Что такое несущие конструкции покрытия
Несущие конструкции покрытия
Несущие конструкции покрытия, являющиеся важнейшим конструктивным элементом здания, принимают в зависимости от величины пролета, характера и значений действующих нагрузок, вида грузоподъемного оборудования, характера производства и других факторов.
По характеру работы они бывают плоскостные и пространственные. По материалу конструкции покрытия делят на железобетонные, металлические, деревянные и комбинированные. В связи с характером работы эти конструкции должны быть прочными, устойчивыми, долговечными, архитектурно-художественными и экономичными. Поэтому при выборе несущих конструкций покрытия производят тщательный технико-экономический анализ нескольких вариантов. Так, железобетонные конструкции огнестойкие, долговечные и часто более экономичные по сравнению со стальными. Стальные же имеют относительно небольшую массу, простые в изготовлении и монтаже, имеют высокую степень сборности. Деревянные конструкции отличаются легкостью, относительно небольшой стоимостью и при соответствующей защите – приемлемой огнестойкостью и долговечностью. Довольно эффективны комбинированные конструкции, которые состоят из нескольких видов материалов. При этом важно, чтобы каждый материал работал в тех условиях, которые для него наиболее благоприятные. Ниже рассматриваются основные виды несущих конструкций покрытий.
Железобетонные балки (рис.13.11) применяют при пролетах до 18 м. Они могут быть одно- и двухскатными. Для их изготовления используют предварительно напряженное армирование. На верхнем поясе балок предусматривают закладные детали для крепления панелей покрытия или прогонов. Балки крепят к колоннам сваркой закладных деталей (рис.13.11, д).
Более эффективны по сравнению с балками железобетонные фермы, которые используют в зданиях пролетом 18, 24, 30 и 36 м (рис.13.12). Они могут быть сегментные, арочные с параллельными поясами, треугольные и др. Между нижним и верхним поясами ферм размещают систему стоек и раскосов. Решетку ферм предусматривают таким образом, чтобы плиты перекрытий шириной 1,5 и 3,0 м опирались на фермы в узлах стоек и раскосов.
Широкое применение получили сегментные безраскосные железобетонные фермы пролетом 18 и 24 м. Для уменьшения уклона покрытия для многопролетных зданий предусматривают устройство на верхнем поясе таких ферм специальных стоек (столбиков), на которые опирают панели покрытия.
Межферменное пространство рекомендуется использовать для пропуска коммуникаций и устройства технических и межферменных этажей.
Крепят фермы к колоннам болтами и сваркой закладных элементов.
При шаге стропильных ферм и балок 6 м и шаге колонн средних рядов 12 м используют подстропильные железобетонные фермы и балки.
Рис.13.11 – Железобетонные балки покрытия:
Достаточно эффективными несущими конструкциями покрытий являются стальные стропильные подстропильные фермы (рис.13.13). Стропильные фермы применяют для пролетов 18, 24, 30, 36 м и более при шаге 6, 12 м.
Пояса и решетку ферм конструируют из уголков или труб и соединяют сваркой с помощью фасонок из листовой стали. Сечения полок поясов, стоек и раскосов принимают по расчету.
Рис.13.12 – Железобетонные фермы покрытия:
Для многоэтажных промышленных зданий применяют балочные и безбалочные перекрытия. Балки перекрытий (ригели) изготовляют из бетона марок 200-400 координационными пролетами 6 и 9 м унифицированной высотой сечения 0,8 м. Балки могут иметь прямоугольное и тавровое сечение (рис.13.14). Ригели прямоугольного сечения делают при больших нагрузках. Соединение с колонной осуществляют путем опирания ригеля на консоль колонны.
Рис.13.13 – Стальные стропильные фермы:
Для многоэтажных зданий со сборным безбалочным каркасом с сеткой колонн 6х6 м применяют плоские плиты перекрытий сплошного сечения (надколонные и пролетные) толщиной 150 или 180 мм. Надколонные плиты устанавливают выступами в гнезда капители, предусмотренные по ее периметру, с образованием после замоноличивания железобетонных шпонок.
Рис.13.14. –Конструкции перекрытий многоэтажных промышленных зданий:
Для устройства помещений, имеющих значительные размеры, используют большепролетные и пространственные конструкции покрытий. Покрытия в большепролетных зданиях бывают плоскостные, пространственные и висящие.
Большепролетными плоскостными покрытиями являются железобетонные и стальные фермы (рис.13.15). Железобетонные фермы пролетом до 96 м изготовляют из бетона М500 с предварительно напряженным нижним поясом. Используют также сборные и монолитные рамы и арки, имеющие различные пролеты.
Рис.13.15 – Большепролетные плоскостные покрытия:
Пространственные покрытия выполняют из плоскостных элементов, монолитно связанных между собой и работающих как цельная конструкция, или в виде оболочек (рис.13.16). Оболочки, которые могут перекрыть большие пролеты, имеют незначительную толщину 30-100 мм, так как бетон в этом случае работает в основном на сжатие.
Оболочки могут быть цилиндрические, купольные, параболоидные и др. Хорошие показатели имеет покрытие из длинных цилиндрических оболочек, применяемых при сетке колонн 12х24 м и более.
Устраивают также висячие покрытия, которые работают на растяжение (рис.13.17). Висячие конструкции делятся на вантовые и собственно висящие.
Несущими элементами в вантовых покрытиях являются тросы и вантовые прямолинейные элементы. В качестве настилов используют алюминиево-пластмассовые панели, коробчатые настилы из стеклопластиков и сотовые панели. Вантовые покрытия могут быть пролетом 100 м и более.
Рис.13.16 – Примеры покрытий в виде оболочек:
Рис.13.17 – Висящие покрытия:
В собственно висячих покрытиях несущими конструкциями являются мембраны и гибкие нити, криволинейно очерченные под действием приложенной к ним нагрузки.
В промышленном строительстве широко используют и пневматические конструкции. Принцип возведения их основан на том, что во внутреннее замкнутое пространство мягких оболочек нагнетают атмосферный воздух, который растягивает оболочку, придавая ей заданную форму, устойчивость и несущую способность. Материал оболочек этих зданий должен быть воздухонепроницаемым, эластичным, прочным, легким, долговечным и надежным в эксплуатации.
Контрольные вопросы
1. Определение каркаса здания и основные элементы каркасов одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий.
2. Особенности конструктивных решений фундаментов промышленных зданий.
3. Фундаментные балки.
4. Конструктивные решения колонн промышленных зданий.
5. Подкрановые балки, их виды и конструктивные решения.
6. В каких случаях применяют обвязочные балки?
7. Железобетонные несущие конструкции покрытий.
8. Металлические несущие конструкции покрытий.
9. Большепролетные и пространственные покрытия.
Основные виды несущих конструкций покрытий.
Несущие конструкции покрытия
Несущие конструкции покрытия, являющиеся важнейшим конструктивным элементом здания, принимают в зависимости
Ø от величины пролета,
Ø характера и значений действующих нагрузок,
Ø вида грузоподъемного оборудования,
Ø характера производства и других факторов.
По характеру работы они бывают
По материалу конструкции покрытия делят на
В связи с характером работы эти конструкции должны быть
Поэтому при выборе несущих конструкций покрытия производят тщательный технико-экономический анализ нескольких вариантов.
Ø и часто более экономичные по сравнению со стальными.
Ø имеют относительно небольшую массу,
Ø простые в изготовлении и монтаже,
Ø имеют высокую степень сборности.
Ø отличаются легкостью,
Ø относительно небольшой стоимостью
Ø при соответствующей защите – приемлемой огнестойкостью и долговечностью.
Комбинированные конструкции, которые состоят из нескольких видов материалов. При этом важно, чтобы каждый материал работал в тех условиях, которые для него наиболее благоприятные.
Основные виды несущих конструкций покрытий.
1. Железобетонные балки (рис.13.11) применяют при пролетах до 18 м.
Для их изготовления используют предварительно напряженное армирование. На верхнем поясе балок предусматривают закладные детали для крепления панелей покрытия или прогонов. Балки крепят к колоннам сваркой закладных деталей (рис.13.11, д).
Рис.13.11 – Железобетонные балки покрытия:
2. Железобетонные фермы, которые используют в зданиях пролетом 18, 24, 30 и 36 м (рис.13.12).
Ø параллельными поясами,
Ø треугольные и др.
Между нижним и верхним поясами ферм размещают систему стоек и раскосов. Решетку ферм предусматривают таким образом, чтобы плиты перекрытий шириной 1,5 и 3,0 м опирались на фермы в узлах стоек и раскосов.
Широкое применение получили сегментные безраскосные железобетонные фермы пролетом 18 и 24 м. Для уменьшения уклона покрытия для многопролетных зданий предусматривают устройство на верхнем поясе таких ферм специальных стоек (столбиков), на которые опирают панели покрытия.
Межферменное пространство рекомендуется использовать для пропуска коммуникаций и устройства технических и межферменных этажей.
Крепят фермы к колоннам болтами и сваркой закладных элементов.
Несущие и ограждающие конструкции
Несущие и ограждающие конструкции.
В процессе возведения и эксплуатации все здания подвергаются воздействию силовых и несиловых факторов.
· нагрузки от собственной массы конструкций, людей и оборудования; ветровые, снеговые, сейсмические и иные нагрузки.
· температурные и биологические воздействия, солнечная радиация, влажность воздуха, агрессивные среды и др.
В зависимости от условий работы при восприятии нагрузок и воздействий все конструктивные элементы зданий подразделяются на несущие и ограждающие (рис. 1.2.
Рис. 1.2. Основные конструктивные элементы зданий и воспринимаемые ими нагрузки и воздействия.
1 – подошва фундамента; 2 – надподвальное перекрытие; 3 – фундаменты; 4 – потолок; 5 – нижние перекрытия; 6 – подполье; 7 – перегородка; 8 – нагрузка, воспринимаемая перекрытием; 9 – междуэтажные перекрытия; 10 – продольная внутренняя стена; 11 – наружная стена; 12 – оконный проём; 13 – карниз; 14 – чердачное перекрытие; 15 – чердак; 16 – стропильная нога; 17 – кровля; 18 – дымовая труба; 19 – зонт над дымовой трубой; 20 – коньковый прогон; 21 – подкос; 22 – стойка; 23 – конёк; 24 – слуховое окно; 25 – снег; 26 – карниз; 27 – мауэрлат; 28 – оконный переплёт; 29 – наружная входная дверь; 30 – крыльцо; 31 – цоколь; 32 – подвал; 33 – грунтовая вода.
Несущие конструктивные элементы воспринимают нагрузку от вышележащих конструкций, собственной массы и других воздействий Примеры – фундаменты в зданиях без подвалов, колонны или стойки, балки покрытий и перекрытий.
Ограждающие конструктивные элементы изолируют помещения друг от друга или от внешней среды. Примеры – перегородки, наружные навесные стены, окна, двери. Ограждающие конструкции должны обладать стойкостью против атмосферных и других физико-химических воздействий, а также быть эффективными по тепло- и звукоизоляции.
Несущий остов здания – это пространственная система из вертикальных (стены, колонны, фундаменты) и горизонтальных (перекрытия и покрытия) конструкций. Несущий остов здания обеспечивает восприятие и передачу на основание всех видов нагрузок и воздействий, возникающих в процессе строительства и эксплуатации здания.
Каркасы – комплексные элементы, состоящие из вертикальных несущих конструкций (стоек в виде столбов или колонн) и горизонтальных несущих конструкций (балок, плит или ферм). Элементы каркасов воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки от других элементов (перекрытий, покрытий, ненесущих стен и др.) и от своей массы, передавая их на фундаменты. Элементы каркаса выполняют только несущие функции.
Основание – это массив грунта, находящийся под фундаментом и воспринимающий всю нагрузку от здания. Основание должно обладать достаточной прочностью, т. е. быть малосжимаемым при нагружении его до определенного предела.
Стены – вертикальные элементы, отделяющие помещения друг от друга или от внешней среды. Они бывают наружными и внутренними, продольными и поперечными, несущими, самонесущими и ненесущими (навесными), несуще-ограждающими или ограждающими. Продольные и поперечные стены образуют в плане замкнутые контуры с прочным сопряжением в местах пересечений.
Колонны или стойки – вертикальные элементы, предназначенные для восприятия нагрузок от покрытий, перекрытий, стен, технологического оборудования и др. и передающие их на фундаменты.
Перекрытия – несуще-ограждающие конструкции, разделяющие здания на ярусы-этажи, воспринимающие нагрузки от людей, оборудования и т. д. и передающие их на стены, отдельные опоры или элементы каркаса. Кроме того, перекрытия являются горизонтальными диафрагмами жёсткости зданий, повышая их пространственную неизменяемость. В зависимости от местоположения в здании перекрытия бывают междуэтажными, чердачными, надподвальными и нижними.
Перегородки представляют собой тонкие ненагруженные конструкции, устанавливаемые на несущие элементы перекрытий и разделяющие внутреннее пространство этажа здания на отдельные помещения. Кроме того, перегородки снижают уровень шума, проникающего из соседних помещений.
Покрытия – это конструктивный элемент, защищающий здания от атмосферных воздействий и температурного перепада. Это комплексная конструкция, состоящая из чердачного перекрытия и крыши. Как правило, крыша защищает здание от атмосферных воздействий, а чердачное перекрытие – от температурного перепада. Верхняя водонепроницаемая оболочка крыши называется кровлей. По конструктивному исполнению покрытия бывают скатными и плоскими, чердачными и совмещёнными.
Лестницы и лифты служат для сообщения между помещениями, находящимися на разных уровнях. Помещения, в которых располагаются лестницы, называются лестничными клетками. Лестницы состоят из наклонных элементов со ступенями, называемыми лестничными маршами, и горизонтальных элементов, называемых лестничными площадками. Лифты состоят из лифтовых шахт, лифтовых кабин и машинных отделений.
Окна служат для естественного освещения помещений и их проветривания.
Двери служат для сообщения между помещениями в здании и для сообщения между зданием и прилегающей территорией.
Балконы и лоджии предназначены для отдыха на открытом воздухе. Балкон – это консольно выступающая за внешнюю поверхность наружной стены площадка, имеющая с остальных сторон лёгкие ограждения. Лоджия – это частично или полностью встроенная в габариты здания площадка, имеющая лёгкое ограждение со стороны фасада и ограждения в виде стен и перекрытий с остальных сторон.
Все темы данного раздела.
Требования, предъявляемые к зданиям Функциональные требования – объемно-планировочное и конструктивное решение здания должны наилучшим образом отвечать назначению здания. Условия в здании или.
Конструктивные системы зданий Конструктивная система (рис. 1.3) – это совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, совместная работа которых обеспечивает его прочность, жёсткость и усто.
Единая модульная система в строительстве Для современного строительства характерно широкое применение строительных изделий и конструкций заводского изготовления. Это позволяет: · повысить производительность труда.
Система разбивочных осей и методы привязки к ним конструктивных элементов Взаимное положение конструкций здания в архитектурных и конструктивных чертежах определяется системой модульных разбивочных осей (следы основных вертикальных модульных плоскостей на.
Детали наружных стен Цоколь – нижняя часть стены высотой не менее 0,5 м, непосредственно примыкающая к фундаменту. Цоколь находится в неблагоприятных условиях эксплуатации, поэтому его.
Каменные стены ручной кладки Материалом таких стен служат искусственные или естественные мелкие камни, например: кирпич (глиняный обыкновенный, пустотелый, силикатный), керамические и бетонные камни и др. Толщи.
Стены из крупных блоков Крупные блоки выполняют из лёгких бетонов на пористых заполнителях, ячеистых бетонов, кирпича, облегчённой кирпичной кладки, природного камня, керамических камней и др. Бло.
Стены из крупных панелей Наибольшее применение в гражданских зданиях получили панели высотой на этаж и длиной на 1-2 комнаты. В настоящее время применяются в основном в зданиях с поперечно-стеновой и перекр.
Балочные перекрытия Сборные балочные перекрытия применяют в гражданских зданиях малой и средней этажности со стенами из мелкоразмерных элементов или дерева. Деревянные, стальные или железобетонные балк.
Безбалочные перекрытия Безбалочные перекрытия могут быть сборными и монолитными. В гражданских зданиях применяют три типа сборных железобетонных плит-настилов. 1.
Основания Основанием называется массив грунта, расположенный под фундаментом и воспринимающий всю нагрузку от здания. Основание, состоящее из одного слоя грунта, называется.
Ленточные фундаменты Ленточные фундаменты выполняют в виде непрерывных лент под несущие или самонесущие стены, а также под рядами колонн. В поперечном сечении ленточные фундаменты состоят из прямоугольн.
Столбчатые фундаменты Столбчатые (отдельные) фундаменты устраивают под стойки каркаса, а также под стены бескаркасных зданий при прочных основаниях и незначительных нагрузках на них либо если слой грунта.
Свайные фундаменты Они нашли широкое применение. Особенно целесообразны при наличии слабых, неравномерно деформируемых оснований. Основные элементы – сваи и ростверк. Сваи.
Скатные чердачные крыши Применяют, главным образом, в зданиях малой и средней этажности со стенами из каменных материалов или дерева. Включают несущие элементы (стропила) и основание кровли (обрешетку). Ук.
Чердачные малоуклонные покрытия. Применяются в крупноэлементных многоэтажных зданиях. Могут быть с теплым и с холодным чердаком. Холодный чердак имеет неограниченную область применения. Ос.
Светопрозрачные вертикальные конструкции К ним относятся окна, балконные двери, витражи и витрины. Светопрозрачные ограждения должны обладать тепло- и звукоизолирующими свойствами, быть водо- и воздухонепроницаемы.
Конструкции гражданских зданий из объемных блоков Объемные блоки – это крупные объемно-пространственные элементы, каждый из которых заключает в себе какой-либо функциональный фрагмент здания: комнату, лестничную кл.
Планировочные схемы промышленных зданий Все виды планировок промышленных зданий можно разделить на 2 основных типа: сплошную и павильонную. Сплошная или блокированная застройка представляет с собой многопролетные корпуса значите.
Выбор этажности промышленного здания При выборе этажности производственного здания учитывают технологические и экономические требования, а также местные условия строительства (наличие площади под застройку, рельеф местности и т.п.
Особенности применения ЕМС в промышленном строительстве При большом разнообразии технологических процессов, протекающих в промышленных зданиях, во многих случаях при проектировании можно применять унифицированные объемно-планировочные и.
Привязка конструктивных элементов в промышленных зданиях Применение унифицированных решений предполагает соблюдение определенных правил привязки конструкций к модульным разбивочным осям. Также, как и в гражданских зданиях, привяз.
Схемы каркасов промышленных зданий Так как для промышленных зданий характерно наличие значительных статических и динамических нагрузок, их чаще всего проектируют каркасными. В этом случае происходит разделение функци.
Покрытия одноэтажных производственных зданий Покрытия промышленных зданий обычно проектируют бесчердачным. В состав покрытия входят несущие конструкции, несущее-ограждающие конструкции и кровля. По материалу конструкц.
Плоскостные несущие конструкции покрытий В промышленных зданиях наибольшее распространение получили плоскостные безраспорные конструкции (стропильные конструкции). В первую очередь к ним относятся балки и фермы, имеющие дл.
Пространственные несущие конструкции покрытий К пространственным конструкциям относятся своды, оболочки, купола, складки, перекрестно-стержневые системы, висячие конструкции и др. Своды отличаются от арок большей ширин.
Кровли и водоотвод с покрытий промышленных зданий В промышленных зданиях чаще всего используют рулонные кровельные материалы (толь, гидроизол, рубероид, стеклорубероид, пергамин и т. д.). Количество слоев кровельного материала зави.
Конструктивные решения колонн Железобетонные колонны применяют в зданиях с кранами средней грузоподъемности (до 50 т) при шаге колонн не более 18 м, при незначительных динамических нагрузках. Бескрановы.
Подкрановые конструкции Подкрановые конструкции под мостовые опорные краны состоят из подкрановых балок или ферм, тормозных конструкций, элементов крепления крановых рельсов и тормозных упоров. По.
Температурные швы. Связи в промышленном здании При изменении температуры в зданиях значительной протяжённости могут возникать значительные температурные деформации или, если есть элементы, препятствующие перемещениям, значительн.
Фундаменты под железобетонные колонны Фундаменты под железобетонные колонны каркаса проектируют столбчатые, стаканного типа. Глубина заложения фундамента зависит, главным образом, от конструктивных особенностей.
Фундаменты под стальные колонны В отличие от железобетонных колонн, стальные колонны не заводят в стакан фундамента. Фундаменты в зданиях с металлическим каркасом имеют сплошные подколонники, в котором при изготов.
Стены из мелкоразмерных элементов В производственных зданиях несущие стены встречаются редко, главным образом в зданиях старой постройки. Такие стены могут быть выполнены из кирпича, керамических камней и мелких бло.
Стены из бетонных и железобетонных панелей Широко применяются в зданиях с железобетонным каркасом. Длина панелей обычно соответствует шагу колонн и может быть 6 или 12 м. Панели из легкого бетона применяют в отапливаемых зда.
Вертикальный фахверк Так как размеры панелей часто бывают меньше расстояния между колоннами каркаса, для их крепления необходима установка дополнительных вертикальных элементов – стоек фахверка.
Конструкции многоэтажных промышленных зданий Конструктивное решение каркасов многоэтажных зданий зависит от уровня действующих нагрузок, назначения здания, технологических требований. Многоэтажные промышленные здания.
Предельные состояния строительных конструкций С 1955 г. расчёты строительных конструкций выполняются по методу по методу предельных состояний. Предельными называют состояния, при которых конструкция, здание или.
Нагрузки и воздействия При расчёте строительных конструкций нагрузки и воздействия принимают по СНиП 2.01.07–85 «Нагрузки и воздействия»; М. 1986. В зависимости от продолжительности действия наг.
Коэффициенты условий работы и коэффициенты надёжности по назначению Наступление того или иного предельного состояния зависит не только от величины нагрузок и прочностных свойств материалов, но и от.
Несущие конструкции покрытия
Несущие конструкции покрытия, являющиеся важнейшим конструктивным элементом здания, принимают в зависимости от величины пролета, характера и значений действующих нагрузок, вида грузоподъемного оборудования, характера производства и других факторов.
По характеру работы они бывают плоскостные и пространственные. По материалу конструкции покрытия делят на железобетонные, металлические, деревянные и комбинированные. В связи с характером работы эти конструкции должны быть прочными, устойчивыми, долговечными, архитектурно-художественными и экономичными. Поэтому при выборе несущих конструкций покрытия производят тщательный технико-экономический анализ нескольких вариантов. Так, железобетонные конструкции огнестойкие, долговечные и часто более экономичные по сравнению со стальными. Стальные же имеют относительно небольшую массу, простые в изготовлении и монтаже, имеют высокую степень сборности. Деревянные конструкции отличаются легкостью, относительно небольшой стоимостью и при соответствующей защите – приемлемой огнестойкостью и долговечностью. Довольно эффективны комбинированные конструкции, которые состоят из нескольких видов материалов. При этом важно, чтобы каждый материал работал в тех условиях, которые для него наиболее благоприятные. Ниже рассматриваются основные виды несущих конструкций покрытий.
Железобетонные балки (рис.13.11) применяют при пролетах до 18 м. Они могут быть одно- и двухскатными. Для их изготовления используют предварительно напряженное армирование. На верхнем поясе балок предусматривают закладные детали для крепления панелей покрытия или прогонов. Балки крепят к колоннам сваркой закладных деталей (рис.13.11, д).
Более эффективны по сравнению с балками железобетонные фермы, которые используют в зданиях пролетом 18, 24, 30 и 36 м (рис.13.12). Они могут быть сегментные, арочные с параллельными поясами, треугольные и др. Между нижним и верхним поясами ферм размещают систему стоек и раскосов. Решетку ферм предусматривают таким образом, чтобы плиты перекрытий шириной 1,5 и 3,0 м опирались на фермы в узлах стоек и раскосов.
Широкое применение получили сегментные безраскосные железобетонные фермы пролетом 18 и 24 м. Для уменьшения уклона покрытия для многопролетных зданий предусматривают устройство на верхнем поясе таких ферм специальных стоек (столбиков), на которые опирают панели покрытия.
Межферменное пространство рекомендуется использовать для пропуска коммуникаций и устройства технических и межферменных этажей.
Крепят фермы к колоннам болтами и сваркой закладных элементов.
При шаге стропильных ферм и балок 6 м и шаге колонн средних рядов 12 м используют подстропильные железобетонные фермы и балки.
Рис.13.11 – Железобетонные балки покрытия:
Достаточно эффективными несущими конструкциями покрытий являются стальные стропильные подстропильные фермы (рис.13.13). Стропильные фермы применяют для пролетов 18, 24, 30, 36 м и более при шаге 6, 12 м.
Пояса и решетку ферм конструируют из уголков или труб и соединяют сваркой с помощью фасонок из листовой стали. Сечения полок поясов, стоек и раскосов принимают по расчету.
Рис.13.12 – Железобетонные фермы покрытия:
Для многоэтажных промышленных зданий применяют балочные и безбалочные перекрытия. Балки перекрытий (ригели) изготовляют из бетона марок 200-400 координационными пролетами 6 и 9 м унифицированной высотой сечения 0,8 м. Балки могут иметь прямоугольное и тавровое сечение (рис.13.14). Ригели прямоугольного сечения делают при больших нагрузках. Соединение с колонной осуществляют путем опирания ригеля на консоль колонны.
Рис.13.13 – Стальные стропильные фермы:
Для многоэтажных зданий со сборным безбалочным каркасом с сеткой колонн 6х6 м применяют плоские плиты перекрытий сплошного сечения (надколонные и пролетные) толщиной 150 или 180 мм. Надколонные плиты устанавливают выступами в гнезда капители, предусмотренные по ее периметру, с образованием после замоноличивания железобетонных шпонок.
Рис.13.14. –Конструкции перекрытий многоэтажных промышленных зданий:
Для устройства помещений, имеющих значительные размеры, используют большепролетные и пространственные конструкции покрытий. Покрытия в большепролетных зданиях бывают плоскостные, пространственные и висящие.
Большепролетными плоскостными покрытиями являются железобетонные и стальные фермы (рис.13.15). Железобетонные фермы пролетом до 96 м изготовляют из бетона М500 с предварительно напряженным нижним поясом. Используют также сборные и монолитные рамы и арки, имеющие различные пролеты.
Рис.13.15 – Большепролетные плоскостные покрытия:
Пространственные покрытия выполняют из плоскостных элементов, монолитно связанных между собой и работающих как цельная конструкция, или в виде оболочек (рис.13.16). Оболочки, которые могут перекрыть большие пролеты, имеют незначительную толщину 30-100 мм, так как бетон в этом случае работает в основном на сжатие.
Оболочки могут быть цилиндрические, купольные, параболоидные и др. Хорошие показатели имеет покрытие из длинных цилиндрических оболочек, применяемых при сетке колонн 12х24 м и более.
Устраивают также висячие покрытия, которые работают на растяжение (рис.13.17). Висячие конструкции делятся на вантовые и собственно висящие.
Несущими элементами в вантовых покрытиях являются тросы и вантовые прямолинейные элементы. В качестве настилов используют алюминиево-пластмассовые панели, коробчатые настилы из стеклопластиков и сотовые панели. Вантовые покрытия могут быть пролетом 100 м и более.
Рис.13.16 – Примеры покрытий в виде оболочек:
Рис.13.17 – Висящие покрытия:
В собственно висячих покрытиях несущими конструкциями являются мембраны и гибкие нити, криволинейно очерченные под действием приложенной к ним нагрузки.
В промышленном строительстве широко используют и пневматические конструкции. Принцип возведения их основан на том, что во внутреннее замкнутое пространство мягких оболочек нагнетают атмосферный воздух, который растягивает оболочку, придавая ей заданную форму, устойчивость и несущую способность. Материал оболочек этих зданий должен быть воздухонепроницаемым, эластичным, прочным, легким, долговечным и надежным в эксплуатации.