14. Конструкция кровли производственного здания.

Покрытие производственного здания состоит из кровельных (ограж­дающих) конструкций, несущих элементов (прогонов, ферм, фонарей), на которые опирается кровля, и связей по покрытию, обеспечивающих пространственную неизменяемость, жесткость и устойчивость всего покрытия и его отдельных элементов.

Покрытие производственного здания решается с применением про­гонов или без них. В первом случае между стропильными фермами че­рез 1,5—3м устанавливают прогоны, на которые укладывают мелко­размерные кровельные плиты, листы, настилы. Во втором случае непосредственно на стропильные фермы укладывают крупно­размерные плиты или панели шириной 1,5—3 м и длиной 6 или 12 м.

Кровля по прогонам получается легче вследствие небольшого проле­та ограждающих элементов, но требует большего расхода металла (на прогоны) и более трудоемка в монтаже. Беспрогонная кровля индустриальна и проста в монтаже, обеспечивает меньший расход стали (при применении железобетонных панелей); основной недостаток ее —боль­шая масса.

Выбор конструкции кровли производится на основании технико-эко­номического сравнения возможных вариантов с учетом технологических и экономических факторов — назначения здания, температурно-влажностного режима внутрицеховой среды, стоимости возведения, наличия производственной базы и т. д.

15. Прогоны.

Прогоны воспринимают нагрузку от кровли и передают ее на стро­пильные конструкции. Прогоны бывают сплошного сечения и решетча­тые. Сплошные прогоны тяжелее решетчатых, но значительно проще в изготовлении и монтаже. Они применяются при шаге ферм 6 м. Сплош­ные прогоны обычно изготовляются из прокатных швеллеров, реже из двутавров. Более рациональны прогоны из гнутых профилей швеллерного, С-образного и Z-образиого сечения. Такие прогоны мо­гут иметь развитую высоту при тонкой стенке. Для обеспечения местной устойчивости полок устраивают отгибы.

При легкой кровле и небольших снеговых нагрузках прогоны из гну­тых профилей могут применяться при шаге ферм до 12 м. При больших нагрузках более рациональны сквозные прогоны, а также прогоны из перфорированного двутавра («сквозной» двутавр и тонкостенных балок.

По расходу стали прогоны из «сквозных» двутавров приближаются к решетчатым, а по стоимости на 10—15 °/о дешевле.

Еще более эффективно использование для прогонов тонкостенных балок. Учет закритической стадии работы стенки позволяет уменьшить ее толщину и принять гибкость стенки (отношение высоты к толщине) 200—300. Такие прогоны на 8—18 % легче решетчатых. Для изготовле­ния тонкостенных балок-прогонов разработана поточная линия с при­менением высокочастотной сварки.

16. Стропильные и подстропильные фермы (схемы ферм, особенности расчёта усилий, узлы).

С хемы ферм, применяемых в покрытиях производственных зданий, достаточно разнообразны. Выбор типа ферм зависит от технологических условий производства, конструкции кровли и технико-экономических соображений. Эти требования опреде-ляют длину проле­та, очертание верхнего пояса, высоту фер-мы, способ водо-отвода, вели­чину уклона и т. д.

Особенности

А . Нагрузки.

Постоянные нагрузки от кровли, стропильных ферм, связей по по­крытию и фонарей принимаются, как правило, равномерно распреде­ленными. Нагрузки от бортовых стенок фонаря и остекления учитыва­ются в виде сосредоточенных сил, приложенных в узлах опирания край­них стоек фонаря.

Нагрузка от бортовой стенки фонаря определяется в зависимости от конструктивного решения.

Снеговые нагрузки при расчете элементов покрытия (плит, прогонов, настила и ферм) несколько отличаются от принимаемых при расчете поперечных рам, для конструкций покрытия снеговая на­грузка является основной, определяющей размеры сечения элементов (особенно при легких кровлях). В некоторых случаях доля снеговой на­грузки в расчетных усилиях достигает 60—70 %.

Нагрузка от ветра вызывает в элементах фермы, как правило, уси­лия противоположного знака по сравнению с усилиями от веса покры­тия и снега. Поэтому при расчете ферм ветровую нагрузку следует учи­тывать только в том случае, если ее величина превышает вес покрытия (при легких кровлях и в районах с повышенной ветровой нагрузкой).

Прочие нагрузки на стропильные фермы принимают по технол-му заданию.

Б. Определение усилий в стержнях ферм. Усилия в стержнях стро­пильных и подстропильных ферм при шарнирном сопряжении их с ко­лоннами от неподвижной узловой нагрузки определяют графическим или аналитическим способом.

Конструкция опорных узлов ферм зависит от способа сопряжения фермы с колонной. При шарнирном сопряжении наиболее простым является узел опи-рания фермы на колонну сверху с использованием дополнительной стойки (надколонннка). При жестком сопряжении стропильная ферма примыкает обычно к колонне сбоку.