3.Большепролетные балочные покрытия. Пути повышения эффективности балочных конструкций.

Большепролетные балочные покрытия обычно используют при пролетах 50—100 м. Преимущество балочных систем — их безраспорность. На нижележащие конструкции передаются только вертикальные опорные реакции, так как горизонтальные реакции от вертикальных нагрузок в балочных системах не возникают. Это упрощает конструкцию зданий. Основными элементами балочных покрытий являются плоские, спаренные в блоки или трехгранные фермы. Плоские фермы соединяются между собой горизонтальными и вертикальными связями и прогонами, которые так же, как и в покрытиях средних пролетов, обеспечивают пространственную жесткость покрытия и устойчивость отдельных стержней ферм. Балочные покрытия применяются в зданиях прямоугольной формы или близкой к ней. Компоновка покрытий больших пролетов выполняется по нормальной или усложненной схеме. Нормальная схема компоновки обычно используется при шаге ферм 6 и 12 м. Между фермами укладываются прогоны, поддерживающие кровельный настил. При шаге главных ферм 18, 24 м и более переходят на усложненную схему компоновки со вспомогательными фермами. Индустриальными являются покрытия из объемных блоков , при монтаже которых не требуются связи. При проектировании тяжелых ферм больших пролетов используются те же основные принципы, что и при проектировании легких ферм. Стержни ригеля имеют Н-образное сечение и выполнены из высокопрочной стали.

Основная нагрузка на больше пролетные покрытия — постоянная нагрузка от собственного веса несущих и ограждающих конструкций. Поэтому повышение эффективности конструкций покрытий связано в первую очередь с уменьшением их массы за счет: применения легких ограждающих конструкций; использования высокопрочных сталей и алюминиевых сплавов в несущих конструкциях; предварительного напряжения конструкций; включения ограждающих конструкций в совместную работу с несущими; концентрации материала в основных несущих элементах для более полного использования его прочностных свойств и уменьшения числа вспомогательных элементов.

4.Большепролетные рамные покрытия. Конструктивные схемы. Достоинства. Недостатки.

При перекрытии больших пролетов применяют двухшарнирные и бесшарнирные рамы. Бесшарнирные рамы более жестки, экономичнее по расходу металла и удобнее в монтаже, однако они требуют мощ­ных фундаментов с плотными основаниями для них и более чувстви­тельны к температурным воздействиям. Высота ригеля рамы может быть принята меньше высоты стропильной фермы; в ряде случаев это может оказаться существенным при больших пролетах.

Рамные системы в перекрытиях больших пролетов могут иметь раз­нообразные очертания. В гаражах и ангарах рамы имеют небольшую высоту по сравнению с размером пролета. В павильонах и некоторых промышленных зданиях рамы обычно имеют значительную высоту.

В большепролетных перекрытиях применяются как сплошные, так и сквозные рамы. Сплошные рамы применяются сравнительно редко и лишь при относительно небольших пролетах (/ = 50...60 м); их преиму­щества — меньшая трудоемкость, транспортабельность и возможность уменьшения высоты помещения.

Сплошные рамы часто проектируют двухшарнирными. Чтобы облег­чить конструкцию опор, можно для восприятия распора рамы устраи­вать затяжку, расположенную на уровне опорных шарниров, ниже уровня пола. Сквозные рамы с мощным ригелем и стойками небольшой высоты (рис. 17.8) распространены в ангаростроении, где они проектируются пролетами до 100—120 м. Сквозные рамы могут быть двухшарнирными — с шарнирами в местах сопряжений ригеля со стойками или на уровне фундаментов (рис. 17.8, а) и бесшарнирными (рис 17.8,в).. Бесшарнирные рамы (см. рис. 17.8, в) применяют при пролетах 120—150 м, когда уменьшение изгибающего момента в ри­геле особенно необходимо. Ширина стоек сквозной рамы принимается равной длине панели ригеля (5—7 м).,

5. Большепролетные рамные покрытия. Пути повышения эффективности рамных конструкций. При перекрытии больших пролетов применяют двухшарнирные и бесшарнирные рамы. Бесшарнирные рамы более жестки, экономичнее по расходу металла и удобнее в монтаже, однако они требуют мощ­ных фундаментов с плотными основаниями для них и более чувстви­тельны к температурным воздействиям.

Сплошные рамы часто проектируют двухшарнирными. Чтобы облег­чить конструкцию опор, можно для восприятия распора рамы устраи­вать затяжку, расположенную на уровне опорных шарниров, ниже уровня пола (рис. 17.7). Натяжением затяжки можно дополнительно разгрузить ригель рамы. Высота ригеля сплошной рамы принимается равной 1/30—1/40 пролета. Такая небольшая высота возможна благода­ря разгружающему влиянию опорных моментов рамы.

Уменьшить изгибающий момент в ригеле рамы, а следовательно, и высоту ригеля можно передачей веса стены или покрытия пристроек, примыкающих к главному пролету, на внешний узел стойки рамы (рис. 17.9, а) или смещением в двухшарнирной раме опорных шарниров с оси стойки внутрь помещения (рис. 17.9,6). В этом случае вертикальные опорные реакции создают дополнительные моменты, разгружающие ригель. Возможна также подтяжка ригеля тросами или предварительное на­пряжение ригеля затяжкой. Ригель решетчатой рамы может быть тра­пецеидального очертания (см. рис. 17.8) и с параллельными поясами. Схема рамы с параллельными поясами применяется в случаях, когда надворотная рама поддерживает стропильные фермы. Скат для отвода воды.в этом случае образуется уклоном стропильных ферм (см. рнс. 17.24). При больших пролетах и нагрузках ригели решетчатых рам конструи­руют как тяжелые фермы; при сравнительно малых пролетах (40—• 50 м) они могут иметь такие же сечения и узлы, как и легкие фермы.