Большепролетные несущие конструкции покрытий

Среди общественных зданий и сооружений различного назначения можно выделить группу таких, в которых имеется большое зальное пространство, являющееся функциональным и композиционным ядром сооружения, имеющее свободную от промежуточных опор площадь и перекрываемое конструкцией большого пролета. Такие объекты отличаются разнообразием форм и размеров. К ним относятся крытые спортивные сооружения, стадионы, выставочные павильоны, торговые центры, крытые рынки, зрительные залы и пр. Современная строительная техника дает возможность перекрывать помещения огромных размеров металлическими, железобетонными и деревянными конструкциями.

К большепролетным системам относят конструкции пролетов свыше 36 м. Объекты с безопорным покрытием 60-100 м и более - это уже уникальные большепролетные сооружения. Применение большепролетных конструкций позволяет максимально использовать несущие качества материала и получить за счет этого легкие и экономичные покрытия. Эти факторы особенно важны сегодня, когда уменьшение массы конструкций и сооружений в целом становится определяющим фактором современного строительства. Именно поэтому возникает интерес к большепролетным конструкциям. Большое внимание при проектировании большепролетных зданий следует уделять защите от прогрессирующего обрушения, некачественного изготовления фундаментов или монтажа несущих конструкций, воздействия сейсмических и динамических нагрузок.

Большепролетные конструкции работают в основном на нагрузки от собственного веса, поэтому важнейшей задачей при их проектировании является радикальное снижение собственного веса несущих и ограждающих конструкций покрытия. Это обстоятельство стимулирует использование высокопрочных сталей, композитных сплавов, клееной древесины, широкое применение для кровель эффективных утеплителей, профилированного металлического настила, других новейших материалов и изделий.

Большепролетные покрытия с плоскостными конструкциями подразделяют на балочные, рамные и арочные.

К ним относятся как балки, так и фермы - конструкции, которые не передают распорных усилий на опоры. Недостатком балок является большой расход конструкционного материала и ограниченная рациональная длина. Поэтому основными элементами балочных систем в зданиях с пролетами 30 м и более, как правило, являются фермы, так как они существенно превосходят сплошностенчатые балки по затратам материала и по нагрузке от собственного веса.

Формы ферм, определяемые конфигурацией верхнего и нижнего поясов, могут быть самыми разнообразными (рис. 1.1). Выбор конфигурации ферм определяется назначением и архитектурной формой здания, типом кровли, наличием подвесного потолка и нагрузками.

Формы с параллельными поясами (рис. 1.1 а, б) применяются при плоских и малоуклонных кровлях. Двускатные трапециевидные фермы (рис. 1.1 в) используются для покрытий с малым уклоном кровли (1/12-1/15) в однопролетных зданиях.

Формы стальных большепролетных ферм [9J

Рис. 1.1. Формы стальных большепролетных ферм [9J: а - с параллельными поясами, треугольной решеткой с дополнительными стойками; бс параллельными поясами, решетка с нисходящими раскосами; в - трапециевидная; г - односкатная трапециевидная со итренгелъной решеткой; д - полигональная; е - треугольная; ж - двухскатная с параллельными поясами и затяжкой; з - сегментная; и - рыбовидная (с криволинейными поясами)

Односкатные трапециевидные фермы (рис. 1.1 г) целесообразны при одностороннем водоотводе и горизонтальном нижнем поясе. Полигональные фермы (рис. 1.1 д) при ломаном очертании верхнего пояса образуют переменный уклон кровли. Эти фермы применяются достаточно редко для зданий пролетом 60-90 м. Треугольные фермы (рис. 1.1 е) применяются при крутых уклонах кровли (1/5—1/7); распространенное решение таких ферм - в виде двух полуферм, соединенных в уровне нижнего пояса затяжкой. Применяются для зданий с пролетом до 60 м. Двухскатные фермы с параллельными поясами и затяжкой (рис. 1.1 ж) могут применяться при легкой нагрузке пролетами до 90 м. Применение сегментных ферм (рис. 1.1 з) подходит для покрытий с пролетами 60-100 м с преобладанием постоянной равномерно распределенной нагрузки. При параболическом очертании верхнего и нижнего пояса усилия в поясах от постоянной нагрузки получаются постоянными, а усилия в решетке - незначительными. Такие фермы часто называют «рыбовидными» (рис. 1.1 и).

Высоту разрезных ферм в середине пролета рекомендуется назначать для трапециевидных и полигональных 1/8-1/12 пролета, с параллельными поясами - 1/8-1/14 пролета, треугольных - 1/6-1/9 пролета, ферм с затяжкой - 1/8-1/10 пролета (полуферм 1/12—1/20) [9].

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >