Металеві колони

Будівництво сучасних споруд виробничого, складського, комерційного чи іншого призначення великих площ не обходиться без використання сталевих колон та несучих конструкцій, у вигляді ферм, що працюють на стиск із поздовжнім вигином. Основним призначенням ферм є розподіл та утримання навантажень покрівлі та передача їх за допомогою опор, якими є колони, фундаменту будівель. Головними елементами колони є: стрижень, який власне переносить навантаження, оголовник, призначений для кріплення ферм та база, призначенням якої кріплення та розподіл навантаження за площею фундаменту. Як правило, розрахунок колон проводиться спільно з розрахунком ферм.
Фермою є просторова система стрижнів, жорстко з'єднаних у вузлах, створюючи конструкцію з незмінною геометрією, довжиною до 20 разів перевищує ширину. Не дивлячись на те, що ферми більш трудомісткі у виготовленні, вони здатні при меншій власній вазі нести більші навантаження, ніж суцільнометалеві балки.

Ферми з металоконструкцій

Складовими плоских ферм є утворюючі контури пояса та стрижні (стійки та розкоси), що формують ґрати всередині поясів, з'єднані у вузлах. Пояси працюють на поздовжні зусилля, а решітки аналогічно стінці балки на поперечні. Всі ферми діляться на плоскі, з розташуванням всіх елементів в одній площині і просторові, що ніби складаються з декількох (3 – 4) плоских ферм, кожна з яких є їхньою гранню. Зрозуміло, плоскі ферми мають міцність лише у площині розташування елементів, тоді як просторові в усіх напрямках. Як стрижні використовуються кутник, труба та інший прокат. Кількість стрижнів (k) і вузлів (n) у плоскій фермі пов'язана відношенням: Плоскі ферми діляться на такі різновиди: ферми трикутні, з паралельними поясами, трапецеїдальні та полігональні (з ламаним розташуванням) поясів). З паралельними поясами хоч і є найбільш матеріаломісткими, але вони найтехнологічніші у виробництві за рахунок простоти конструкції. Трикутні найбільш раціональні при виготовленні балкових систем з навантаженням зосередженим по центру. Трапецеїдальні дозволяють влаштувати рамний вузол достатньої жорсткості, а полігональні за рахунок перелому пояса у кожному з вузлів дозволяють наблизити його форму до параболічної, найбільш наближеної до епюри моментів.