4. Несущие конструкции покрытий.

Тип и материал несущих конструкций выбирают с учетом района строительства, ширины пролетов, величины и характера нагрузок на покрытие, вида и грузоподъемности внутрицехового оборудования, системы размещаемых под покрытием коммуникаций, типа кровли, состояния воздушной среды производства, степени ее агрессивности и др.

Несущие конструкции плоскостных покрытий выполняют из железобетона, металла, дерева и комбинированные. 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.

5. Железобетонные стропильные балки и фермы.

5.1. Железобетонные балки применяют в односкатных, многоскатных и плоских покрытиях для пролетов от 6 до 18 м (рис. 6-1). Балки односкатных и плоских покрытий имеют прямолинейный верхний пояс, а балки двускатные — ломаный пояс с уклоном скатов 1:12. Балки прямоугольного сечения с отверстиями или решетчатые (рис. 6-1, в) просты в изготовлении и облегчают разводку верхних коммуникаций, однако они обладают большим весом.

Для изготовления железобетонных балок применяют бетон 200-500 и обычное или предварительно-напряженное армирование стержневой арматурой, имеющей повышенную стойкость против коррозии.

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. 6-1, д).

Железобетонные балки просты в изготовлении и монтаже, на них можно опирать панели в любом месте верхнего пояса. Однако они тяжелы, на изготовление расходуется больше бетона по сравнению с фермами, затрудняют размещение в межбалочном пространстве инженерных сетей.

Р ис. 6-1. Жезобетонные балки покрытий:

5.2. Железобетонные фермы применяют для монтажа покрытий при пролетах 18, 24 и 30 м (редко 36 м). Их подразделяют на сегментные, арочные (раскосные и безраскосные), с параллельными поясами и полигональные (рис. XIV-2,a — г); изготовляют также треугольные фермы. Стропильные фермы поставляют на монтаж, как правило, в виде одного элемента; однако они могут состоять из полуферм, блоков длиной б м и отдельных элементов, собираемых на строительной площадке.

Сегментные, арочные и полигональные фермы предназначены для покрытий с рулонной кровлей, треугольные — под кровлю из асбестоце-ментных 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 п-анелях верхнего пояса сегментных и арочных ферм предусматривают столбики для опирания панелей покрытия. Решетка ферм позволяет применять панели шириной в 1,5 и 3 м. Шаг ферм принимают 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.

Н аиболее рациональны по распределению материала сегментные и арочные фермы, имеющие ломаный или криволинейный верхний пояс. По сравнению с другими в них меньшие усилия в элементах решетки, что позволяет делать ее более редкой.

Рис. 6-2. Железобетонные фермы покрытий:

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 их" 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).

5.3. Железобетонные подстропильные балки и фермы предназначены для опирания на них стропильных ферм или балок, когда шаг последних меньше шага колонн. Длина подстропильных ферм и балок равна 12 м; не исключено применение подстропильных ферм пролетом 18 и 24 м.

Подстропильные балки предусматривают в покрытиях с балочными стропильными конструкциями, а подстропильные фермы — в покрытиях со стропильными фермами. Изготовляют их предварительно-напряженными с пучковой арматурой.

Подстропильные конструкции устанавливают на колонны (в продольном направлении) и крепят к ним сваркой закладных деталей. Стропильные конструкции соединяют с подстропильными анкерными болтами и сваркой.

Покрытия с подстропильными конструкциями имеют существенные недостатки. Из-за большой ширины подстропильных ферм и балок в зданиях с опорными мостовыми кранами затруднено размещение стояков для отвода воды, воздуховодов от вентиляторов, расположенных на колоннах. Подстропильные конструкции сложны в изготовлении, затрудняют монтаж элементов покрытий, на них больше расходуется стали, и покрытия в устройстве более трудоемки.

Лучшими технико-экономическими показателями обладают здания, в которых и колонны и стропильные конструкции имеют шаг 12 м, а подстропильные фермы или балки отсутствуют. В таких покрытиях используют плиты длиной 12 м, перекрывающие пролет между стропильными конструкциями, которые устанавливают непосредственно на колонны каркаса.