Здания с плоскими безраспорными конструкциями.

Т Е М А № 18

Самыми простыми конструкциями для покрытия больших помещений являются плоские безраспорные конструкции, к которым относятся балки и фермы.

Современные балки делают двутаврового (для небольших пролетов и таврового) сечения с концентрацией материала в верхней и нижней зонах. Для уменьшения веса тонкую соединительную стенку между нижним и верхним поясами балки иногда делают не сплошной, а с отверстиями (круглыми или многоугольными).

Балки бывают двускатные, односкатные и горизонтальные. Высота балки зависит от пролета, прочности материала, нагрузок и от допускаемых прогибов.

Деревянные балки бывают гвоздевые и клееные. Они могут иметь прямоугольное или двутавровое сечение. Высоту их принимают 1/10...1/12 пролета.

Железобетонные сборные балки бывают таврового (пролетом 6, 9 и 12 м) и двутаврового сечения (пролетом 12, 18 и 24 м). Балки пролетом 18 и 24 м могут выполняться составными, с облегченными стенками за счет отверстий и с предварительно напряженной арматурой нижнего пояса. Высоту железобетонных балок принимают от 1/10 до 1/12 пролета.

Металлические (стальные) балки имеют двутавровое сечение прокатного профиля или составного, выполненного на сварке.

Ферменные конструкции возникли также в глубокой древности. Деревянные фермы в виде висячих треугольных стропил пролетом до 22 м применяли уже в Древнем Риме.

В ферме оставлены только самые напряженные элементы конструкции— верхний и нижний пояса, которые соединяются вертикально и наклонно поставленными элементами — решеткой фермы. Вертикальные элементы решетки называют стойкими, наклонные — раскосами. Такая конструкция намного легче балки, а потому может перекрывать гораздо большие.

Фермы бывают односкатные, двускатные, с горизонтальным верх­ним поясом, сегментного очертания.

Рис. 1. Основные схемы ферм:

а, в — полигональные с треугольной решеткой; б, г — двускатные с треугольной и перекрестной решеткой; d, e — сегментные безраскосные а с раскосами; ж, з — с параллельными поясами с раскосами и безраскосная (балка Виранделя); и, к — треугольные с раскосами и безраскосная; л, м — треугольные с раскосной решеткой; к — шпренгельная с затяжкой; Ж-Б, М. Д, Д-М — ин­дексы, обозначающие характерные схемы для же­лезобетонных, металлических, деревянных и де­рево-металлических ферм

Деревянные фермы в настоящее время применяют редко.

Железобетонные фермы изготовляют пролетами 18 и 24 м. Фермы могут быть составными из двух полуферм. Наибольший интерес при строительстве гражданских зданий представляют фермы с параллельными поясами и безраскосные фермы. Для создания сплошного технического этажа при многопролетном здании покрытие делается малоуклонным с опиранием плит покрытия на стойки, выходящие за пределы сегментного очертания верхнего пояса

Стальные фермы и фермы из алюминиевых сплавов применяют при пролетах 30 м и более. Все элементы ферм делают из прокатных профилей, (обычно из уголков), соединяемых на сварке металлическими листами (косынками. По металлическим фермам выгодно укладывать легкое покрытие (например, стальной штампованный настил) с эффективным утеплителем (пенопласт и др.