11.2. Несущие конструкции покрытий.
Несущие конструкции плоскостных покрытий выполняют из железобетона, металла, дерева и комбинированные. В последние годы
138
предпочтение отдают железобетонным и металлическим конструкциям. Железобетонные несущие конструкции огнестойки, долговечны и позволяют снизить расход стали. Преимуществами металлических конструкций являются: прочность, относительно небольшой вес, простота изготовления и монтажа, высокая степень сборности.
Железобетонные стропильные балки и фермы.
Железобетонные балки применяют в односкатных, многоскатных и плоских покрытиях для пролетов от 6 до 18 м /рис.11.1/. Балки односкатных и плоских покрытий имеют прямолинейный верхний пояс, а балки двухскатные - ломанный пояс с уклоном скатов 1:12. Для пролетов в 6 и 9 м используют балки таврового сечения /с высотой на опоре 590 и 890 мм/, а для пролетов 12 и 18 м - двутаврового и прямоугольного сечении / с высотой на опоре 890,1190 и 1490 мм/.
Балки прямоугольного сечения с отверстиями или решетчатые /рис.11.1, в/ просты в изготовлении и облегчают разводку верхних коммуникаций, однако они обладают большим весом нежели балки таврового и двутаврового сечений.
Для изготовления балок применяют бетон марок 200-500 и обычное, или предварительно напряженное армирование.
На верхнем поясе балок предусматривают закладные элементы для крепления прогонов или панелей покрытия, на нижнем поясе и стенке - закладные элементы для крепления путей подвесного транспорта, а в опорных частях - стальные листы с вырезами для крепления балок к колоннам /рис. II.I, д/.
Железобетонные балки - просты в изготовлении и монтаже, допускают опирание панелей в любом месте верхнего пояса и имеют небольшую высоту. Однако такие балки имеют, очень большой вес /по сравнению с фермами на них расходуется больше бетона/, затрудняют размещение в межбалочном пространстве инженерных сетей.
Железобетонные фермы применяют для монтажа покрытий при пролетах 18, 2,4 и 30 м /редко 36 м/. Их подразделяют на сегментные, арочные /раскосные и безраскосные/,с параллельными .поясами и полигональные /рис. II.2, а-г/; изготовляют также треугольные фермы. Стропильные фермы поставляют на монтаж, как правило, в виде одного элемента; однако они могут состоять из полуферм, блоков длиной 6 м и отдельных элементов, собираемых на строительной площадке.
141
Рис. 11. 1 Железобетонные балки покрытий:
а, г – двутаврового сечения для односкатных и плоских покрытий;
б – тоже, для многоскатных покрытий; в – решетчатые для многоскатных покрытий; д – крепление балки к колонне; 1 –
анкерный болт; 2 – шайба; 3 – опорный лист балки.
139
Рис. 11.2. Железобетонные фермы покрытий:
а – сегментная; б – арочная безраскосная; в – с параллельными поясами; г – полигональная; д – подстропильная ферма в установленном положении.
140
Сегментные, арочные и полигональные фермы предназначены для покрытий с рулонной кровлей, треугольные - под кровлю из асбестоцементных и металлических /волнистых/ листов. Фермы с параллельными поясами применяют в зданиях с плоским покрытием под рулонную "сухую" или водонаполненную кровлю.
Во избежание большого уклона кровли в крайних и прилегающих к ним панелям верхнего пояса сегментных и арочных ферм предусматривают столбики для описания панелей покрытия. Решетка ферм позволяет применять панели /покрытия/ шириной в 1,5 и 3 м. Шаг ферм применяют 6, 12 и иногда 18 м. Фермы изготовляют из бетона марок 300-500. Нижний пояс выполняют предварительно - напряженным и армируют пучками из высокопрочной проволоки. Для армирования верхнего пояса, раскосов и стоек используют сварные каркасы из горячекатаной стали периодического профиля. В фермах предусмотрены закладные элементы, аналогичные балкам.
Наиболее рациональны по распределению материала сегментные и арочные фермы, имеющие ломаный и криволинейный верхний пояс. По сравнению с другими в них меньше усилия в элементах решетки, что позволяет делать ее более редкой.
Сегментные и арочные фермы, имеющие незначительную высоту на опоре, дают возможность уменьшить высоту стен. Арочные безраскосные фермы в изготовлении более технологичны, нежели раскосные. Кроме того, они позволяют эффективнее использовать межферменное пространство для пропуска коммуникаций и устройства технических и межферменных этажей.
При сегментных и арочных фермах /когда не ставят столбики под панели/ получается несколько большая площадь кровли, что повышает расход материалов и затраты на устройство покрытия.
Фермы с параллельными поясами и полигональные имеют простую конфигурацию, они взаимозаменяемы со стальными фермами. К недостаткам относятся: сравнительно мощная решетка; большая высота, приводящая к перерасходу материалов на стены и увеличению малополезного объема здания. При их использовании требуются дополнительные вертикальные и горизонтальные связи в покрытии.
Крепят фермы к колоннам болтами и сваркой закладных элементов /аналогично креплению железобетонных балок/