O fermă este utilizată în arhitectură și inginerie structurală ca mijloc de sprijin structural. Cel mai simplu tip de fermă este o structură triunghiulară. Fermele triunghiulare simple constau dintr-o serie de triunghiuri dispuse astfel încât greutatea suportată să fie distribuită uniform pentru un sprijin maxim.
Caracteristici
O fermă este alcătuită dintr-un cadru format din multe triunghiuri mici. Triunghiul de bază dintr-o fermă este format din trei grinzi conectate în colțuri prin trei îmbinări. Un triunghi pe cont propriu ar putea fi considerat o fermă simplă, dar majoritatea fermelor sunt alcătuite din multe triunghiuri, conectate printr-o serie de acorduri. O coardă superioară și o coardă inferioară vor acoperi lungimea fermei, cu cel puțin două triunghiuri de-a lungul coardei. Acordurile de întindere vor întinde triunghiurile vertical de la vârf la bază. Odată conectate, triunghiurile din acorduri se combină cu ele pentru a crea mai multe triunghiuri mai mici în interior, fiecare dispersând și împărțind greutatea, presiunea și tensiunea.
Utilizări
Fermele pot fi văzute în multe modele de construcții diferite. Cel mai frecvent, acestea pot fi văzute în modele de poduri. Aproape orice pod din lemn sau oțel creat în ultimele câteva sute de ani folosește un anumit tip de proiectare de fermă. Fermele mai complicate sunt de fapt cuprinse cu ferme simple care lucrează împreună pentru o rezistență suplimentară. Construcția casei este posibilă cu ferme. Fermele pot fi acum achiziționate cu ușurință asamblate într-o varietate de dimensiuni și puncte forte pentru a facilita mai ușor construirea caselor.
Tipuri
Ferma simplă există sub mai multe forme. Cel mai de bază și cel mai vechi cunoscut este Kingpost, un triunghi cu o tijă de tensiune verticală care leagă vârful de bază, creând astfel două triunghiuri. Acestea pot fi utilizate singure pentru perioade scurte. Scaunele Queenpost împart în continuare triunghiul plasând un dreptunghi în mijloc, creând astfel trei triunghiuri mai mici care îl înconjoară. Structurile Howe conectează o serie de triunghiuri echilaterale suprapuse, fiecare cu o tijă de tensiune verticală. Triunghiurile sunt conectate printr-o coardă în partea de sus și de bază. Ele pot fi utilizate pentru a parcurge distanțe mari și pentru a deține o greutate mult mai mare decât Kingpost și Queenpost.
Istorie
Ferme simple au fost văzute în proiectarea clădirilor din Europa încă din anii 1500. În SUA, începând cu sfârșitul anilor 1700, grinzile au început să fie folosite în proiectarea podurilor din lemn, iar până în anii 1800, SUA era liderul mondial în proiectarea podurilor din grinzi din lemn. Deoarece lemnul era din belșug, proiectele de construcții de grinzi și-au găsit în cele din urmă drumul în alte aspecte ale ingineriei structurale. La mijlocul anilor 1900, fermele au început să fie fabricate pentru construcții de case și sunt încă principala metodă de ridicare a majorității clădirilor.