Несущие остовы одноэтажных зданий с применением плоскостных безраспорных конструкции: балок и ферм

Плоскостными называют конструкции, работающие только в одной вертикальной плоскости, проходящей через опоры; к ним относятся балки,фермы, рамы, арки. У безраспорных конструкций горизонтальные составляющие опорных реакций отсутствуют. Балки и фермы - основные виды безраспорных плоскостных конструкций.

Назначение несущих конструкций - восприятие всех нагрузок, возникающих в здании (внешние (снег, ветер), нагрузки от внутренних эксплуатационных воздействий, нагрузки от собственного веса всех элементов здания), передача этих нагрузок на основание здания и обеспечение зданию прочности и устойчивости

Одноэтажные промышленные здания выполняются в каркасной конструктивной схеме.

Каркасы промышленных зданий могут выполняться в железобетоне, стали, дереве, аллюминии, пластмассе, а также смешанными – например, колонны ж/б, ригели металлические.

Сетки колонн одноэтажных производственных зданий назначают (в массовом применении) 6х18, 6х24, 6х30, 6х36, 12х18,12х24, 12х30, 12х36.

Несущий остов здания составляют:

· вертикальные элементы (колонны, стойки)

· горизонтальные ригели (балки, фермы).

Они образуют плоские рамы, расположенные поперек оси здания и связанные между собой элементами покрытия и системой связей, обеспечивающих жесткость и устойчивость конструкции

Системы каркасного остова:

1. Стропильные конструкции (балки, фермы и т.д.) опираются непосредственно на колонны,

2. Стропильные конструкции опираются на подстропильные балки или фермы, которые опираются на колонны и располагаются вдоль здания. Применяются для увеличения шага колонн с 6м до 12 и 18м.

Балка – конструктивный элемент, имеющий в сечении форму прямоугольника, двутавра или тавра и работающий на изгиб. Для железобетонных балок предельный пролет, - 18м, для металлических - 15м, для деревянных - 12м. Щирина сечения 280...300мм.

Если пролет превышает указанные цифры, целесообразно перейти на использование ферм.

· Железобетонные балки: односкатные, двускатные(с отверстиями для уменьшения массы), с параллельными поясами. П<12 - прямоугольное сечение, П>12 - тавровое или двутавровое сечение.

Высота балки составляет 1/10 пролета (1/8..1/10 при ненапряженной арматуре и 1/10..1/15 при предварительно напряженном армировании.)

· Стальные балки устраиваются в виде двутавровых балок прокатного профиля (<12м пролет) или составных двутаврового сечения из листовой стали(>12м пролет), высота стальной балки 1/10...1/12 пролета, ширина полок 1/3... 1/5 высоты, толщина вертикальной стенки 1/100... 1/140 той же вы-

соты, но не менее 8 мм. В балках длиной более 6 м устраивают ребра жесткости через каждые 1,5... 2 высоты балки.

· Деревянные балки для покрытий в пролетах 6-15м. Могут быть двускатными и с параллельными поясами. Наиболее применяемые – балки из брусьев и досок и клееные деревянные балки(из досок, уложенных плашмя и соединенных синтетическим клеем). Высота деревянных балок в середине пролета 1/8 -1/12 пролета.

· Подстропильные балки имеют развитую нижнюю часть.

Ферма – плоская решетчатая сквозная конструктивная система, состоящая из отдельных прямолинейных стержней, соединенных между собой в узлах. Работает более полно, тк часть элементов работает на растяжение, а часть- на сжатие. Обладает меньшей массой.

Высота фермы 1/6...1/8пролета.

· Железобетонные фермы (обычно сегментной, прямоугольной, трапециевидной(пролет до 36м), двускатной, арочной или треугольной(безраскосная - макс. 12м пролет) формы), применяются для пролетов более 18 м. Ребра плит перекрытий опираются на узлы верхнего пояса.

· Стальные фермы (обычно трапециевидной формы или с параллельными поясами), применяются для пролетов более 12м. Обл. жесткостью в своей плоскости, НО легко изгибаются. В горизонтальных плоскостях должны быть раскреплены.

· Деревянные фермы (сегментные или трапециевидные) для пролетов от 15м.

· Подстропильные фермы -имеют развитый нижний пояс(ширина 550...600) или уширения в местах опирания стропильных ферм.

· Шпренгельные фермы - опираются на колонны верхними поясами(24...36м).

Обладая достаточной жесткостью в своей плоскости, фермы, установленные с определенным шагом, нуждаются в дополнительных связях: в верхнем поясе фермы раскрепляются ж/б плитами покрытия, привариваемого к узлам верхнего пояса, а в нижнем поясе фермы раскрепляются металлическими связями.

По балкам и фермам укладываются, как правило, типовые ребристые плиты заводского изготовления