Ferme - qu'est-ce que c'est ? Structure de bâtiment

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Le sens le plus courant du mot "ferme" est une entreprise agricole destinée à l'élevage. Mais maintenant, nous ne parlons pas du lieu de l'agriculture. Il contient toutes les informations sur la structure de bâtiment probablement la plus ancienne, qui est toujours d'actualité dans la vie moderne. Il a une large application dans la construction, en particulier dans la construction de ponts et d'installations sportives.

Une ferme est un système composé de tiges, qui reste géométriquement inchangé lorsque ses nœuds rigides sont remplacés par des nœuds articulés. Il comprend également les poutres en treillis, qui sont représentées par une combinaison d'une poutre non coupée à deux ou trois travées et d'une tige à ressort.

Où est-il utilisé ?

Comme déjà mentionné, la ferme en construction est un élément indispensable. Avec son aide, les constructeurs facilitent la construction de la structure et réduisent la consommation des matériaux nécessaires. La construction de ponts, de stades, de hangars, ainsi que de structures décoratives telles que des pavillons, des scènes, des podiums, etc. n'est pas complète sans l'utilisation d'une ferme.

Quandlors de la conception de la coque d'un navire, d'un avion, d'une locomotive diesel, le calcul de la résistance s'effectue de la même manière que le calcul de la charge à la ferme.

Classement

Une ferme est une structure composée de tiges qui sont interconnectées aux nœuds et forment un système statiquement inchangé. Les fermes peuvent être classées selon de nombreuses propriétés.

Selon la capacité de charge de la structure

• Poumons. Ils utilisent une section à paroi unique. Les fermes légères sont le plus souvent utilisées dans la construction industrielle.
• Lourd. Les fermes lourdes sont utilisées dans la construction de grues à tour, de stades sportifs, etc. Ils utilisent des bâtonnets de section plus complexe que dans les poumons. En règle générale, ils se composent de deux ou trois parties en raison de la grande longueur estimée et de la charge qui leur est imposée. Le plus souvent, une section à double paroi avec une conjugaison nodale à deux plans est utilisée.

Basé sur des caractéristiques communes

• Comme prévu. Par objectif, les fermes sont des tours, des ponts, des grues, des fermes de toit, des structures de support, etc.
• Par type de matériel. Bois, acier, aluminium, béton armé, etc. - de tout cela une ferme de construction peut être faite. C'est un avantage essentiel de ce système. Vous pouvez également combiner plusieurs types de matériaux.
• Selon les caractéristiques de conception. Il existe différents types de sections, types de treillis, types de structures de support, ainsi que types de membrures de la structure de construction en treillis.

Basé sur l'espace

• Plat. Les fermes prennent la verticalecharge, parce que x tiges sont situées dans le même plan.
• Spatial. Répartir la charge sur toute sa surface. La ferme dimensionnelle est composée de nombreuses fermes plates reliées les unes aux autres de manière spéciale.

Par type

• Faisceau Virendel.
• Warren Farm.
• Pratt Farm.
• Ferme Bolman.
• Fink Farm.
• Treillis triangulaire.
• Kingpost.
• Ferme à contreventement.
• Structure de la ville en grille.
• Truss sous le plafonnier.

Caractéristiques de conception

La classification des fermes par caractéristiques de conception est assez étendue. De plus, chacune des fonctionnalités sera discutée plus en détail.

Types de sections

La section transversale de la ferme de construction est constituée de profilés laminés. Il peut être sous la forme:

• Coin (simple ou double).
• Tuyaux (ronds ou carrés).
• Chaîne.
• Tavra ou I-beam.

Types de ceinture

Le contour de la ceinture peut être représenté comme:

• Trapèze. Son avantage réside dans le fait que ce type de ceinture rigidifie l'ensemble du cadre, respectivement, avec lui, la rigidité du bâtiment augmente également.
• Triangle. Ce type de ceinture est utilisé pour les systèmes à poutres et en porte-à-faux. Il présente de nombreux inconvénients, tels que la consommation irrationnelle de métal lors de la répartition de la charge, la complexité de l'unité de support, etc.
• Paraboles. Cette ceinture est la pluslaborieux. Par conséquent, les fermes de segments sont très rarement utilisées.
• Polygone. Les fermes de polygones sont utilisées plus souvent que les fermes de segments. Car en eux, la fracture dans les nœuds de la structure n'est pas si perceptible.
• Courroies parallèles. Le plus souvent utilisé pour couvrir les bâtiments industriels. Ils ont un schéma identique de nœuds, des éléments de réseau de taille égale, et ils ont également une répétabilité des éléments et des détails.

Types de grille

Il existe six options de gril typiques:

• Triangulaire.
• Rhombique.
• Sprengel.
• Prossovaya.
• Incliné.
• Semi oblique.

Types de supports

Il existe 5 types de structures de support. Pour sélectionner un nœud de référence, vous devez connaître le schéma de calcul. Cela dépend si l'ensemble de support est articulé ou rigide. Types de supports:

• Poutre ou porte-à-faux.
• Arqué.
• À haubans.
• Cadre.
• Combiné.

Principe de fonctionnement

L'unicité de cette conception réside dans son "invariance" sous l'influence de facteurs externes. La charge sur ce système est assez importante. La ferme est un ensemble de triangles combinés en un seul dessin. La charge en eux est concentrée à la jonction des nœuds, car les tiges montrent mieux leurs propriétés dans le processus de compression-tension, et non dans une fracture. Dans la construction moderne, on utilise le plus souvent des tiges rigides plutôt que articulées. Il en résulte que lorsque l'un d'eux est séparé de l'ensemblestructures, ils resteront dans la même position les uns par rapport aux autres.

Le principe du calcul des fermes en coupant les angles

Cette façon de calculer les fermes est la plus simple. Cette méthode est enseignée dans de nombreuses écoles techniques.

Une ferme est une structure dont la charge est concentrée dans ses nœuds. Par conséquent, il est nécessaire de calculer tous les facteurs externes qui seront la charge sur les nœuds. Ensuite - calculez la réaction du support et trouvez le nœud dans lequel se trouvent 2 tiges auxquelles une force est appliquée. Il faut conditionnellement séparer le reste de la ferme et obtenir un nœud qui aura plusieurs valeurs connues et 2 inconnues. Ensuite, vous devez faire une égalité le long des deux axes et calculer les valeurs inconnues. De la même manière, le nœud suivant est sélectionné, et ainsi de suite jusqu'à ce que la ferme soit calculée.

Principaux types de fermes

La poutre de Virendel est un système où toutes ses parties forment des trous rectangulaires et sont donc reliées dans un cadre rigide. De par sa conception, il ne correspond pas au terme strict "fermes", car. il n'y a pas de paire de forces dans cette poutre. Il a été développé par l'ingénieur belge Arthur Virendel. Mais depuis ce design est assez massif, on le voit rarement dans l'architecture moderne

• Ferme de Warren. Il s'agit d'une version simplifiée de la conception Pratt-Hove. Il fonctionne sur le principe de la compression-étirement. Le plus souvent en acier laminé.
• Pratt Farm. Le brevet de cette structure appartient à un père et son fils de Boston. Caleb Pratt et Thomas Wilson étaient deux des ingénieurs. Ils ont utilisé des pièces comprimées verticalement et des pièces étirées horizontalement. Par conséquent, la charge est également bien répartie par le haut et par le bas.
• La ferme de Bolman a une conception plutôt compliquée et peu pratique. Cette structure a gagné sa popularité aux États-Unis en raison des mérites politiques de son créateur. L'inventeur a parlé avec éloquence de la ferme, même si tout n'était pas vrai. Bolman a pu promouvoir son invention avec l'aide du gouvernement américain, qui a parfois obligé les urbanistes à utiliser cette conception lors de la conception de ponts. Il y a pas mal de nos compatriotes parmi les détenteurs de brevets de ferme de construction, mais pas une seule ferme "russe" n'a encore été promue auprès des masses de manière aussi originale.
• La ferme de Fink est une version simplifiée de la ferme de Bolman. Il a simplement raccourci tous ses éléments et l'a ainsi rendu plus efficace. Il ressemble également à la conception de la ferme Pratt. Il n'en diffère que par l'absence du faisceau de croisement.
• Ferme triangulaire. On l'appelle aussi « belge ». Il s'agit d'un design moderne, qui se présente sous la forme de triangles avec sprengels.
• Kingpost est l'option de ferme la plus simple. Il s'agit d'une paire de supports reposant sur une poutre verticale.
• La structure de la ville en treillis a été créée pour remplacer les immenses ponts en bois. Il est assez simple dans sa conception. Pour cela, des planches de bois ordinaires sont utilisées, attachées les unes aux autres à un angle, qui, à leur tour, forment un treillis.