По расходу стали фермы имеют преимущество перед балками со сплошными стенками. Но так как трудоемкость изготовления их велика, то балки со сплошными стенками могут быть экономичнее даже при большей массе.
Фермы проектируют для всех нагрузок и пролетов — от легчайшей до тяжелейших мостовых ферм. В многоэтажном строительстве они находят применение как изгибаемые элементы, работающие на вертикальные и горизонтальные нагрузки, в качестве ветровых балок и вертикальных несущих систем, обеспечивающих жесткость здания. Фермы используются как легкие балки перекрытий, как прогоны и как тяжелые, часто на всю высоту этажа, опорные конструкции под или над зданиями, например консольная балка в зданиях с подвесными перекрытиями.
Решетчатые балки как несущие конструкции перекрытий имеют то преимущество, что инженерные коммуникации могут быть свободно проложены между элементами решетки.
Ферма состоит из верхнего и нижнего поясов и элементов решетки (раскосы и стойки или только раскосы). Сжатые стержни из-за необходимости обеспечения их устойчивости имеют большие поперечные сечения, чем растянутые стержни при одинаковых в них усилиях. Поэтому целесообразно выбирать такую систему решетки, при которой более длинные элементы были растянуты. Закрепление элементов решетки в узлах считается обычно шарнирным. В связи с этим в стержнях решетки возникают только продольные усилия (растяжения или сжатия). В большинстве случаев нагрузка прикладывается в узлах. Если нагрузку приложить между узлами, то в нагруженном элементе пояса дополнительно к осевым усилиям возникает местный изгиб; в этом случае пояс должен иметь поперечное сечение, способное воспринять и изгибающий момент.
Работа раскосов в фермах с параллельными поясами
2. Треугольная система решетки с дополнительными стойками. Раскосы растянуты и сжаты поочередно. Стойки служат для уменьшения длины верхнего пояса.
3. Чисто треугольная система решетки, без стоек. Угол наклона раскосов приблизительно 60°. Эта форма решетки имеет то преимущество, что при зрительном восприятии нескольких ферм получается более спокойная картина, чем в решетках со стойками.
4. Шпренгельное заполнение решетки для фермы 2 применяется при частом приложении нагрузки к верхнему поясу.
Обозначение усилий, возникающих в стержнях: при работе всей фермы сжатие (—), растяжение (+); от действия местной нагрузки сжатие (—), растяжение (+).
Очертания ферм:
5 и 6. Трапециевидные фермы.
7 и 8. Ферма с параболическим очертанием нижнего пояса и ферма рыбообразного очертания.
9 и 10. Треугольные стропильные фермы.
Лёгкие фермы — решетчатые балки
2. Фермы из легких профилей изготовляются из тонкостенных профилей и поэтому нуждаются в особо хорошей защите от коррозии, возможно способом горячего цинкования.
Примером может служить изготовленная полностью автоматически Х-балка. Она пригодна для кровельных прогонов, особенно при использовании профилированного настила. Балка оцинкована.