Уже на ранней стадии развития человечества людьми были оценены преимущества стержневых систем, т.е. конструкций, собранных из отдельных стержневых элементов; эти знания были преобретены людьми в результате наблюдений над окружающей природой и использованы ими при строительстве примитивных жилищ из древесных стволов.

В отличие от камия дерево обладает малой объемной массой, легко поддается обработке, транспортировка деревянных конструкций не представляет проблем. С малыми затратами сил из деревянных стержневых элементов можно было воздвигать прочные и надежные стены, а также плоские и скатые крыши. Таким образом, осваивая строительство структур с использованием стержневых систем, человек творчески приспосабливал и совершенствовал заимствованные у природы линейные стержневые элементы для своих потребностей. Плоские и пространственные структуры, составленные из стержневых систем, построенных на принципе простой геометрической фигуры — треугольника, сооружаются и в наши дни.

Стержневые системы или, иначе говоря, фермы, представляют собой составные несущие структуры и конструкции, скомбинированные из отдельных стержней. Несущие свойства таких структур можно рассматривать в двух аспектах:

с точки зрения их внутренних несущих свойств, т.е. свойств стержней, элементов несущей структуры;

с точки зрения их внешних несущих свойств, т.е. свойств всей несущей структуры в цепом (балки, арки, плиты и т.д.).

Такое разделение приведено здесь специально, так как из элементов стержневых систем (ферм) практически можно образовать все макроструктуры. Эти макроструктуры — плиты, оболочки, балки, стойки и др. — можно расчленить в соответствии с их несущими свойствами на отдельные стержни, которые являются исходными элементами структур.

Основной формой стержневых структур (ферм) является плоский или пространственный неподвижный (жесткий) треугольник, образованный из стержней. Вариации, сочетания и комбинации этой основной формы приводят к созданию многообразнейших несущих структур, широко используемых в самых разных областях строительства, в том числе и при создании легких конструкций.

Первейшая аналогия, к которой прибегают обычно биологи, архитекторы и инженеры, чтобы сравнить технические стержневые системы с природными, — структура костной ткани головки бедренной кости человека; головка кости образована губчатым веществом, состоящим из множества перекрещивающихся костных пластинок. Здесь необходимо подчеркнуть интересную диалектическую противоположность между стержневой формой собственно кости и внутренним ее строением, соответствующим силовым воздействиям, испытываемым костью.