Фермой называется стержневая система, остающаяся геометрически неизменяемой, если в ней все жесткие узлы заменить шарнирными.
В расчетах предполагается, что стержни ферм соединены между собой шарнирами и притом идеальными, т.е. допускающими взаимный поворот соединяемых ими стержней без трения.
Очень редко, но встречаются металлические фермы, в которых соединения стержней действительно осуществляются шарнирами, наподобие Мебели для ванной комнаты, которая так же изготавливается с использованием металлических элементах. Но эти шарниры далеки от идеальных, так как в них возникают большие силы трения. В огромном же большинстве случаев узлы металлических ферм устраиваются жесткими с заклепочными или сварными соединениями. Таким образом, расчетные схемы ферм сильно отличаются от действительных сооружений.
Можно рассчитывать фермы и с учетом жесткости узлов. Но подобные расчеты чрезвычайно сложны, поэтому на практике к ним не прибегают и фермы рассчитывают, исходя из предположения об идеальных шарнирах. Исследования показывают, что дополнительные напряжения, вызываемые жесткостью узлов, в современных фермах с длинными и гибкими стержнями невелики и составляют всего несколько процентов от основных напряжений.
Узлы деревянных ферм также предполагают шарнирными.
Нагрузки всегда считают приложенными в узлах ферм. На каждый стержень фермы усилия передаются через шарниры по его концам. Условия равновесия требуют, чтобы эти усилия были направлены по прямой, соединяющей шарниры, поэтому стержни ферм работают только на продольные усилия (растяжение или сжатие).
Если нагрузки приложены в промежуточных точках стержней ферм, как это бывает в стропилах, то все-таки нагрузки распределяют на смежные узлы, а по окончании расчета ферм учитывают дополнительно изгиб стержней, несущих нагрузку.
Стержни ферм, за очень редкими исключениями, делаются прямолинейными. Так как усилие, приложенное к стержню, направлено по линии, соединяющей шарниры, то криволинейный стержень подвергался бы изгибу.
