5. Каркасы одноэтажных зданий с покрытием из длинномерных настилов.

Плоскостные покрытия проектируют, как правило, совмещенными. Несущие конструкции покрытий формируют из сочетания стержневых (балка, ригель, рамы, арка, ферма) и плоскостных (настилы или панели покрытия) элементов или только из плоскостных – большепролетных настилов. Последний вариант предпочтительнее, так как благодаря совмещению конструкцией несущих и ограждающих функций обеспечивается снижение затрат труда и расхода материалов.

Покрытия длинномерными настилами проектируют, используя типовые сборные железобетонные изделия, предусмотренные каталогами унифицированных индустриальных изделий для строительства.В соответствии с объемно-планировочным решением здания применяют длинномерные настилы покрытий с плоской или двускатной верхней поверхностью. Типовые настилы имеют пролеты 9, 12, 15, 18 и 24 м и выполняются в виде тонкостенных железобетонных ребристых плит (с контурными и поперечными ребрами жесткости), тонкостенных сводчатых плит типа КЖС и двухконсольных плит типа 2Т (с добором типа 1Т). Наряду с ними применяют перспективные изделия повышенной заводской готовности – комплексные утепленные настилы типа 2Т и специальные утепленные настилы покрытий общественных зданий, сформованные из конструктивного керамзитобетона. Настилы имеют продольные легкобетонные ребра трехслойную плиту с утеплителем.

После монтажа утепленных настилов покрытий на строительной площадке выполняют только гидроизоляционные работы.

В отдельных случаях для покрытия общественных зданий применяют коробчатые железобетонные настилы или настилы-воздуховоды.

В плоскостных покрытиях со стержневыми несущими элементами (балками, фермами и др.) последние устанавливают с шагом 6 или 12 м (иногда 15 или 18 м), опирая на колонны реже на несущие стены. Настилы покрытия опирают на балки (фермы) соединяют сваркой стальные закладные элементы этих конструкций.

В качестве несущих стержневых элементов служат типовые железобетонные балки с параллельными поясами или двускатные фермы пролетами 18, 24 и 30 м полигональные треугольные, сегментные с раскосной или безраскосной решеткой, фермы с параллельными поясами. При пролетах 18 м и более фермы менее бетоноемки, чем балки, а при пролетах 24 и 30м их масса на 30 – 40 % меньше массы балок.

Любые несущие конструкции покрытий (настилы, балки, фермы) имеют выступающие в интерьер ребра, что не всегда приемлемо по композиции интерьера. Поэтому в залах общественных зданий их чаще закрывают подвесным потолком, который не только выполняет декоративные функции, но и обособляет необходимое пространство для размещения инженерных коммуникаций – вентиляции, электропроводки и др

6. Каркасы с плоскостными распорными конструкциями в виде рам.

Рамы-стержневые конструкции, сост из стоек и ригелей, как правило соединенных между собой в карнизных узлах.

Рамы представляют собой стержневые конструкции, геометрическую неизменяемость которых обеспечивают жесткие соединения элементов рамы в узлах. Рамы могут быть однопролетными и многопролетными.

Рамы перекрывают пролеты до 40м.

Рамы бывают стальные:

- из элементов сплошного сечения

- решетчатые (сквозные)

Деревянные:

-цельнодеревянные

-клеедеревянные из прямолинейных или гнутых элементов

Примеры расположения в плане :

-Параллельное

-Параллельно-перекрёстное

-радиальное

-звездчатое

-радиально-ячейковое

Чаще всего применяется параллельноерас­положение рам с их постоянным шагом на прямоуголь­ных планах. Покрытия с поверхностью гипара получа­ются при сочетании рам с разной конфигурацией их ригелей, например, горизонтального и скатного, дву­скатных с разными наклонами.

Попарно-перекрестное расположение рам в струк­туре характеризуется попарным опиранием на один фундамент и попарным сопряжением рам в конько­вом узле. Этот прием обеспечивает хорошую простран­ственную жесткость каркаса. Применяя разные по вы­соте и конфигурации рамы, можно получить различ­ные сочетания складчатых или криволинейных повер­хностей покрытий.

В структурах с центрическим планом целесообразно радиальное расположение рам, дающее разнообраз­ные формы покрытий: конусную, пирамидальную, складчатую, многогранную

Радиально-ячейковое расположение рам может ис­пользоваться в зданиях ячеистой планировочной струк­туры, образованной на основе треугольника, квадра­та, шести- или восьмиугольника. Несущими являются Г-образные элементы - полурамы. В каждой ячейке они опираются в центре и расходятся ригелями в углы мно­гоугольника (возможно и к середине сторон),соединя­ясь с такими же полурамами другой ячейки. По пери­метру возможно устройство консольных вылетов по­крытия. Характер заполнения покрытия прогонами или панелями обуславливает его форму - с плоскими гра­нями или криволинейную, в том числе гиперболичес­кую при условии расположения прогонов параллельно ригелям рам. Безусловное достоинство радиально-ячейковой структуры - пространственная жесткость, возможность устройства в покрытии световых фона­рей, своеобразная организация интерьера. Основной недостаток - сложность решения водоотвода с покры­тия.

При звездчатом расположении конструкций струк­туру образуют рамы, соединяющие середины сторон многоугольного плана или его углы через один, и по­лурамы, примыкающие в коньковом узле к рамам. Между собой коньковые и карнизные узлы раскрепля­ются горизонтальными элементами. Звездчатая струк­тура может применяться в небольших зданиях с пра­вильным многоугольным планом.

Чаще всего в практике строительства применяют однопролетные рамы П-образного очертания.. Распорные конструкции требуют выполнения особого вида фундаментов, тем больше развитого во внешнюю сторону от пролета, чем больше распор, который, как известно, увеличивается с увеличением числа шарниров и при уменьшении отношения высоты сечения конструкции к пролету. Это вытекает из известного требования к фундаментам, по которому равнодействующая опорных реакций не должна выходить за пределы средней трети подошвы фундамента. В случае значительного распора подошве придается уклон, близкий к нормали на равнодействующую, что предупреждает возможность сдвига фундамента под воздействием этого распора. Все плоскостные распорные конструкции обладают достаточной жесткостью в своей плоскости. Но в другом направлении — из плоскости — такой жесткостью они не обладают. В этом направлении пространственная жесткость системы в целом обеспечивается теми же способами, которые применяют в стоечно-связевой системе, т.е. включением связей или стенок жесткости в каждом продольном ряду вертикальных опор. При проектировании многопролетных рам их удобно комбинировать с балочными вставками, опертыми на консольные выносы П-образных рам.