22. Конструкции покрытия промышленных зданий.

Система покрытия производственных зданий включает несущие элементы (подстропильные и стропильные фермы, фермы фонарей, прогоны) и кровель­ные (ограждающие) конструкции.

а - по прогонам; б - беспрогонное;

1- стропильные фермы;

2- прогоны;

3- кровельные плиты;

4- крупнопанельные плиты

Конструкции кровли. Конструкции кровельного покрытия производственных зданий решаются с применением прогонов или без них.

I вариант (прогонное решение). Между стропильными фермами через 1.5*3 м устанавливают прогоны, на которые укладывают мелкоразмерные кровельные плиты, листы, настилы (см. рис. 19.1, а).

II вариант (беспрогонное решение). На стропильные фермы непосредственно кладут крупноразмерные плиты или панели шириной 1.5-^3 м и длиной 6 или 12 м, совмещающие функции несущих и ограждающих конструкций (см рис. 19.1,б).

Оба варианта применяют для отапливаемых и неотапливаемых зданий вне зависимости от шага стропильных ферм (6 или 12 м).

Покрытия по прогонам. Кровельные покрытия бывают теплыми с термоизоляционным слоем (в ота­пливаемых зданиях) и холодными без утепляющей прослойки (в неотапливае­мых зданиях складов, вспомогательных помещений, а также для горячих цехов. имеющих избыточные тепловыделения).

Для теплых кровель в качестве кровельных плит, укладываемых по прого­нам, широко применяют стальной профилированный настил. Его изготовляют из оцинкованной стали толщиной t = 0.8, 0.9, 1.0 мм, высотой профиля h = 40. 60, 80 мм и длиной до 12 м. Собственная масса профнастила 10+15 кг/м* (0.1-5-0.15 кН/м²).

Для устройства теплой кровли в качестве плит можно применять армоцементные плиты номинальной шириной 500 мм, пролетом 1.5 и 3 м.

Холодные кровли покрытия часто выполняют из волнистых асбестоцементных, стальных или алюминиевых листов, укладываемых по прогонам; они яв­ляются одновременно несущими и ограждающими конструкциями.

Прогоны. Простейшие прогоны - балки из прокатных швеллеров или двутавров рацио­нальны при пролете не более 6 м.

Прогоны из гнутых профилей (6 = 4,6 мм) применяют при шаге ферм 6 и 12 м с легкой (холодной) кровлей. При больших нагрузках и шаге 12 м прогоны из гнутых профилей также становятся слишком металлоемкими. В этих случаях рациональнее становятся сквозные прогоны. 1. Прогоны сплошного сечения.

Прогоны сплошного сечения, расположенные на скате кровли, работают на изгиб в двух плоскостях (рис. 19.4):

Рис. 19.4. Схема действия нагрузки при работе прогонов на изгиб в двух плоскостях

q =(g_o/cosa + S)b + q_СМ,

где q - погонная вертикальная нагрузка на прогон; go - расчетная нагрузка от массы 1 м кровли; a - угол наклона кровли к горизонту, S - расчетная нагрузка от снега; b - расстояние между прогонами; q_CM - расчетная погонная нагрузка от собственной массы прогона.

Чтобы уменьшить изгибающий момент от скатной составляющей, прогоны раскрепляют тяжами из круглой стали d18+22 мм, уменьшающими расчетный пролет в плоскости ската. Тяжи ставят между всеми прогонами, за исключением конькового (рис. 19.5). В панелях у конька тяжи идут наклонно и крепятся к £ропильной ферме или к коньковом}' прогону вблизи опор. При шаге ферм 6 м обычно ставят один тяж, а при шаге 12 м или крутом скате лучше поставить два.

При постановке одного тяжа изгибающий момент в плоскости ската находят до опорный момент в двухпролетной неразрезной балке (в том же сечении, где If максимален).

Наибольшие напряжения в прогоне от совместного действия изгиба в двух вяоскостях:

σ= σ _х + σ _y = M _х /W _х, + M _y /W_y <R_y γ_c,

Если кровельный настил крепится к прогонам жестко и образует плотное по­лотнище, то скатная составляющая будет восприниматься самим полотнищем кровли. Необходимость в тяжах отпадает и прогоны рассчитываются только на нагрузку. Общую устойчивость прогонов не проверяют, т.к. она обеспечена си­лами трения между прогонами и опирающимися на него по всей длине кровель­ными плитами или настилом.

Сквозные прогоны (решетчатые) значительно легче сплошных при шаге 12 м с любой нагрузкой.