Вопрос №2.Плоскостные большепролётные конструкции покрытий : балки, фермы.

Балки и фермы -основные виды безраспорных плоскостных конструкций. Балки являются наиболее простыми несущими конструкциями и эффективно используются до достижения перекрываемого ими пролета определенной величины. Если пролет превышает указанные величины, целесообразно перейти на использование ферм. Фермы сложнее в изготовлении, но они обладают меньшей массой, что понижает расход материалов как для ферм, так и для опор и фундаментов на которые они опираются. У балок материал распределен по всему их сечению, у ферм он сосредоточен только в верхнем и нижнем поясах, в стойках и раскосах, которые эти пояса соединяют. Поэтому в отличие от балок, работающих на изгиб целым своим сечением, все элементы решетки фермы работают только на сжатие и растяжение, т. е. материал используется полнее, чем у балки.

Ж/б балки заводского изготовления для пролетов 12, 15, 18 м получили наибольшее распространение благодаря экономному расходу металла, простоте монтажа и соответствия таких балок противопожарным нормам. Обычно сечение таких балок имеет форму прямоугольника, тавра, двутавра.

Ж/б фермы изготовляют обычно сегментной прямоугольной или трапециевидной двускатной формы. Узлы верхнего пояса, на которые опираются ребра плит перекрытия, размещаются вдоль фермы, как правило с шагом 3 м. Ширина сечения всех частей каждой из ферм принимается одинаковой; варьируется лишь высота сечений отдельных элементов (определяется расчетом). Если длина
фермы превышает 24 м, ее обычно проектируют из двух одинаковых частей, которые на строительстве соединяются воедино. В последнее время чаще применяют типовые сегментные безраскосые фермы.

Стальные балки имеют обычно двутавровое сечение из прокатных профилей, для пролетов выше 12 м являются сварными из листа. В балках длиной более 6 м устраивают ребра жесткости через каждые 1, 5... 2 высоты балки, располагая их под ребрами
настила, укладываемого на балку.

Стальные фермы обычно применяют при пролетах 12... 18 м и выше.

Чаше всего применяются фермы трапециевидные двускатные, с параллельными поясами и др. Обладая большой жесткостью в
своей плоскости, металлические фермы имеют совершенно недостаточную жесткость из этой плоскости; поэтому
установленные с определенным шагом фермы должны быть надежно раскреплены в направлениях, нормальных к их плоскостям.

Фермы могут быть также выполнены и из алюминиевых
сплавов. Преимущества: сравнительно небольшой вес, коррозиеетойкость и не становятся хрупкими при температурах
ниже —50 °С (недостаток стальных конструкций при их применении на Севере).Минусы: прочность в 2..3 рази ниже, чем у стальных, а их цена выше. Применение конструкций из алюминиевых сплавов в
обычных условиях целесообразно только при больших пролетах или в
северных районах с низкими температурами.

Конструируются металлические фермы с применением прокатных
уголковых и швеллерных профилей. При пролетах более 40... 50 м и при больших нагрузках эти профили рационально заменить трубчатыми или коробчатыми сечениями.

Подстропильные фермы из металла проектируются по тому же принципу, что и несущие фермы, с той только разницей, что нижний пояс их должен быть достаточно широк, или иметь уширения в местах опирания несущих ферм.

Деревянные балки в покрытиях одноэтажных зданий с пролетами в
12 м и более выполняются гвоздевыми, составленными из брусков и досок, и клееными—-из досок, уложенных плашмя и прочно соединенных между собой синтетическим клеем. Клеёные допускается применять в зданиях гражданского назначения II класса по капитальности: спортивные залы, общественные центры.Защита от гниения и возгорания: пропитка древесины антипиренами или покрытие всех видимых поверхностей специальной штукатуркой или устройством подвесных потолков из несгораемых материалов. Деревянные клееные конструкции допускается применять в зданиях гражданского назначения II класса по капитальности(спортивные залы, общественные центры и т. п.)