16. Стропильные и подстропильные конструкции какие бывают, где располагаются

Конструкция покрытия зависит от

Размеров здания, действующих нагрузок, применяемых материалов.

В составе несущей конструкции покрытия выделяют:

1)стропильные конструкции

2)подстропильные конструкции

3)несущие элементы ограждающей части покрытия.

Все конструктивные элементы классифицируют по 2 признакам:

1. По работе конструкции в 1 или нескольких направлениях – плоскостные и пространственные.

2. 2) по наличию отсутствию распора на распорные и безраспорные.

СТРОПИЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ.

ПРИ НАЛИЧИИ МОСТОВОГО КРАНА УСТАНАВЛИВАЮТ С ШАГОМ ТОЛЬКО 6м!

Распор – горизонтальная составляющая реакции опоры, возникающей под действием собственного веса и внешних вертикальных нагрузок.

К плоскостным относят конструкции, работающие только в 1 вертикальной плоскости, проходящей через из опоры. Работают как плоскостные:балки, фермы, арки, рамы. Сюда же относятся конструкции, которые при мысленном рассечении вдоль пролёта разбиваются на элементы, работающие как плоскостные, т.е, например: плита-на балки, цилиндрический свод-на арки.

Пространственные конструкции не могут быть разбиты на элементы. Работают вцелом.

Распорные-действует вертикальная нагрузка, а усилие горизонтальная составляющая реакции опоры- распор.

1. Балки и фермы – плоскостные безраспорные.

Пролёт балок:

Деревянные - до 12м

Стальные – до 15 м

Железобетонные – до 18м

При большей величине требуется такое увеличение сечения (что необходимо для того чтобы обеспечить прочность и ограничение деформаций), что более целесообразным становится заменить их на фермы, поскольку это снизит собственный вес конструкции.

Сборные жб балки:

-плоская 6,9,12-шаг 6м,18 – шаг 6 и 12м

-односкатная 1:10 и 1:20. кратно модулю 0,6

-односкатная с ломаным нижним поясом: 1:10, 1:12

-двускатная балка 1:12.

Для уменьшения расхода бетона целесообразно устраивать отверстия в балках (не сквозные, при этом в сечении балка напоминает двутавр) – РЕШЁТЧАТАЯ балка

Фермы:

Пролёт 18,24, 30,36м

Ферма пролётом 18 м легче балок, но более трудоёмка в изготовлении. Их применение целесообразно. Когда в покрытии необходимо разместить большое количество воздуховодов и других коммуникаций.

Очертания ферм. Решётка ферм разработана с тем. Чтобы можно было опирать на них унифицированные несущие элементы ограждающей части покрытия.

-ж/б фермы с параллельными поясами пролёт 18, 24 м. плиты 3м на узлы решётки, плиты 1,5 м при условии дополнительного армирования.

К нижнему поясу могут крепиться подвесные крановые пути.

-Треугольная 12, 18м

-сегментная: 18, 24, 30 м

Стойки, раскосы. Может быть целиком изготовлена на заводе или разбита на части- отправочные элементы. В виде 2х полуферм, в виде блоков или в виде отдельных элементов.

-безраскосные фермы – только стойки пролёт 18, 24

Для скатной крыши, для малоуклонной - менее 12 % - с надставками в узлах верхнего пояса,или 0% - для устройства плоской кровли – для устройства перекрытия в многоэтажных зданиях с межферменными этажами(для помещений некоторых служб или как технический)

Стальные фермы.

Треугольная 18-36 1:3,5

Металлодеревянная – 9-18м. сжатые элементы – деревянные, растянутые – металл.

Полигональная – 18-36, 0,45 толщина ниж. пояса

С большим уклоном для лёгкой кровли над неотапливаемыми зданиями с устройством наружнего водостока.

АРКИ

ж/б, Ме, клеёная древесина. Целесообразны при пролётах 40 м и более

-бесшарнирная с жёсткой заделкой на опорах

-двухшарнирная с шарнирной заделкой на опорах

-трёхшарнирные состоят из 2х дуг, соединённых шарниром (стрельчатые)

Применяются при усройстве хранилищ сыпучих веществ.

Арки могут опираться на колонны или на свой фундамент.

Для восприятия распора при опирании на колонны нужна Затяжка.

Шаг арок зависит от конструкции ограждения, на них опирающегося.

ВИСЯЧИЕ КОНСТРУКЦИИ

Жб арка бесшарнирная, опирающаяся на мощный фундамент и ванты – пролёт до 100м. Условие: ось сечения арки должна совпадать с линией давления. Арка работаяет на сжатие, ванты – Ме тросы, канаты – на растяжение.

РАМЫ

Одно и многопролётные конструкции где жёстко соединены вертикальные элементы стойки и горизонтальные – ригели.

Рамы из жб:

Применяют для сх хранилищ.

Трехпролётная. 1пролёт 12,18, 24

Стальные:

Перекрывают пролёты до 100м и более

-сплошная до 90м

-сквозного сечении – более 100м.

Если разный шаг крайних и средних колонн, например крайних 6 а средних 12, приеняются подстропильные конструкции. Высотра 600, опирается на колонны среднего ряда – а не неё стропильные конструкции.

СТРОПИЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

ПОДСТРОПИЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Устанавливают в случае, когда по технологии необходимо увеличить шаг внутренних средних колнн до 12 или 18 м.

Варианты сочетания: фермы с фермами, балки –с балками. Ж/б с ж/б. Ме с Ме!!

Подстропильная балка высота 600. Плиты перекрытия опирают на стропильные конструкции, а между 2мя пролётами – на верхнюю часть подстропильной.

Подстропильные фермы. Высота 2200 для пролёта 12с для скатной кровли(отверстия треугольные), Высотой 3300 пролётом 12 и 18 м для малоуклонной . По краям есть надставки для опирания плит перекрытия.

НЕСУЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ОГРАЖДАЮЩЕЙ ЧАСТИ:

Системы:

1)прогонная:

По стропильным конструкциям укладывают прогоны, а на них опирают тонкие мелкоразмерные плиты из лёгкого бетона или листы металлические, армоцементные, асбестоцементные.

Шаг прогонов определяется шагом узлов фермы. (обычно 3000)

Если нужно 1500 – то дополнительные элементы в фермах – шпренгели. Шпренгельные фермы.

Прогоны Ме: швеллер, двутавр, (коробчатое) или гнутые профили С и П. 100,150,180.

При пролёте 12м стальные прогоны устраивают решётчатыми

Ж/б прогоны: швеллер, двутавр.

Прогоны жб крепятся болтами к уголку, уголок приваривается к стальной закладной детали стропильной конструкции

2. беспрогонная система крыши

по стандартным ребристым плитам покрытия пром. зданий

ширина плит 1500, 3000 (между опорными рёбрами)длина 6 (тощина 300) и 12м (толщина 450мм).

рёбра работаяют как балки. В тонкой части можно устраивать отверстия для пропуска труб.

Наиболее предпочтительны приты больших размеров тк это ускоряет монтаж

В нижней части – закладные детали для крепления к стропильным конструкциям. Приваривают к ЗД в верхнем поясе.---жёсткий диск покрвытия работае как единое целое. ШВЫ между плитами заполняют бетоном на мелкозернистом заполнителе.

Большепролётные плиты сами являются стропильной конструкцией, опираются на опорные продольные решётчатые балки длиной 12м. Пролёт 18,24

+:

-уменьшается общая высота здание и снижается расход стеновых материалов

-уменьшается общая длина швов и расход бетона по из заполнению

-уменьшается количество соединений, связей плит с опорными эоементами.

Ширина таких плит 1,5м; 2м, 3м

Типы плит:

1)коробчатого сечения шириной 2м (2прямоугольные пустоты)

2)П-образные шириной 3м, двускатные высота 900,1200, пролёт 18,24м

3)КЖС – купол железобетонный сборный- это пространственная конструкция, верхний пояс криволинейный, высота такой плиты меньше.

Ширина плиты 1500 и 3000, высота поперечных рёбер 500. Пролёт 24м

4)Плиты ТТ (2Т) ширина 3м Пролёт 18м (высота 900) Пролёт 24 м (высота 1200)

ЖИЛЫЕ:

Мауэрлат – элемент стропильной системы – подстропильный брус.

Наверху – коньковый брус. Под ним – нижний лежень. Стойки с шагом 3-5м в системе наслонных. Пролёт опор до 6м

Висячие стропила – с затяжкой, котоую могут поддерживать стойки или бабки (наклонные) Пролёт опор 7-16м

Стропила или стропильные фермы бывают наслонные (самый распространенный вариант) и висячие. Основная стропильная конструкция – треугольник, как наиболее жесткая и экономичная. Сложные стропильные фермы состоят из стропильных балок (стропильных ног), затяжек, ригелей, стоек, подкосов и других дополнительных элементов.

Наслонные стропила устанавливают в домах со средней несущей стеной. Они состоят из двух наклонных стропильных ног, нижними концами опирающихся на продольные брусья – мауэрлаты, верхними - на коньковый прогон, поддерживаемый стойками, устанавливаемыми на лежень на внутренней несущей стене. Лежень и мауэрлат распределяют нагрузки на стены. Если нет внутренних продольных стен стропила опирают на внутренние поперечные стены или столбы. Расстояние между опорами не должно превышать 6,5 м. Дополнительная опора позволяет увеличивать ширину перекрываемого помещения до 12 м, а две дополнительные опоры – до 15-16 м. С увеличением пролета конструкция усложняется за счет введения дополнительных элементов - стоек, подкосов, увеличивающих поперечную жесткость и устойчивость стропильной системы в целом и превращающих стропильную конструкцию в ферму.

Висячие стропила применяют там, где нет внутренних опор; их опирают только на наружные стены. Висячие стропила состоят из наклонных стропильных ног и затяжки – горизонтального бруса для восприятия распора от стропильных ног. Нижние концы стропильных ног опираются через затяжку на мауэрлаты, верхние соединяются между собой у конька. Простейшие висячие стропила – симметричная треугольная ферма. Величина перекрываемого пространства при этом составляет 7-12 м. Для усиления конструкции предусматривают дополнительную горизонтальную стяжку - ригель. Висячие стропила трудоемки в изготовлении и обходятся значительно дороже наслонных, поэтому для снижения стоимости крыши иногда создают комбинированные стропильные системы, состоящих как из висячих, так и наслонных стропил.

В деревянных и брусовых домах стропильные ноги опираются на верхние венцы, составляющие горизонтальный ряд сруба, в каркасных – на верхнюю обвязку. В каменных (кирпичных, легкобетонных) домах для опирания стропильных ног используют мауэрлаты (подстропильные брусья), служащие для закрепления концов ног и распределения давления от крыши на большую площадь каменной кладки. Если стропильные ноги ставят редко, мауэрлаты представляют собой короткие брусья (коротыши) длиной 500-700 мм; при частом расположении стропильных ног мауэрлат укладывают по всей длине стены. Все деревянные элементы стропил изолируют от каменной кладки слоем гидроизоляционного материала.

При четырехскатных или более сложных формах крыш стропильные конструкции усложняются. В местах пересечения скатов ставят диагональные стропильные ноги. На них опирают короткие стропильные ноги торцевых скатов. Верхними концами диагональные ноги опираются на консоль конькового бруса или коротыш в месте стыка стропильных ног у конька; нижними - на мауэрлаты в месте их стыкования в углу. Диагональные ноги имеют большую длину и несут значительную нагрузку, поэтому их поддерживают промежуточной опорой. На мансардных крышах применяют фермы особых конструкций с межэтажным перекрытием вместо затяжки.

ТЕСТОВЫЕ ВОПРОСЫ:

Какую систему стропил применяют при ширине здания 9м и при отсутствии внутренних опор – ВИСЯЧИЕ от7до 16м (наслонные до 6м)

Какие элеметы стропильной системы располагают с одинаковым шагом?

1)стропильные ноги и кобылки +

2)стропильные ноги и затяжки + (?)

3)стропильные ноги и подкосы

4)стропильные ноги и стойки

Как обеспечивается устойчивость системы стропил в каменных зданиях:

1)креплением мауэрлата к чердачному перекрытию

2)креплением подстропильного бруса к стенам

3)устройством связей жёсткости +

4)креплением кровли

5)устройством каменных фронтонов +

А ещё креплением стропильных ног хотябы через 1 привязываются к стене – скрутка из проволоки и анкер в стену.

Название стропильной ноги, ограничивающей вальму – накосная балка или диагональная стропильная нога) на неё опираются стропила, называемые НАРОЖНИКАМИ

Как располагаются в здании подкрановые балки?

Вдоль пролета

Стропильная конструкция в торце здания располагается

Со смещением внутрь деформационного отсека на 500мм

Какие конструктивные элементы необходимо применить для опирания стропильных балок в зданиях с шагом крайних колонн 6м, а средних 12м?

Подстропильные балки

Назовите известные вам сборные ж/б стропильные балки

Двухскатные, для односкатной крыши, с ломаным нижним поясом, ж/б балки плоской кровли.