Стропильные и подстропильные конструкции, настилы

Выбор типа конструкции покрытия требует повышенного внимания, поскольку пролеты их в массовом строительстве составляют 12...24 м, а в некоторых отраслях промышленности (металлургия, авиационная промышленность, судостроение) значительно больше. Несущие элементы покрытия устраивают плоскостными и пространственными. Плоскостные включают в себя стропильные и подстропильные конструкции, настилы. Стропильные конструкции воспринимают воздействия, обусловленные как опирающимися на них ограждающими элементами покрытия, так и подвешенными к ним средствами внутрицехового транспорта и технологического оборудования. Это определяет их многообразие форм и конструктивных решений. % Стропильные железобетонные конструкции изготовляют в виде балок и ферм. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки.

Железобетонные балки обычно менее трудоемки при изготовлении, имеют меньшую высоту в середине пролета, однако материала на них расходуется больше, чем на фермы того же пролета. Объем межбалочного пространства здесь меньше, однако использовать его для размещения инженерных коммуникаций сложнее из-за ограниченной величины отверстий, устраиваемых в стенке балок. Наибольшее применение балки находят для перекрытия пролетов 18 м. Имеются экономичные решения и для перекрытия пролетов 24 м. Наибольшее распространение в настоящее время нp class=аходят унифицированные балки, приведенные на рис. 10.11.

Стропильные фермы изготовляют сегментного типа, реже с треугольной решеткой, а чаще безраскосные. Последние более просты в изготовлении, однако требуют несколько увеличенного расхода бетона. При необходимости устройства малого уклона покрытия, составляющего для пролета 18 м 3,3%, а для пролета 24 м — 5%, в верхних узлах безраскосных ферм устраивают столбики (рис. 10.12, б, в). Придание покрытию малого уклона обеспечивает лучшую возможность механизации кровельных работ и создает большую надежность кровли в эксплуатации. Однако из-за необходимости увеличения при этом высоты наружных стен, а отсюда и объема здания, малоуклонные кровли становятся особенно целесообразны в многопролетных зданиях.

Для производств, где целесообразно использовать межферменные пространства (например, текстильные предприятия), применяют фермы с параллельными поясами или полигональными с треугольной решеткой (рис. 10.12, г, д).

Фермы с ломаным нижним поясом находят ограниченное применение. Такая ферма имеет большую устойчивость, поскольку центр тяжести расположен ниже точки опирания, однако при этом несколько снижается высота помещения.

Необходимой несущей способности ферм, зависящей от массы опирающегося на нее технологического оборудования, типа и конструктивной схемы покрытия, географического района строительства, достигают принятием нужного процента армирования и класса бетона. Основной вариант ферм разработан для покрытий с плитами шириной 3 м. На особо нагруженных участках покрытия допускается использование плит шириной 1,5 м. Это вызывает изгиб панели верхнего пояса фермы, заключенной между ее узлами, что должно учитываться при расчете армирования. Придание верхнему поясу фермы криволинейного очертания облегчает решение задачи, так как внецентренное размемы. Последние изготовляют двух видов: для малоуклонных кровель большей высоты (рис. 10.13,6), а для скатных кровель — меньшей высоты с устройством стоек на опорах, служащих опорой для крайних настилов покрытия (рис. 10.13, в). Есть решения с провисающим нижним поясом (рис. 10.13, г).

В бескрановых зданиях и в зданиях с опорными мостовыми кранами стропильные конструкции часто располагают через 12 м, при котором используют настилы длиной 12 м.

Железобетонные плиты, служащие основанием для кровли, укладывают по поперечным стропильным конструкциям; они имеют четыре типоразмера. При шаге стропильных конструкций 6 м используются плиты 3X6 и 1,5X6 м, а при шаге 12 м — 12X6 и 1,5X12 м (рис. 10.14). В основном применяют плиты шириной 3 м, что соответствует расстоянию между узлами ферм. Плиты шириной 1,5 м используют главным образом в ендовах, когда для восприятия нагрузки, возникающей от отложения снега, несущая способность плит шириной 3 м оказывается недостаточной. При замене ее двумя плитами шириной 1,5 м в работу включаются четыре ребра и по расходу бетона такое решение получается более экономичным.

В связи с внедрением в практику сельскохозяйственного строительства стропильных конструкций пролетом 15 и 21 м возникла необходимость использовать плиты шириной 1,5 м, допуская их внеузловое опирание по всему пролету фермы. Изменение несущей способности плит в зависимости от величины временной нагрузки на покрытие достигается изменением количества арматуры и класса бетона.

Длинномерными настилами, работающими «на пролет», перекрывают пролеты 18 и 24 м. Опираются они на балки или фермы, идущие по колоннам вдоль здания (см. рис. 10.3). Пролеты балок или ферм определяются шагом колонн и составляют 6 или 12 м. Номинальная ширина плит 3 м. Наиболее детально разработаны плиты КЖС, П-образные и коробчатые пролетом 18 м, опалубочные размеры их приведены на рис. 10.15. Плиты П-образные и коробчатые имеют высоту на опоре 600 мм и используются для малоуклонных кровель. Плиты КЖС имеют на опоре 145 мм. Уклон кровли при этих плитах переменный, что затрудняет механизацию кровельных работ, а из-за малой высоты опорной части прокладка коммуникаций в пределах покрытия затруднена. ф Жесткость диска покрытия обеспечивается замоноличиванием швов между плитами и приваркой ребер плит к подстропилам. Плиты коробчатые, кроме того, свариваются между собой с помощью закладных деталей, расположенных в их полках.

Проведенные сопоставления эффективности применения плит «на пролет» показали, что наиболее благоприятные показатели имеют П-образные плиты. Однако применение плит «на пролет»вызывает определенные трудности, связанные с прокладкой вентиляционных коробов большого сечения в помещениях, требующих устройства вытяжной вентиляции. Это определяется тем, что большие каналы не могут быть размещены в габаритах покрытия. Отсюда приходится их прокладывать ниже уровня покрытия, увеличивая высоту цеха. Кроме того, подстропильные конструкции препятствуют устройству выбросов воздуха в атмосферу, устраиваемых обычно в межколонном пространстве, по оси продольного ряда колонн.

Для производств, нуждающихся в устройстве развитой системы вентиляции, используются коробчатые настилы. Однако на практике они широкого развития пока не получили.