Ферма — это стержневая несущая конструкция, состоящая из системы связанных между собой элементов, которые работают преимущественно на сжатие и растяжение. В отличие от балки, ферма не испытывает изгибающих моментов, что позволяет эффективно использовать материал и перекрывать большие пролеты с минимальным весом. Фермы широко применяются в промышленных зданиях для покрытий, перекрытий, крановых эстакад и мостов. Основными элементами фермы являются верхний и нижний пояса, раскосы и стойки. Геометрия фермы определяется очертанием поясов и схемой решетки.
Виды ферм классифицируются по нескольким признакам. По очертанию поясов различают сегментные, трапециевидные, треугольные, параллельные и полигональные фермы. Сегментные и полигональные фермы применяются для большепролетных покрытий, так как повторяют эпюру изгибающих моментов. Трапециевидные и параллельные фермы удобны для плоских кровель и подвесного транспорта. Треугольные фермы используются в мостах и навесах. По схеме решетки фермы бывают раскосными, полураскосными, крестовыми и ромбическими. По материалу — стальными, алюминиевыми, деревянными и комбинированными. В промышленном строительстве наибольшее распространение получили стальные фермы из парных уголков, труб и широкополочных двутавров.
Расчет фермы выполняется в несколько этапов. Сначала определяются нагрузки: постоянные от собственного веса конструкции и кровли, временные от снега, ветра, оборудования и кранов. Затем составляется расчетная схема с узлами и стержнями. Методами строительной механики определяются усилия в стержнях от каждой комбинации нагрузок. По полученным усилиям подбираются сечения элементов с учетом предельных гибкостей и устойчивости. Проверяются сварные и болтовые соединения, а также узлы опирания фермы на колонны. Расчет выполняется по предельным состояниям первой и второй групп, обеспечивая прочность, устойчивость и жесткость конструкции.
Конструирование ферм подчиняется правилам, которые обеспечивают технологичность изготовления и монтажа. Узлы ферм выполняются с минимальным количеством сварных швов и удобными для сборки. Длина элементов ограничивается транспортными габаритами, поэтому фермы часто членятся на отправочные марки. При монтаже фермы устанавливаются на колонны, временно раскрепляются и соединяются связями. Для обеспечения устойчивости покрытия устраиваются горизонтальные и вертикальные связи. Фермы позволяют создавать экономичные и надежные покрытия промышленных зданий с пролетами от восемнадцати до ста и более метров, что делает их незаменимым элементом современного строительства.