4.3 Балки та ферми

Балки і ферми звичайно виготовляють із залізобетону, рідше – зі сталі. Перевага сталевих ферм у їх невеликій масі та індустріальності. До їх недоліків відносять слабу вогнестійкість, схильність до корозії і велику витрату сталі. Вибір типу конструкції покриття вимагає підвищеної уваги, оскільки прольоти будівель у масовому будівництві становлять 12-К24 м, а в деяких галузях промисловості значно більше. Несучі елементи покриття влашто­вують площинними й просторовими. Площинні містять у собі кроквяні й підкроквяні конструкції, настили.

Кроквяні конструкції сприймають навантаження, обумовлені як елементами що спираються на них та огороджуючими елементами покриття, так і підвішеними до них елементами внутрішньоцехового транспорту й технологічного устаткування. Це визначає їхнє різноманіття форм і конс­труктивних рішень.

Кроквяні залізобетонні конструкції виготовляють у вигляді балок і ферм. Кожна з них має свої переваги й недоліки.

Залізобетонні балки звичайно менш трудомісткі при виготовленні, мають меншу висоту в середині прольоту, однак матеріалу на них витрача­ється більше, ніж на ферми того ж прольоту. Об'єм міжбалкового простору тут менше, однак використовувати його для розміщення інженерних комунікацій складніше через обмежену величину отворів, що містяться в стінці балок. Найбільше застосування балки знаходять для перекриття прольотів 18 м. Є економічні рішення й для перекриття прольотів 24 м. Найбільше поширення в цей час знаходять уніфіковані балки, наведені на рисунку 4.10.

Кроквяні ферми ГОСТ 20213-89 виготовляють сегментного типу, рі­дше із трикутною решіткою, а частіше безроскосні. Останні більше прості у виготовленні, однак вимагають трохи збільшеної витрати бетону. При необхідності пристрою малого ухилу покриття, що становить для прольоту 18 м 3,3%, а для прольоту 24 м – 5%, у верхніх вузлах безроскосних ферм влаштовують стовпчики (рисунок 4.10 та 4.11 б, в). Додання покриттю малого ухилу забезпечує кращу можливість механізації покрівельних робіт і ство­рює більшу надійність покрівлі в експлуатації. Однак через необхідність збільшення при цьому висоти зовнішніх стін, а звідси й об'єму будівлі, слабоухильні покрівлі стають особливо доцільні в багатопрольотних будівлях.

Для виробництв, де доцільно використовувати міжфермовий простір, застосовують ферми з паралельними або полігональними поясами із трикутною решіткою (рисунок 4.11 г, д).

Ферми з ламаним нижнім поясом знаходять обмежене застосування. Така ферма має більшу стійкість, оскільки центр ваги розташований нижче точки спирання, однак при цьому трохи знижується висота приміщення.

Необхідної несучої здатності ферм, що залежить від маси технологі­чного устаткування, що опирається на неї, типу й конструктивної схеми покриття, географічного району будівництва, досягають прийняттям пот­рібного відсотка армування й класу бетону. Основний варіант ферм розро­блений для покриттів із плитами шириною 3 м. На особливо навантажених ділянках покриття допускається використання плит шириною 1,5 м.