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.
Pour la fabrication des fermes, il est important d'en choisir une de qualité. Cela peut être acheté en gros et au détail à la COMPAGNIE MÉTALLURGIQUE NOVOSVERDLOVSK. Il existe 8 types de métal laminé parmi différents types de métal. Tous les produits sont fabriqués conformément à GOST et l'entreprise fournit également une garantie de qualité.
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 - la distance entre deux nœuds adjacents sur la poutre longitudinale inférieure ;
- Panneau de ceinture supérieur - la 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 tirants transversaux verticaux qui relient tous les nœuds des membrures inférieure et supérieure. Percevoir et répartir la charge de compression principale dans toute la ferme ;
- Croisillons - des liaisons transversales diagonales reliant tous les nœuds des membrures supérieures et inférieures. 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 les treillis de liaison transversale sont reliés les uns 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 - sont 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 hauteur élevée.
- 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 :
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 | Outils électroportatifs:
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 | Matériaux:
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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:
| Illustration | Descriptif des travaux |
 | Calculs d'ingénierie :
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 | Préparation du métal :
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 | Fabrication de charpentes métalliques :
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Si vous avez besoin de souder beaucoup 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.
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