments les uns aux autres ;
Connexion boulonnée ou rivetée - toutes les membrures et grilles de liaisons transversales sont reliées les unes aux autres à l'aide d'un gousset en tôle épaisse.

Dans la fabrication d'une ferme soudée à partir d'un tuyau ou d'un angle en acier à paroi mince, des goussets sont également parfois utilisés pour souder les éléments ensemble.

Variétés de structures en treillis

Le principal avantage des fermes par rapport aux poutres pleines est une capacité portante élevée avec un faible poids spécifique et une faible consommation de matériaux. Selon leur structure et la nature de la répartition des charges, les structures en treillis sont divisées en deux types :

fermes plates- ce sont des structures dans lesquelles toutes les tiges sont situées dans le même plan :

La direction du vecteur de charge appliqué doit coïncider avec le plan de la ferme :
Pour compenser les charges latérales et de cisaillement, les fermes plates doivent être fixées avec des contreventements longitudinaux et diagonaux supplémentaires.

Fermes spatiales- assemblés à partir d'un ensemble de tiges orientées dans les trois plans :

Ils sont un peu plus difficiles à fabriquer, mais en même temps ils sont capables de supporter les effets simultanés des charges verticales, horizontales et latérales ;
De ce fait, les structures métalliques spatiales peuvent être installées sans connexion avec d'autres structures, elles sont donc souvent utilisées pour la fabrication de poutres simples, de poteaux de support, de mâts, etc.

Dans la construction de logements privés, on utilise généralement des fermes plates qui, à leur tour, sont également divisées en plusieurs types:

Fermes polygonales :

Pour la fabrication de la courroie inférieure, une poutre solide est utilisée et la courroie à rayon supérieur est assemblée à partir de plusieurs segments droits;
Les fermes en acier polygonales sont utilisées pour la construction de hangars voûtés ou de hangars semi-circulaires et d'auvents de grande portée.

Fermes trapézoïdales :

La ceinture inférieure est constituée d'une poutre solide et la ceinture supérieure de deux inclinées;
Une ferme métallique trapézoïdale est le plus souvent utilisée dans la construction industrielle avec de grandes portées, car elle est capable de supporter des charges de poids et de vent importantes. Le principal inconvénient est la haute altitude.

Fermes parallèles ou rectangulaires :

D'après le nom, il est clair que les membrures supérieure et inférieure sont constituées de deux poutres parallèles et que le contour de la structure a une forme rectangulaire;
C'est le type de ferme le plus répandu. Ils sont faciles à fabriquer de vos propres mains et ils n'ont pratiquement aucune restriction d'utilisation.

Fermes de segments :

Ils sont réalisés par analogie avec une structure polygonale, uniquement pour la membrure supérieure, on n'utilise pas de poutres droites, mais un segment solide de cercle;
Pour la fabrication des segments, je conseille d'utiliser une rouleuse pour tubes en acier ;

Ferme triangulaire symétrique :

Ils sont réalisés sous la forme d'un triangle isocèle avec des poteaux verticaux et des liens diagonaux;
Ils sont utilisés dans la construction d'un toit à pignon et les poutres inclinées de la ceinture supérieure sont utilisées comme chevrons.

Fermes triangulaires asymétriques :

Ils ont un design similaire, mais sont réalisés sous la forme d'un triangle rectangle;
Ils sont utilisés comme fermes de toit porteuses pour les toits en pente.

Comment faire une ferme de toit

Vous trouverez ci-dessous une instruction pour la fabrication d'une ferme parallèle plate. Si vous avez besoin d'une structure en treillis de forme différente, vous pouvez la fabriquer de la même manière.

Étape 1 : préparation des outils et des matériaux

Pour la fabrication de fermes et de travées, vous aurez besoin d'un garage ou d'un atelier domestique spacieux, d'un ensemble d'outils de serrurier et de matériel de soudage:

Illustration	Descriptif des travaux
	Outils de serrurier : Établi en métal solide et stable; Grand étau en métal; Scie à métaux pour le métal; Marteau lourd et marteau de forgeron ; Un jeu de limes pour le métal ; Pinces et pinces; Règle, ruban à mesurer, pied à coulisse, etc.
	Outils électroportatifs: Machine de découpe à disque ou à bande pour le métal; Bulgare avec un ensemble de disques de nettoyage et de coupe pour le métal ; Perceuse électrique ou perceuse avec un jeu de perceuses ; Rectifieuse avec une pierre émeri; Machine à souder à l'arc électrique avec électrodes de 3-4 mm.
	Matériaux: Tubes profilés en acier 20x20 - 60x60 mm; Coin ou canal en acier 20x20 - 50x50 mm; Tôle d'acier de 4 à 10 mm d'épaisseur. Apprêt anticorrosion et émail sur métal.

Étape 2 : fabrication d'un treillis plat

Dans la plupart des cas, les structures des bâtiments sont assemblées à partir de plusieurs fermes plates d'une ou deux tailles identiques. Ci-dessous, je vais donner un exemple de la fabrication de l'un d'eux:

Préparation du métal :

Scier le métal laminé dans les segments requis, conformément aux dessins ;
Après le sciage, retirez les bavures des extrémités des tuyaux et essuyez-les du lubrifiant d'usine avec du white spirit et de l'acétone;
S'il y a des traces de corrosion sur les tuyaux, il faut les enlever avec une meuleuse avec un disque de nettoyage ;
Marquez et percez tous les trous nécessaires dans les tuyaux ;
Pour plus de commodité, attachez chaque groupe de segments avec du ruban adhésif et marquez avec un marqueur.

Fabrication de charpentes métalliques :

Poser les poutres des membrures supérieure et inférieure sur la table de soudage et y souder les poteaux latéraux extrêmes ;
Après cela, soudez vers l'intérieur tous les supports verticaux et les entretoises diagonales ;
Les pieds de support, les supports et les plaques de montage sont soudés en dernier recours ;
Tout d'abord, tous les détails doivent être assemblés sur place ;
Lorsque vous êtes sûr que tout est fait correctement, vous devez ébouillanter les joints avec une couture continue;
Nettoyez les joints soudés des scories et du tartre ;
Les auvents finis d'un tuyau profilé doivent être peints avec un apprêt anticorrosion et un émail pour le métal.

Si vous avez besoin de souder un grand nombre de pièces du même type, je vous recommande de pré-faire un gabarit sur une feuille de carton épais, d'isorel ou de contreplaqué.

Conclusion

Vous savez maintenant à quoi servent les fermes métalliques et comment elles peuvent être fabriquées dans un garage ou un atelier à domicile. Je vous conseille également de regarder la vidéo dans cet article, et de laisser toutes vos questions et souhaits ci-dessous dans les commentaires.

« Fermes de construction »

à section en treillis en forme de boîte

Classification et périmètre des exploitations

L'origine du terme "ferme" vient du latin firmus, c'est-à-dire "fort, fort".

Une ferme est un système de tiges interconnectées aux nœuds et formant une structure géométriquement immuable. Sous une charge nodale, la rigidité des nœuds n'affecte pas significativement le fonctionnement de la structure, et dans la plupart des cas ils peuvent être considérés comme articulés. Dans ce cas, toutes les tiges de renfort ne subissent que des forces axiales de traction ou de compression.

Les fermes sont plus économiques que les poutres en termes de consommation d'acier, mais leur fabrication nécessite plus de main-d'œuvre. L'efficacité des fermes par rapport aux poutres à parois solides est d'autant plus grande que la portée est grande et que la charge est faible.

Les fermes sont plates (toutes les tiges se trouvent dans le même plan) et spatiales.

Les fermes plates perçoivent la charge appliquée uniquement dans leur plan et doivent être fixées avec leurs connexions. Les fermes spatiales forment une poutre spatiale rigide qui supporte la charge dans n'importe quelle direction (Fig. 9.1).

Riz. 9.1. Fermes plates (a) et spatiales (b)

Les éléments principaux des fermes sont les ceintures qui forment le contour de la ferme et le treillis, composé de contreventements et de crémaillères (Fig. 9.2). La connexion des éléments dans les nœuds est réalisée par adjacence directe de certains éléments à d'autres (Figure 9.3, a) ou à l'aide de chut yu goussets nodaux (Fig. 9.3, b). Les éléments de treillis sont centrés le long des axes du centre de gravité pour réduire les moments nodaux et assurer le fonctionnement des tiges pour les efforts axiaux.

Riz. 9.2. Éléments de ferme

1 - ceinture supérieure; 2 - ceinture inférieure; 3 - accolades; 4 - grilles

Riz. 9.3. Nœuds de ferme : un - avec contiguïté directe d'éléments ; b- sur goussets

La distance entre les nœuds adjacents des courroies s'appelle le panneau (d in est le panneau de la courroie supérieure, d n est celui du bas), et la distance entre les supports s'appelle la portée (/).

Les membrures en treillis fonctionnent pour les forces longitudinales et le moment (similaire aux membrures de poutres pleines); le treillis de la ferme perçoit principalement la force transversale, remplissant les fonctions de l'âme de la poutre.

Le signe de la force (moins - compression, plus - tension) dans les éléments de treillis des fermes à membrures parallèles peut être déterminé à l'aide de «l'analogie des poutres».

Les fermes en acier sont largement utilisées dans de nombreux domaines de la construction; dans les revêtements et les plafonds des bâtiments industriels et civils, des ponts, des supports de lignes de transport d'énergie, des installations de communication, de télévision et de radiodiffusion (tours, mâts), des viaducs de transport, des portes hydrauliques, des grues, etc.

Les fermes ont une conception différente selon l'usage, les charges et sont classées selon différents critères :

selon le schéma statique - poutre (coupée, continue, en porte-à-faux);

selon le contour des ceintures - avec des ceintures parallèles, trapézoïdales, triangulaires, polygonales, segmentaires (Fig. 9.5);

Fig.9.4. Systèmes de ferme : un- coupe de faisceau ; b- continu; c, e- console; g- arqué; ré- Cadre;

selon le système de réseau - triangulaire, diagonal, croisé, rhombique, etc. (Fig. 9.6);

selon la méthode de connexion des éléments aux nœuds - soudés, rivetés, boulonnés;

Riz. 9.5. Contours des ceintures en treillis : a - segmentaire ; b - polygonale; in - trapézoïdal; g - avec des courroies parallèles ; d-i - triangulaire

en termes de force maximale - léger - à simple paroi avec des sections de profilés laminés (force N< 300 кН) и тяжелые - двухступенчатые с элементами составного сечения (усилие N >300kN).

Entre une ferme et une poutre se trouvent des systèmes combinés constitués d'une poutre renforcée par le bas avec une ferme ou des entretoises ou une arche (en haut). Les éléments de renforcement réduisent le moment de flexion dans la poutre et augmentent la rigidité du système (Fig. 9.4, ^). Les systèmes combinés sont faciles à fabriquer (ont un plus petit nombre d'éléments) et sont rationnels dans les structures lourdes, ainsi que dans les structures avec des charges mobiles.

L'efficacité des fermes à système combiné peut être augmentée en les précontraignant.

Dans les fermes des structures de grues mobiles et des couvertures de grandes portées, où la réduction du poids de la structure donne un grand effet économique, des alliages d'aluminium sont utilisés.

Riz. 9.6. Systèmes de treillis en treillis

a - triangulaire; b - triangulaire avec des racks supplémentaires; c - diagonale avec accolades ascendantes ; g - diagonale avec accolades descendantes ; d - spregelnaya; e - croix; g - croix; et - rhombique ; à - diagonale du sol

La ferme métallique est constituée de profilés en acier, le coin est le plus souvent utilisé à cet effet. Si vous devez équiper une structure plus lourde, le profil doit avoir une section en T ou une section en I. Pour les structures hydrauliques, une section ronde est utilisée, ainsi qu'un tuyau profilé. La poutre en treillis métallique est largement utilisée dans les structures de couverture de bâtiments, le plus souvent la largeur de portée dépasse 24 mètres.

Caractéristiques de conception d'une ferme en treillis métallique

Le treillis métallique a les qualités de rigidité et de résistance, qui sont fournies par la forme. La plus courante est l'option qui a des tiges dans la composition, parmi lesquelles il y a des éléments dirigés parallèlement qui ont une forme en zigzag. Grâce à cette disposition, même avec une légère consommation de matière, la résistance du système augmente plusieurs fois.

Principaux éléments structurels

La charpente métallique se compose de crémaillères, de contreventements, ainsi que d'un treillis. La connexion nodale des composants est réalisée par la méthode d'adjonction d'un élément à un autre. Les tiges de treillis sont fixées aux courroies par soudage ou éléments façonnés. En plus des chevrons, il peut également y avoir des chevrons. Ils sont utilisés comme support pour les planchers et les structures porteuses, ce qui est vrai s'il y a une plus grande distance entre les colonnes qu'entre les poutres.

Variétés de fermes sur treillis et ceintures

Une ferme métallique peut être classée selon la géométrie des ceintures et le type de treillis. Si nous parlons des contours de la ceinture, elle peut alors contenir des éléments situés en parallèle, c'est-à-dire qu'elle peut présenter un nombre suffisant d'avantages de conception.

Les détails sont répétés avec la plus grande fréquence, ce qui est associé à des longueurs de tiges uniformes pour le treillis et les cordes, aux mêmes schémas de nœuds, ainsi qu'au plus petit nombre de joints, ce qui permet d'unifier les conceptions. Cela permet d'industrialiser leur production. Ils sont le plus souvent utilisés dans l'agencement des toits souples.

Les fermes métalliques, dont les dessins sont établis avant l'installation, peuvent être identiques, c'est-à-dire trapézoïdales. L'association avec des colonnes vous permet d'organiser des nœuds de cadre assez rigides qui augmentent la qualité de la rigidité de l'ensemble du bâtiment. Il n'y a pas de longues tiges dans la partie centrale de la travée sur le treillis de ces fermes. Ils n'impliquent pas la nécessité de pentes importantes. Quant aux polygonales, elles conviennent aux constructions massives qui utilisent de grandes portées. En même temps, ces conceptions économisent du matériel. Une telle forme pour les options d'éclairage est irrationnelle, car les légères économies ne peuvent être proportionnées à de telles complexités de conception.

Vous pouvez également mettre en évidence les triangulaires, qui sont utilisées pour les toits ronds d'un certain type. Ils sont d'exécution simple, mais présentent certains inconvénients de conception, qui se traduisent par la complexité du nœud de référence. Entre autres, il y a un gaspillage de matière dans la fabrication des tiges longues dans la zone centrale du treillis. L'utilisation de systèmes triangulaires est obligatoire dans de nombreux cas, par exemple lorsqu'il est nécessaire d'assurer un apport uniforme et important de lumière naturelle d'un côté.

Systèmes de treillis

Si vous décidez d'équiper des fermes métalliques, dont les dessins sont présentés dans l'article, vous devez utiliser le système triangulaire, qui constitue l'option la plus efficace dans le cas de courroies parallèles. Ceci est également vrai pour le contour trapézoïdal. Il est possible d'utiliser ce système dans un treillis à contour triangulaire, dans lequel les éléments les plus longs sont étirés au maximum. Un tel treillis, comparé à un treillis triangulaire, est le plus complexe du dispositif, et implique également une consommation importante de matière.

Caractéristiques des calculs

L'installation de fermes métalliques n'est effectuée qu'après un calcul compétent du système, qui prend en compte la charge en fonction du type de poids du toit, des systèmes de drainage, des lanternes et des ventilateurs. Il est important de prendre en compte la masse propre de la structure porteuse. Parmi les charges temporaires, on peut distinguer la pression du vent, le poids des personnes, la neige, les transports aériens. La charge de vent doit être prise en compte dans la pente de la ferme, à partir de 30 degrés. Il est également important de prendre en compte la charge périodique du type d'ouragans et d'ondes sismiques.

Travail sur la fabrication et la connexion des éléments

L'installation des fermes métalliques s'effectue par étapes à partir d'éléments sur des punaises. Les ceintures sont nouées à l'aide d'un coin, qui est utilisé en une ou deux pièces. Les ceintures supérieures sont fabriquées à partir de coins qui ont des côtés inégaux et ont également une section en T. L'appariement est effectué sur les petits côtés. Pour les ceintures inférieures, des coins isocèles sont utilisés. Les fermes de toit en métal peuvent être d'une longueur considérable, tandis que des plaques aériennes et de raccordement sont utilisées. Pour les charges formées dans les limites des panneaux, un canal apparié est utilisé.

Les entretoises sont installées à un angle de 45 degrés, quant aux crémaillères, leur installation s'effectue à angle droit. Pour leur mise en œuvre, un coin isocèle est utilisé et la fixation des pièces est réalisée à l'aide de plaques.

Si le système est complètement soudé, il est réalisé à l'aide de marques. Une fois l'installation sur les points terminée de manière semi-automatique ou manuelle, vous pouvez commencer à souder, puis chaque couture doit être nettoyée. La coloration est effectuée au stade final, des composés anti-corrosion doivent être utilisés.

Règles de maintien de l'appareil

Des fermes de toit en métal seront installées en fonction de la pente du toit. Avant de commencer les travaux, il est nécessaire de comprendre la dépendance de cet indicateur à la conception du système. Ainsi, l'angle sera égal à la limite de 6 à 15 degrés si la ferme a une forme trapézoïdale.

Pour équiper le grenier, les murs nus doivent avoir une hauteur appropriée; dans certains cas, pour cela, le toit est fourni avec des fractures au niveau des supports. Les dimensions des panneaux des membrures supérieure et inférieure doivent être équivalentes. Une grille est utilisée pour faciliter le processus. Si l'angle d'inclinaison doit être égal à 15-22 degrés, la hauteur de la structure doit être égale à 1/7 de la longueur, les nœuds des fermes métalliques de la ceinture inférieure doivent être cassés, cela garantit une réduction de poids par rapport au triangulaire habituel de 30 pour cent. Avec tout cela, une travée ne doit pas dépasser 20 mètres de long. Si une pente est requise entre 22 et 30 degrés, le système doit avoir une forme triangulaire, les structures métalliques de la ferme auront une hauteur égale à 1/3 de la longueur.

Pour la raison que le poids s'avérera relativement faible, des murs extérieurs érigés à une hauteur insignifiante peuvent être utilisés comme support. Si la portée est de 14 à 20 mètres, un nombre pair de panneaux doit être réalisé dans chaque moitié, dont la longueur est de 1,5 à 2,5 mètres. Le nombre de panneaux limité à huit est considéré comme le plus adapté à cette longueur.

Si la portée dépasse 35 mètres, il convient d'utiliser des fermes qui impliquent l'utilisation de deux éléments triangulaires interconnectés par des liens. Dans ce cas, les longues entretoises des panneaux centraux peuvent être supprimées en réduisant la masse. Dans ce cas, la ferme métallique triangulaire aura une ceinture supérieure divisée en 16 panneaux, chacun mesurant 2 à 2,75 mètres de long.

Tubes profilés en acier

Après avoir compris comment la ferme métallique est calculée, vous pouvez réfléchir à ses composants. Ainsi, une structure faite de tuyaux profilés a un poids moins impressionnant par rapport à un canal ou un coin. De telles pièces sont facilement assemblées par soudage. Les tuyaux profilés peuvent être recouverts de matériaux légers tels que l'onduline, l'ardoise transparente, ainsi que des bardeaux bitumineux. Les tuyaux en acier sont en acier et en aluminium. Ces matériaux ont leurs propres avantages, ils sont pratiques à stocker, à transporter et à charger. Le matériau pourra subir des charges thermiques et mécaniques importantes, il est facile à traiter.

Les fermes métalliques sont basées sur des tubes profilés galvanisés pour la raison qu'elles ne se corrodent pas, ont d'excellentes performances et sont également attrayantes. Tous ces facteurs doivent être pris en compte lors du choix d'un matériau pour l'agencement des fermes en acier. Entre autres choses, le montage de tels systèmes est assez simple, ce que tout maître peut gérer.

Pour terminer

Des tubes profilés à paroi épaisse sont également utilisés pour cela, qui ont une capacité portante plus impressionnante. De telles structures sont également utilisées dans la construction de clôtures, de terrains de jeux, ainsi que de cloisons.

Vous savez maintenant comment installer des fermes métalliques de différentes formes.