X. Общие сведения о конструктивных элементах покрытий

одноэтажных промзданий.

Все конструктивные системы покрытия можно рассматривать с двух позиций, которые имеют особое влия­ние на архитектурный облик всего со­оружения. Во-первых, с позиции ра­боты конструкции в одном, двух или нескольких направлениях одновре­менно и тогда мы их делим на пло­скостные и пространственные. Во-вто­рых, с позиции отсутствия или нали­чия распора в конструкции и тогда мы имеем дело с безраспорными и рас­порными конструкциями.

П лоскостными называют конструк­ции, работающие только в одной вер­тикальной плоскости, проходящей че­рез опоры; к ним относятся балки, фермы, рамы, арки (рис.X-1); к ним следует отнести и те конструкции, которые можно разрезать вертикальными пло­скостями вдоль пролета на отдельные элементы, причем каждый элемент не­зависимо от другого будет тоже рабо­тать, как плоскостной. К примеру, разрезанная по длине вертикальными плоскостями вдоль пролета двусторонне опертая плита будет работать как ряд отдельных балок (по балоч­ной схеме), а аналогично разрезанный свод, как ряд автономных арок.

В отличие от плоскостных прост­ранственные покрытия работают од­новременно в двух или нескольких направлениях. К ним относятся: пере­крестные системы, оболочки, склад­ки, висячие покрытия, пневматиче­ские конструкции и др. (рис.X-2)

У распорных конструкций под вли­янием собственной массы и внешних вертикальных нагрузок возникают на опорах помимо вертикальных еще и горизонтальные составляющие реак­ций, именуемые распором. Безраспор­ными конструкциями называются та­кие, у которых горизонтальные состав­ляющие опорных реакций отсутствуют.

Классификация конструкций покрытий

Безраспор­ные	Плоскостные	Пространственные
	Плиты Балки Фермы Пневмобал-ки	Плиты, опертые по контуру Перекрестно-реб­ристые Перекрестно-стер­жневые
Распорные	Своды Арки Рамы Пневмоарки	Оболочки Складки Висячие покрытия Воздухоопорные оболочки

В таблице «Классификация конструкций покрытий» перечислены основ­ные плоскостные и пространственные системы с делением их на безраспорные и распорные.

Материалы, из которых изготовля­ют современные конструкции покры­тия: бетон, сталь, дерево — для не­больших сравнительно пролетов и особенно в районах, богатых лесом; алюминиевые сплавы — для конструк­ ций специального назначения.

Рис.X-1 Безраспорные конструкции покрытий:

а– перекрестно – ребристое покрытие

б – арочная бескаркасная ферма

Рис.X-2 Распорные конструкции покрытий:

а – рама бесшарнирная

б – двухшарнирная

в – трехшарнирная

г – висячая сборная оболочка

с опорой в центре

Ключевые слова:

- пло­скостные конструкции

-пространственные конструкции

- безраспорными конструкции

- рас­порнымиконструкции

XI. Железобетонные балки скатных, малоуклонных и плоских покрытий.

Стальные балки.

Балки и фермы представля­ют собой основные виды безраспорных плоскостных конструкций.

Балки являются наиболее простыми несущими конструкциями и эффективно используются для достижения перекрываемого ими пролета оп­ределенной величины. Для железобе­тона этот предельный рациональный пролет составляет примерно 18 м, для металлических— 15 м, для деревянных—12 м. Если пролет превышает указанные величины, целесообразно перейти на использование ферм.

Следует заметить, что минималь­ная высота балок и ферм при совре­менных высокопрочных строительных материалах ограничивается не столь­ко несущей способностью конструк­ции, сколько ее допускаемыми проги­бами под максимальными нагрузка­ми. Поэтому произвольное уменьше­ние высоты конструкции, относительно того, что применяется на практике, без дополнительных расчетов недопустимо.

Железобетонные балки заводского изготовления для пролетов 12, 15, 18 м получили наибольшее распрост­ранение благодаря экономному рас­ходу металла, простоте монтажа и соответствия таких балок противопо­жарным нормам. Разработано не­сколько типов балок для горизонталь­ных и скатных с небольшим уклоном (до 1 :5) покрытий . Балки пролетами 6 и 9м предназначаются для покрытий зданий с плоской кровлей, с подвесным подъемно-транспортным оборудованием и без него. Сечение таких балок принимается прямоугольным (при L<12 м), тавровым или дву­тавровым (при L≥12 м ) (рис. XI-1). В последнее время разработаны типо­вые двускатные балки (балки с параллельными поясами), которые при пролетах 12 и 18м во всех своих ча­стях имеют одну ширину, что упро­щает их изготовление . Уменьшение массы таких балок достигнуто устрой­ством в них сквозных отверстий, чем они приближаются к типу безраско­сых ферм. Для покрытия зданий пролетом 12м со скатной или плоской кровлей применяют балки с параллельными поясами(рисXI-1,а). Они используются при шаге колонн 6м и допускают устройство фонарей шириной 6м. Опорная часть балок позволяет устанавливать балки горизонтально или с уклоном (1:20). При уклонном варианте колонны, на которые опираются балки, должны иметь разную высоту, обеспечивающую требуемый уклон.

Стальные балки, используемые в покрытии, имеют обычно двутавровое сечение из прокатных профилей или для пролетов выше 12 м сварными из листа. Высоту сварных балок прини­мают 1/10…1/12 пролета, ширину по­лок 1/з…1/5 высоты, толщину верти­кальной стенки 1/100...1/140 той же вы­соты, но не менее 8 мм. В балках дли­ной более 6 м устраивают ребра же­сткости через каждые 1,5...2 высоты балки, располагая их под ребрами настила, укладываемого на балку (рис. XI-2).

РисXI-1. Железобетонные балки:

а — односкатная; б, в — двухскат­ные: г — горизонтальная; / — анкерный болт; 2 — закладные дета­ли балки; 3—металлическая пла­стика для крепления балки к опоре болтами

Рис. XI-2. Составная металлическая двутав­ровая балка: 1- верхний пояс двутавровой балки; 2 — нижний пояс; 3— вертикальная стенка балки; 4 — уголки жесткости над опорой; 5 — ребра жесткости в пролете; 6 — места сварки элементов пояса и стен­ ки; 7 — возможное усиление пояса из полосовой стали

Ключевые слова:

-сечения железобетонных балок прямоугольное

тавровое

двутавровое

-односкатная, двускатная и горизонтальная балки

-сварные балки

-ребра настила