Железобетонные фермы и балки: стропильные, с параллельными поясами

Железобетонные стропильные балки и фермы промышленных зданий

Железобетонные балки применяются в односкатных, многоскатных и малоуклонных, а также плоских (i=1:20)   покрытиях  одноэтажных промышленных зданий с пролетами (L) от 6 до 18 м.

 Балки односкатных, плоских  и малоуклонных покрытий имеют прямолинейный верхний пояс,  а в двускатных балках верхний пояс имеет ломаное очертание с уклоном  i = 1:12.

 Конструкция балок допускает крепление к ним подвесных кранов грузоподъемностью до 50 кН.

 Для пролетов 6 и 9 м балки имеют тавровое сечение с высотой на опоре 590 и 890 мм.

 Балки пролетами 12 и 18 м  изготавливают двутаврового или прямоугольного сечений с высотой на опоре 890, 1190 и 1490 мм.

Балки двутаврового сечения с толщиной стенки 80 мм усилены на опорах массивными вертикальными ребрами. Для снижения массы в балках прямоугольного сечения устраивают отверстия. Такие балки

опорных частях просты в изготовлении и облегчают разводку верхних коммуникаций, но имеют больший вес, нежели балки таврового или двутаврового сечений.

На верхнем поясе железобетонных балок предусматривают закладные элементы (М) для крепления прогонов или плит покрытия, на нижнем поясе и стенке – для крепления подвесных путей, а в – стальные листы с вырезами для крепления балок к колоннам. Опирание балки на колонну показано. 

Опирание железобетонной балки на колонну

Железобетонные фермы применяют для перекрытия пролетов 18, 24 и редко 30 м. По очертанию поясов они бывают сегментными, арочными безраскосными и раскосными, с параллельными поясами  и полигональными.

Виды поясов фермы а – сегментное  б – полигональное  в – трапецеидальное  г – с параллельными поясами  д – треугольное

Треугольные фермы применяют, в основном, для кровель из асбестоцементных и металлических листов, а с параллельными поясами – для плоских покрытий под рулонную кровлю.

Для придания кровле небольших уклонов используют сегментные и арочные фермы со столбиками для опирания на них панелей покрытия. Такие «рожковые» фермы для малоуклонных покрытий приведены на рис. 5 а.

Наиболее рациональны по распределению материала сегментные и арочные фермы, имеющие ломаный или криволинейный верхний пояс. По сравнению с фермами других очертаний в элементах решетки этих ферм усилия  меньше, что позволяет делать решетку более редкой.

Фермы с параллельными поясами и полигональные имеют простую конфигурацию и хороши тем, что взаимозаменяемы со стальными фермами.

Однако, к их недостаткам следует отнести сравнительно мощную решетку и большую высоту, что приводит к перерасходу материала на стены и увеличению малополезного объема здания, кроме того, они требуют дополнительных вертикальных и горизонтальных связей в покрытии.

Источник: http://pgs-student.blogspot.com/2014/08/Zhelezobetonnyye-stropilnyye-balki-i-fermy-promyshlennykh-zdaniy_7.html

Проектирование ж/б стропильных балок покрытий одноэтажных промышленных зданий

Стропильные балки. Их изготовляют односкатными, двускатными и с параллельными поясами (рис. 55).

Односкатные балки (рис. 55, а) применяют в покрытиях одноэтажных промышленных зданий пролетом 6—12 м, с шагом колонн 6 м и наружным водостоком. Двускатные балки (рис. 55, б) используют в покрытиях одноэтажных промышленных зданий при пролетах 6—18 м, шаге колонн 6 и 12 м с наружным и внутренним водостоком. Балки с параллельными поясами (рис.

55, в) применяют в покрытиях промышленных зданий с плоской кровлей при пролетах 12 и 18ми шаге колонн 6 и 12 м. Стропильные балки имеют тавровое или двутавровое сечение. В целях уменьшения массы балок и пропуска коммуникаций в их стенках устраивают отверстия различного очертания.

Одно- и двускатные балки можно собирать из отдельных блоков с последующим натяжением пропущенной через них арматуры.

Балки устанавливают на железобетонные колонны или на несущие стены с устройством железобетонных подушек, а балки пролетом 18 м также на подстропильные балки. К колоннам балки покрытия прикрепляют анкерными болтами, выпущенными из колонн и проходящими через опорный лист, приваренный к закладной детали балки. Опорный лист балки прикрепляют к листу, заложенному в колонну.

В продольных температурных швах одну из балок устанавливают ца катковую опору.

Балки изготовляют из бетона марок 300, 400 и 500, рабочую арма-туру — из высокопрочной проволоки класса Вр-П или стержней из стали класса A-IV и А-Шв.

Рис. 55. Железобетонные балки: а — односкатные; б — двускатные; в — с параллельными поясами

Стропильные фермы — конструкции, состоящие из отдельных соединенных между собой стержней, образующих каркас.

Стержни фермы, расположенные по ее верхнему контуру, составляют верхний пояс, а по нижнему контуру — нижний пояс. Вертикальные стержни фермы называют стойками, наклонные — расколами.

Стойки и раскосы, расположенные между верхними и нижними поясами, образуют решетку фермы, а точки (места), в которых сходятся концы стоек и раскосов,— узлы фермы.

Участок между двумя соседними узлами называется панелью.

В зависимости от очертания верхнего пояса фермы делят на сегментные, с параллельными поясами и др. (рис. 56). Железобетонные фермы могут быть цельными или составными. Составные фермы выполняют из двух полуферм или нескольких блоков.

Рис. 56. Железобетонные предварительно напряженные Стропильные фермы: а — сегментная ферма; б — ферма с параллельными поясами

Их применяют в скатных и плоских покрытиях одноэтажных промышленных зданий пролетом 18 м и более. Устанавливают стропильные фермы на железобетонные колонны или подстропильные фермы. Для крепления ферм к колоннам (подстропильным фермам), а также к фермам плит покрытия, рам фонаря, связей в них предусмотрены соответствующие стальные закладные детали.

Фермы выполняют с предварительным напряжением нижнего пояса и растянутых раскосов (в фермах с параллельными поясами).

Изготовляют фермы из бетона марок 300—500, рабочую арматуру. — из высокопрочной проволоки Вр-Н и стержней из стали класса A-IV
и др.

Подстропильные фермы и балки применяют в покрытиях одноэтажных многопролетных промышленных зданий наряду со стропильными фермами и балками (рис. 57),

Подстропильные фермы и балки применяют в средних рядах зданий для опирания ферм или балок покрытия в тех случаях, когда их шаг составляет 6 м, а шаг колонн средних рядов — 12 м.

Подстропильные фермы (балки) устанавливают вдоль здания непосредственно на колонны, с которыми их скрепляют путем сварки закладных деталей.

Все фермы (балки) имеют одинаковый пролет 12 м, кроме ферм, устанавливаемых в торцах здания и у поперечных температурных швов, пролет которых составляет 11, 5 м (в соответствии с расположением колонн).

По концам и посредине (в нижнем узле) подстропильных ферм (балок) предусмотрены площадки для опирания стропильных ферм (балок). В площадках имеются закладные листы с приваренными к ним анкерными болтами.

Фермы (балки) изготовляют с предварительным напряжением нижнего пояса из бетона марок 400 и 500. Основная (напрягаемая) арматура — из высокопрочной проволоки класса Вр-11 и стали класса А-1У и др.

Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:

Источник: https://megalektsii.ru/s165120t5.html

Стропильная балка: особенности конструкции

Крыша, как правило, имеет скатную наклонную форму, что позволяет дождю и снегу скатываться по ней без скопления и проникновения внутрь постройки. Наклон может быть различным и выбирается в зависимости от заданной проектом формы крыши и предпочтений застройщика.

Формирование наклона происходит с помощью стропильной системы. Ведь именно от того, как расположены в ней все стропильные и подстропильные элементы зависит, под каким углом будет осуществляться монтаж покрытия и общий внешний вид крыши в дальнейшем.

Значения конструктивных стропильных элементов

Устройство крыши является завершающим этапом строительства коробки дома. Металлический профнастил или шифер, защищающий конструкцию от осадков, крепиться на стропильную систему. Стропильная система крыши представляет собой каркас, состоящий из опорных элементов, служащий основанием для кровельного материала.

Законченная крыша должна легко справляться с поставленной перед ней задачей: защитить конструкцию от неблагоприятных воздействий внешней среды и выдерживать необходимые нагрузки. При этом нагрузки принято подразделять на постоянные, временные и нестандартные.

Постоянными нагрузками принято считать вес кровли, включая изоляционные слои, кровельный материал и все крепежные элементы. Временные – это дождь, снег и ветер. Нестандартные, как правило, возникают непредвиденно и внезапно, например, землетрясения.

Подстропильные конструкции являются промежуточными опорами для стропил и устанавливаются через каждые шесть метров.

Назначение стропильных элементов

В связи с тем, что основная нагрузка приходится на стропильную систему, при ее возведении важно подобрать наиболее подходящие материалы для изготовления стропильных и подстропильных элементов, произвести правильные расчеты для стропил и выполнить монтаж стропильной системы и покрытие крыши кроющими материалами в соответствии с необходимыми технологическими этапами.

Балка (матица) представляет собой брусок или бревно, являющееся несущей основой для крыши и стропильной системы.Стропильные фермы (балки) могут изготовливаться из любого материала: железобетона, древесины или металла. Наиболее часто применяется дерево, ведь при возведении стропильной системы часто необходима подгонка материала.

Стропила из железобетона и металла достаточно тяжеловесны и отличаются сложностью крепления. Такие стропила применяются при строительстве зданий из камня или бетона. В последнее время на строительном рынке стали появляться полимерные стропильные элементы, но применяются они очень редко.

Благодаря изгибающим моментам постоянная нагрузка равномерно давит на балку.

Ферма ? это стержневая система, остающаяся неизменной после замены ее жестких узлов на шарнирные. Ферма состоит из пояса, стойки, раскосов, шпренгеля. Формируются фермы из прямых стержней, соединенных в узлах.

Такая конструкция позволяет сконцентрировать давящую нагрузку на узлы соединения стержней и полностью использовать их сечение.

Наиболее оптимальным вариантом при строительстве зданий являются безраскосные фермы. Они наиболее часто применяются для сборного железобетона.

Железобетонные балки и их виды

Железобетонные стропильные балки

Стропильные балки, выполненные из железобетона, применяются для 6, 9,12,18-ти метровых пролетов. Если пролет большей длины, применение железобетонных балок нецелесообразно. В таком случае на помощь строителям приходят фермы.

Восемнадцатиметровые балки применяются как поперечные ригели. Впоследствии на них производят монтаж плит размером 3х12 и 3х6.

В зависимости от типа профиля и области применения выделяют следующие виды балок.

Односкатная. Такой тип балок выпускается с нижним ломаным поясом или несколькими параллельными поясами.

  1. Трапециевидная двускатная. Такая балка имеет уклон верхнего пояса.
  2. Балка с верхним криволинейным или ломаным поясом.

В зависимости от вида покрытия, предусмотренного технической документацией строительства, выбирается наиболее подходящий тип балки.

При строительстве здания, проект которого предусматривает возведение крыши с уклоном в одну сторону, применяются односкатные балки. Наиболее часто такой тип балок используется при возведении пристроек, прилегающих к основному зданию.

Наиболее часто в строительстве при возведении двускатной крыши применяются балки, обеспеченные постоянным уклоном верхнего пояса.

Двускатные решетчатые балки, имеющие общую длину пролета 12 или 18 метров, используются в случае необходимости прохождения на уровне перекрытия инженерных коммуникационных систем.

Балки, имеющие верхний пояс в виде кривой или ломаной линии, применяются в области строительства очень редко в связи со сложной технологией производства.

От чего зависит выбор сечения балок

Для того, чтобы не ошибиться с подбором арматуры и поперечных сечений для железобетонных балок, необходимо знать ряд особенностей.

Читайте также:  Пенополистиролбетонные блоки: особенности, размеры, фото

Двутавровая балка с шириной стенки от 60 до 100 мм является самой практичной. Толщину стенки необходимо выбирать в зависимости от размещения арматурного каркаса, а также укладки и уплотнения бетона.

У V-образных опорных элементовтолщина стенки постепенно увеличивается. Это свойство обеспечивает прочность конструкции, а также ее стойкость к образованию трещин.

Для балок, имеющих длину 6 и 9 метров, может быть применено тавровое сечение.

Балки с различными видами сечений

Для обеспечения устойчивости при транспортировке и монтаже ширина верхней полки составляет от 1/50 до 1/6, то есть около 200 — 400 мм.

Ширину нижней полки выбирают в зависимости от прочности бетона при ее обжатии, от диаметра зажимов натяжных устройств и от длины балки, давящей на колонну.

Ширина нижней полки колеблется от 200 до 280 мм. Переход от вертикальной стенки к полкам осуществляется с помощью вутов, имеющих угол наклона 45°.

Решетчатые двускатные стропильные балки применяются при необходимости прохождения коммуникаций. Диаметр сечения таких балок составляет 200-280 мм.

  1. Двускатные балки изготавливают из бетона классов В25 — В40. В качестве основы используется арматурные прутья классов A-V и A-IV, канаты класса К-7 и высокопрочную проволоку класса Bp-II.
  2. Продольные стержни верхней полки и каркасы стенки изготавливают с помощью арматуры класса A-III.

В опорных частях ригелей устанавливают вертикально расположенные стержни и сетки, выполняющие роль дополнительной арматуры.

Железобетонная балка двускатная

При обжатии двускатных балок с двутавровым сечением в верхней полке могут образоваться многочисленные трещины. Для того, чтобы этого избежать, необходимо стропильные железобетонные балки армировать конструктивной напрягаемой арматурой в верхней части ригеля. При этом эксцентриситет усилия обжатия и растягивающее напряжение в верхней полке уменьшаются.

Нагрузка балки от собравшегося снега и собственного веса передается на опоры через ребра панелей.

Подбор как продольной, так и поперечной арматуры, расчет стойкости к возникновению прогибов и трещин производится для простого изгибаемого элемента прямоугольного, двутаврового или таврового профиля на всех стадиях работы.

Если нагрузка на балки с параболическим криволинейным и параллельным очертанием верхнего пояса распределена равномерно, расчетное сечение будет расположено в середине пролета.

Балки из бруса

Часто для изготовления балок используется такой материал, как клееный брус, ведь этот очень качественный материал практически не подверженный искажению при усыхании.

Конструкционный брус применяется также в несущих конструкциях. Самой прочной балкой на изгиб является брус, соотношение сторон которого составляет 7:5.

Конечно, обычное круглое бревно может выдержать гораздо большую нагрузку, чем клееный брус. Однако оно обладает значительно меньшей прочностью на изгиб.

В случае, если два рядом стоящих бруса скрепить шпонками и болтами между собой, такая конструкция приобретает свойство выдержать значительно больший вес. Если при изготовлении стропильной системы применялись слишком тонкие бруски, со временем это приведет к их изгибу и деформации всей конструкции.

При строительстве чердачных помещений и междуэтажных перекрытий применяются балки толщиной, составляющей не меньше, чем 1/24 длины этой балки.

Марки балок

Подстропильные балки и их особенности

Подстропильные балки имеют свои особенности:

  1. Изготавливаются подстропильные балки с использованием пучковой арматуры только предварительно напряженными.
  2. Крепление балок и ферм к каркасу осуществляется с помощью болтов или сваривается стальными закладными деталями.
  3. Расчет подстропильной балки осуществляется по схеме однопролетной, нагруженной распределенной нагрузкой от своего веса и в середине пролета сосредоточенной силой.
  4. Для опор несущих конструкций покрытия балки и фермы на подстропильных конструкциях оснащены железобетонными консолями, либо стальными столиками.
  5. Подстропильные балки и фермы крепятся к каркасу точно так же, как основные конструкции покрытия.

Верхние пояса балок подстропильных систем развязаны непрерывным диском профилированного настила покрытия.

Итак, правильно подобрав наиболее подходящий вид стропильных и подстропильных балок, их размер и сечение при возведении того или иного типа крыш, вы обеспечите надежность и устойчивость кровли на долгие годы.

Источник: https://krovlyaguru.com/vidy/stropilnaja-balka-osobennosti-konstrukcii.html

Стропильные и подстропильные железобетонные балки

При возведении промышленных и жилищных зданий одним из важных этапов строительных работ является устройство покрытия конструкций.

К покрытию зданий предъявляются следующие требования: надежное укрытие от внешних атмосферных воздействий, прочность, огнестойкость, простота и легкость монтажа.

Для решения этих задач при наведении покрытий строящихся зданий используются различные железобетонные балки.

Предназначение и способы укладки

По способу укладки железобетонные балки подразделяются на стропильные и подстропильные.

Стропильные служат для перекрытия пролётов покрытия строящегося здания, поддержанию опирающихся на них различных конструкций покрытия.

Подстропильные предназначены для перекрытия промежутка (шага) между колоннами и являются опорой для стропильных балок.

Железобетонные стропильные балки используются с шагом опорных колонн 6 метров, при ширине пролетов 6, 9. 12 и 18 метров. Для 6 и 9-метровых пролётов применяются железобетонные опоры с тавровым сечением, имеющие толщину стенок 100 мм и имеющих утолщение.

Для пролётов 12 и 18 метров применяют балки имеющие двутавровое сечение, толщина вертикальной стенки составляет 80 мм и использованная арматура предварительно напряжена.

В железобетонных конструкциях решётчатого типа предусмотрены отверстия для пропуска труб, электрокабеля и других проводов.

Железобетонные балки с двутавровым сечением с параллельными поясами применяются в зданиях имеющих плоскую кровлю. У них толщина вертикальной стенки составляет 80 мм и утолщения в опорных узлах.

Устройство железобетонных буронабивных свайдля фундамента по технологии ТИСЭ выполняется преимущественно в условиях частного строительства. Для выполнения бурения используют специальный запатентованный разработчиком фундаментный ручной бур ТИСЭ-Ф.

Кладка из керамзитобетонных блоков из-за весьма точных геометрических размеров камней может вестись с применением кладочных клеев – так называемая «тонкошовка». О керамзитобетонных блоках читайте в этой статье.

Если в строящемся здании используется сетка колонн 12х18 метров, применяются подстропильные железобетонные балки. Для зданий со скатными покрытиями или с «ломаной кровлей» используются двускатные стропильные (трапецевидного типа уклоном верхней полки от конца) конструкции.

Односкатные железобетонные балки применяются при строительстве однопролетных зданий и пристроек. Для строящихся зданий с различными плоскими покрытиями используются опоры постоянной высоты с параллельными полками.

Типы железобетонных балок

Предприятие-изготовитель утверждает производственно техническую документацию, которая регламентируется ГОСТом и определяет порядок изготовления стропильных и подстропильных конструкций на заводах ЖБК.

ГОСТ20372-90 подразделяет балки на следующие основные типы:

  • БСП –стропильные железобетонные с параллельными поясами
  • БСО –стропильные односкатные
  • БСД –стропильные двухскатные
  • БП –подстропильные

БСП – двутавровой или Т-образной формы, длинной 6, 9 и 12 метров.

БСО – с уменьшенной по высоте продольной частью по отношению к опорам длинной 6, 8, 9 и 12 метров.

БСД – с различными видами скатов продольной части длинной 12 и 18 метров.

БП – прямоугольные трапецеидального сечения длинной 6 метров, или двутавровой двухскатной конструкции длинной 12 метров.

Для монтажа и подъема балки изготавливаются со строповочными отверстиями или монтажными петлями. Для закрепления элементов покрытия на верхней полке предусмотрены закладные детали.

Закладные элементы, расположенные на нижней стенке и полке балки, предназначены для закрепления направляющих путей различного подвесного транспорта.

Арматура для изготовления стропильных и подстропильных железобетонных конструкций должна быть предварительно напряженной, для отдельных типов допускаются исключения предусмотренные ГОСТом.

Характеристики балок по фактической прочности бетона, морозостойкости, водонепроницаемости, величине толщины слоя бетона для защиты от арматуры, защите от коррозии должны соответствовать требованиям ГОСТ 13015.0.

По величине жесткости, силе прочности, и устойчивости к образованию трещин железобетонные балки должны соответствовать расчетам и требованиям, установленным при проектировании.

Положение, а также размеры и форма всех закладных и арматурных конструкций, определяется соответственными указаниями рабочих чертежей и регламентируется требованиями ГОСТа 10922.

На концы напрягаемой арматуры должен быть нанесен защитный слой цементно-песчаного раствора для битумного лака. Они могут выступать за торцевые поверхности балки не больше чем на 10 мм.

Все знаки и маркировочные надписи должны располагаться на боковой или торцевой грани.

Монтаж

Подъем следует осуществлять с использованием специальных траверс с захватом за монтажные петли или за строповочные отверстия.

Монтаж стропильных и подстропильных железобетонных балок осуществляется способом « на весу».

Установка может выполняться или непосредственно с транспортного средства, или конструкции предварительно раскладываются длинной стороной вдоль колонн максимально близко к монтажному крану.

Если для монтажа применяются стреловые краны, балки укладывают так, чтобы кран мог установить их в нужное положение без изменения длины крюка.

Прежде чем приступить к установке железобетонных балок перекрытия нужно очистить и выправить закладные детали, нанести осевые риски, закрепить оттяжки.

При наличии монтажных отверстий или петель для подъема, применяются траверсы в виде плоских ферм или траверсы с захватом конструкции за две или четыре точки. Балки монтируют на опорные колонны, сверяя их положение с нанесенными на опорах рисками разбивочных осей.

Увеличение результативности при производстве сборных железобетонных конструкций остается одной из основных задач гражданского и промышленного строительства. На деле такая задача решается путем создания единого сортамента балок.

Лестницы с прямыми маршами – простые, безопасные и популярные. Они применяются в промышленных строениях и хорошо вписываются в дизайн жилых помещений. О видах бетонных лестниц читайте в этой статье.

Стропильные наводят отверстиями, находящимися на опорных накладных листах, на анкерные болты, расположенные на опорных поверхностях подстропильных балок или закладных деталях колонн и закрепляют на них.

Подстропильные устанавливают на опорные колонны, выверяя их размещение только по рискам разбивочных осей, и закрепляют их сваркой опорных закрепительных деталей. Во время монтажа балок сварщики и монтажники обязаны находиться возле опорных узлов.

Транспортировка и хранение

Хранить и транспортировать железобетонные конструкции следует согласно требованиям ГОСТ 13015.4, с учетом их строения и размеров.

Транспортируются и хранятся балки в рабочем положении, предварительно установленные на инвентарные подкладки. Длина подкладок должна быть больше чем ширина балки в ее опорном сечении на 100 мм с, ширина подкладок – не менее 150 мм, толщина – не менее 40 мм.

Установление подкладок определяется схемами, которые приведены в технических чертежах. При установлении расстояния между рядами балок учитывается возможность захвата и подъема каждой части во время разгрузочно-погрузочных работ.

Средняя стоимость

На установление цены железобетонных изделий влияет ряд факторов: сложность конструкции, качество применяемых материалов, условия и качество отливки железобетонного изделия, доставка изделия к месту строительства.

Для небольших и средних по размерам железобетонных балок усредненная цена на сегодняшний день варьируется в пределах 5000 – 7000 руб. за метр без монтажа. Конструкции больших размеров (от 12м и выше) могут стоить 50000 – 60000 руб. за метр и больше,

С увеличением размеров балки цена одного метра увеличивается.

Источник: http://imbuilder.ru/stropilnye-i-podstropilnye-zhelezobetonnye-balki-5/

Стропильная ферма – выбор схемы

  • угол уклона кровли;
  • тип соединения, который предполагается использовать при создании конструкции;
  • материал покрытия поверхности крыши;
  • наличие/отсутствие потолочного перекрытия. 
Читайте также:  Чем приклеить пенопласт к бетону: особенности приклеивания

Например, если при постройке дома создается почти плоская кровля с покрытием из битумных рулонных материалов, тогда самым оптимальным, по мнению специалистов, является форма трапеции или прямоугольника. Треугольные фермы монтируют, если крыша имеет крутые скаты и на ее поверхность планируют уложить тяжелые покрытия. 

  • если прямоугольная ферма – 1/6 х L;
  • если конструкция треугольная – 1/5 х L. 

Буква L – это длина пролета стропильной фермы. 

Во многом схема раскладки стропил зависит от длины пролета здания и наличия/отсутствия внутренних несущих стен. Используется простая стропильная ферма в том случае, если она опирается исключительно на внешние стены постройки (у дома нет опор внутри) и параметр пролета не превышает 6 метров. 

Подобная конструкция деревянной кровли включает: 2 стропильные ноги, затяжку и 2 подкоса. Когда ширина пролета свыше 6 метров, необходим монтаж по центру опорного элемента и потребуются дополнительные подкосы.

Чтобы затяжки не препятствовали проходу по чердаку, опирают стропильные ноги на стены, а их устанавливают на середине высоты ног. Такой вариант жесткого или шарнирного соединения вертикальных элементов при помощи опорной балки называют ригель.

 Подобная конструкция обеспечивает наличие удобного для использования чердачного пространства, но в том месте, где есть ригель, по причине изгиба стропильной ноги в ферме появляется распорное напряжение, передаваемое стенам.

По этой причины фермы с ригелем устанавливают в зданиях при условии наличия прочных и устойчивых несущих стен, которые надежно связаны балками перекрытия чердака. Естественно, расчет деревянных балок должен быть выполнен изначально.

При создании опоры для фермы предпочтительно использовать не стены постройки, а специально для этого предназначенный брус, который называют мауэрлатом. В нем нет необходимости только при строительстве бревенчатых домов, поскольку тогда функцию опоры возлагают на верхний венец деревянного сруба.

Что касается возведения дома из кирпича или других стройматериалов, то ферма подстропильная является неотъемлемым элементом обустройства кровли. Она необходима для равномерной передачи нагрузок на стены.

Фермы подстропильные обычно представляют собой прочные фермы металлические стропильные или железобетонные конструкции, элементы которых соединяют между собой, используя сварку или болты (прочтите также: “Стропильная кровля – строим вместе”).

 

При расчете стропильных систем и для того, чтобы составить план раскладки стропил, нужно учитывать предполагаемые нагрузки на конструкцию кровли, которые условно можно разделить на 3 категории:

  • нагрузки, оказываемые постоянно – к ним относится вес элементов кровельного «пирога»;
  • временные – это масса снега (зависит от погодных условий в регионе), вес людей, поднимающихся на крышу для проведения работ, ветровой фактор и прочее;
  • особые нагрузки – например, на здания, расположенные в зонах повышенной сейсмической опасности. 

Расчет возможной снеговой нагрузки выполняют по формуле:

S=Sg х μ, где 

Sg – это вес снеговой нагрузки из расчета на квадратный метр кровельного покрытия. Данная величина является условной, и ее значение определяют по специальным таблицам в зависимости от региона.

μ – это коэффициент, который зависит от угла наклона крыши.

Для определения ветровой нагрузки, необходимо знать:

  • тип местности (городская застройка или открытое пространство);
  • нормативную величину ветровой нагрузки в данном регионе;
  • высоту здания. 

В последние годы при строительстве частных домов стропильным фермам, сделанным прямо на строительных площадках, стали предпочитать конструкции, произведенные в заводских условиях. Их изготавливают на монтажно-прессовом оборудовании. При производстве деревянных элементов их предварительно обрабатывают специальными составами, предупреждающими гниение и поражение насекомыми. 

Современные технологии позволяют выпускать стропильные и подстропильные фермы и элементы к ним для крыш разной конструкции и не только для жилых строений.

Например, это может быть стропильная система двухскатной крыши бани, гаража и других хозяйственных построек (прочтите: “Как сделать стропильную систему своими руками”).

 В частном домостроении нередко используют стальные фермы стропильные, которые бывают треугольными, с параллельными поясами и полигональные. Два последних типа применяют при обустройстве крыши при помощи листовой кровельной продукции. При этом выбирается треугольная форма фермы.

В заводских условиях производят стальные стропильные системы, имеющие унифицированные размеры – на 18, 24, 30 и 36-метровые пролеты (подробнее: “Ферма металлическая, минусы и преимущества”).

 

Чтобы изготовить пояса и решетки используют уголки для стропильной системы, а отдельные элементы соединяют сваркой. Оптимальным решением, отличающимся надежностью, специалисты считают конструкцию, для которой пояса делают из тавровых широкополочных балок. Отличие между стальными подстропильными фермами и стропильными заключается в наличии параллельного пояса. Их размеры соответствуют параметрам стропильных конструкций. 

Для постройки частных домов, как правило, применяют фермы, для производства которых используют профильные горячекатаные или гнутые трубы прямоугольные или с квадратным сечением.

Это объясняется просто: их вес меньше, чем у изделий, изготовленных из уголка, тавра или швеллера.

Такую систему можно легко собрать из отдельных готовых элементов на стройплощадке перед началом монтажа при помощи сварки. 

Железобетонные фермы делятся на следующие категории:

  • безраскосные изделия треугольной формы;
  • системы для малоуклонных кровель;
  • на сегментные раскосные и безраскосные конструкции (для скатных крыш). 

Критериями для оценки железобетонных ферм, которые выпускают согласно требованиям ГОСТа, являются:

  • прочность и морозостойкость бетона;
  • средняя плотность бетона;
  • степень защиты от коррозии;
  • марки стали для армирования;
  • толщина бетонного слоя около арматуры. 

Основным недостатком железобетонных конструкций считается их большой вес и необходимость задействовать при монтаже строительную технику. 

Монтаж деревянной стропильной системы, смотрите на видео:

Порядок проведения работ при установке фермы на односкатную кровлю следующий:

  • рассчитывается величина перепада несущих стен по формуле H = Ш х tg L, где H – это искомый результат, Ш – расстояние между противоположными стенами, а tg L – тангенс угла, под которым возводится кровля;
  • в зависимости от того, какие бывают стропила из дерева и какие необходимы, производится их заготовка и обработка специальными пропитками (читайте: “Деревянные стропила – виды и особенности”);
  • далее выполняется монтаж мауэрлата, толщина которого должна соответствовать толщине опорных стен. Эту балку необходимо жестко закрепить и качественно гидроизолировать, соблюдая строго горизонтальное расположение;
  • затем на мауэрлате делают разметку, согласно которой будет произведена установка стропильных ног и вырезают для них выемки;
  • в ряде случаев при сборке конструкции производится сращивание стропил по длине (читайте: “Стропила для крыши: проектировка”);
  • готовые фермы укладывают таким способом, чтобы они выступали за поверхность балки для опоры на 30 сантиметров, закрепляют их с использованием болтов и скоб;
  • потом производится монтаж подпор и выполняется обрешетка. Подпоры необходимы, когда длина стропильных ног превышает 4,5 метра. Сверху стропил для обрешетки набивают планки. Часто для создания стропильной фермы необходима стыковка стропил по длине – ее осуществляют на участке, где изгибающий момент минимален.

Выполнять работы на крыше самостоятельно надо исключительно в простых случаях, таких как, к примеру, строительство крыши гаража, бани или хозяйственных построек, а также когда производится замена стропил крыши, во всех других случаях работу следует доверить профессионалам. Интересная статья: “Тесовые крыши – устройство”.

Источник: https://kryshadoma.com/stropilnaya-sistema/stropilnaya-ferma-vybor-skhemy.html

Железобетонные балки и фермы

Железобетонные балки применяют для пролетов от 6 до 18 м в покрытиях промышленных зданий с односкатным, двухскатным и плоским профилем кровли. В целях снижения массы балок, а также для создания возможности смонтировать под покрытием трубопроводы, воздуховоды и другие инженерные коммуникации в вертикальных стенках балок делают сквозные отверстия различной геометрической формы.

Балки с пролетом более 12 м крайне громоздки и имеют большую массу, поэтому для облегчения транспортировки их расчленяют на отдельные сборные элементы с последующей сборкой и применением напряженной пучковой или прядевой арматуры. После натяжения арматуры закладные трубки в отдельных элементах балки заполняют жидким цементным раствором, который предохраняет стальную арматуру от коррозии.

При пролетах 6 и 9 м балки изготовляют таврового сечения и имеют высоту на опоре от 590 до 790 мм, а для пролетов 12 и 18 м поперечное сечение их – двутавровое с высотой на опоре от 790 до 1490 мм.

В верхнем поясе балок закладывают стальные пластинки, к которым прикрепляют сваркой прогоны или панели покрытия. На нижнем поясе и стенке также устанавливают закладные устройства для закрепления путей подвесного транспорта. Опорные части балок имеют стальные листы с вырезами для крепления их к колоннам.

Железобетонные фермы предназначены для покрытий промышленных зданий с пролетами 18, 24, 30 м, но в отдельных случаях могут перекрывать пролеты в 36 м и более.

В зависимости от условий строительства, возможности транспортировки и способа изготовления фермы могут быть цельными либо расчлененными на полуфермы или на отдельные блоки длиной до 6 м.

Железобетонные фермы по расходу металла экономичнее стальных конструкций, но значительно тяжелее их, что затрудняет перевозку и усложняет монтажные работы. Геометрическая схема фермы определяет очертание ее верхнего и нижнего поясов, а также расположение раскосов и стоек.

В настоящее время выпускают следующие типы железобетонных ферм, применяемых в промышленном строительстве: сегментные, арочные, треугольные, трапециевидные и параллельными поясами.

Для изготовления ферм применяется бетон высоких марок 300 – 500 с предварительным напряжением арматуры в нижних растянутых поясах. Раскосы в решетчатых фермах значительно усложняют использование межферменного пространства при монтаже инженерных коммуникаций и воздуховодов.

Поэтому целесообразнее применять безраскосные фермы Виренделя с параллельными поясами или арочные. Треугольные и трапециевидные фермы применяют реже.

Железобетонные стропильные фермы обычно устанавливают с шагом 6 или 12 м.

В случае расположения колонн в промышленных зданиях с шагом 12 – 24 м, увеличивать шаг стропильных ферм более 6 м нецелесообразно при необходимости устройства подвесных потолков, а также при креплении подъемно-транспортного оборудования (кошки, тали, подвесные краны, краны-штабелеры) к нижнему поясу фермы. В этом случае по колоннам вдоль промышленного здания устанавливают подстропильные конструкции, на которые опираются стропильные фермы или балки.

Сегментные фермы для покрытий промышленных зданий с пролетами 18, 24, 30 м и шагом ферм 6 и 12 м подробно разработаны в альбомах серии ПК-01-129/68. В выпуске I содержатся материалы для проектирования, а в выпусках II, III и IV – рабочие чертежи. Указанная серия утверждена Госстроем СССР 24 марта 1969г. (Постановление №32).

Безраскосные предварительно напряженные железобетонные фермы пролетом 18 и 24 м с шагом их 6 и 12 м предназначены для покрытий промышленных зданий со скатной кровлей, серия 1.463 – 3.

В выпуске I этой серии даны все материалы по проектированию, а в выпусках II, III, IV и V – рабочие чертежи. Постановлением № 93 от 4 августа 1969г. Госстрой СССР утвердил серию 1.

463 – 3 с вводом в действие с 1 октября 1969г.

Пространственная жесткость и неизменяемость системы покрытий с железобетонными фермами обеспечивается за счет приварки настилов к стальным закладным элементам в верхних поясах ферм, в результате чего в плоскости покрытия создается жесткий диск.

Крепление ферм к колоннам и к подстропильным конструкциям выполняют анкерными болтами с последующей сваркой закладных опорных деталей.

Читайте также:  Цоколь из бетона, керамзитобетона или кирпича: фото и видео

Ограждение конструкции покрытий выполняют в зависимости от эксплуатационного режима промышленного здания, поэтому их проектируют невентилируемыми и вентилируемыми.

Стены и перегородки

Стены из железобетонных и ячеистобетонных панелей обладают высокой индустриальностью, улучшают качество и снижают массу зданий, трудоемкость их на 30 – 40% меньше, чем у стен из кирпича. Для промышленных отапливаемых зданий выпускают однослойные, двухслойные и трехслойные панели.

Длина панелей 6 и 12 м, высота основных типов панелей 1,2 и 1,8 м, толщину их в целях унификации форм стальной опалубки принимают 200, 240 и 300 мм. При необходимости изготовляют доборные панели высотой 0,9 и 1,5 м.

На заполнение простенков применяют стеновые панели длиной 3; 1,5; 0,75 м.

Длина стен неотапливаемых промышленных зданий применяют железобетонные ребристые и часторебристые панели длиной 6 и 12 м, высотой 0,9; 1,2; 1,8 и 2,4 м, толщиной ребер 100 мм (часторебристых), 120 мм (ребристых с шагом колонн 6 м) и 300 мм (ребристых для шага 12 м).

Стены из асбестоцементных листов целесообразно применять в неотапливаемых промышленных цехах с избыточными тепловыделениями или на взрывоопасных производствах. Асбестоцементные стеновые панели выпускают двух видов – асбестопенопластовые и асбесто-деревянные.

Асбестопенопластовые панели выполняют из плоских асбестоцементных листов в сочетании с легкими плитными утеплителями в виде жесткого несгораемого или трудносгораемого пенопласта с воздушной прослойкой, пеностекла, цементного фибролита и других материалов. Толщина асбестоцементного листа – 8 мм, а всей панели – 136 мм.

Соединение отдельных элементов панели осуществляют на клею и винтах с промазкой гидроизолирующей мастикой. Панели монтируют на опорные столики из оцинкованной листовой стали и прикрепляют к колоннам аналогично креплению железобетонных панелей.

Вертикальные и горизонтальные швы между панелями заполняют пароизолом с защитой их сливами и нащельниками из оцинкованной стали или алюминия.

Асбесто-деревянные панели имеют каркас из деревянных брусков, который заполняют плитным утеплителем и обшивают с двух сторон плоским асбестоцементным листом толщиной 8-10 мм.

Крепят асбестоцементную обшивку к деревянным брускам 50×100 мм шурупами. Такие панели имеют длину 5980мм, высоту 1185мм, толщину – 170 мм.

Навесная конструкция асбесто-деревянных панелей позволяет легко монтировать их по ранее рассмотренному способу.

Для унифицированных конструкций применяют несколько видов крепления панелей к колоннам.

Конструкции легких неутепленных обшивных стен из асбестоцементных волнистых или стальных листов по сравнению с другими материалами имеют меньшую массу и стоимость, высокую индустриальность, лучшую стойкость к динамическим воздействиям.

Нижние участки стен промышленных зданий подвергаются наиболее интенсивному увлажнению и механическим воздействиям, поэтому рекомендуется на высоту 2-3 м от пола возводить стены из других более прочных материалов (кирпича, панелей или блоков).

Для обшивки стен применяют асбестоцементные волнистые листы усиленного профиля (ВУ) длиной от 1750 до 2800 мм, шириной 994 мм и толщиной 8 мм с высотой волны 50 мм. Волнистые листы унифицированного профиля (УВ-7,5) имеют длину от 1750 до 3300 мм, ширину 1125 мм, толщину 7,5 мм и высоту волны 54 мм.

Асбестоцементные волнистые листы навешивают на ригели фахверка и стыкуют внахлестку на 100 мм по вертикали, а по горизонтали на 160 мм (ширина одной волны) с креплением их крюками в гребне волны.

Перегородки проектируют из несгораемых и трудносгораемых материалов. По своему назначению их делят на выгораживающие и разделительные.

Выгораживающие перегородки устраивают сборно-разборными на высоту от 2,2 до 3 м (не доходящими до потолка) для ограждения помещений цеховых контор, инструментальных кладовых, промежуточных складов и других вспомогательных целей.

Железобетонные перегородки изготовляют сплошного сечения из легких бетонов (керамзитобетона, гипсобетона и др.) и из тяжелого армированного бетона. Панельные перегородки имеют длину 6 м, высоту 1,2 и 1,8 м при толщине от 70 до 120 мм.

В промышленных зданиях, где не предъявляют требования огнестойкости и нет вибрационных нагрузок, применяют перегородки из профильного стекла с использованием стеклопрофилита швеллерного или коробчатого сечения.

Разделительные перегородки (сплошные на всю высоту цеха) полностью изолируют помещения с различными производственными процессами и отделяют вредные производства, препятствуя прохождению газов, влаги, тепла, пыли и шума.

Такие перегородки выполняют из кирпича, блоков, железобетонных и ячеистобетонных панелей длиной 6 м, высотой 1,2 и 1,8 м при толщине 70-80 мм. При большей высоте перегородок для их устойчивости используют фахверковые колонны (железобетонные или стальные) с отдельными фундаментами и шагом 6 м.

Верхнюю часть ствола фахверковых колонн шарнирно крепят к фермам или балкам покрытия. Длина фахверковых железобетонных колонн меньше основных на 0,1-0,5 м.

Окна и фонари

Конструктивные решения по заполнению оконных проемов в промышленных зданиях зависят от особенностей технологии производства, температурно-влажностного режима и экономических соображений.

В настоящее время заполнение оконных проемов проектируют с железобетонными, металлическими и деревянными переплетами, а также применяют ограждения производственных зданий сплошными светопрозрачными панелями из стекложелезобетона, стеклопластика и стеклопрофилита.

Железобетонные переплеты целесообразно применять в цехах с повышенной и высокой влажностью воздуха, они огнестойки, не подвержены загниванию и коррозии, менее металлоемки по сравнению со стальными конструкциями окон и дешевле в эксплуатации. Железобетонные переплеты комплектуют без оконных коробок нужной ширины и высоты восьми типоразмеров: высота первых четырех – 1085 мм, четырех других – 1185 мм, а ширина их для типов – 1490, 1990, 2985 и 3985 мм.

Стальные переплеты применяют из специальных прокатных профилей в горячих цехах, а также в зданиях с нормальным температурно-влажностным режимом. Допускается их применение и в зданиях при повышенной влажности воздуха.

Проектные размеры стальных переплетов приняты по ширине 1392 и 1860 мм при высоте их 1176 и 2352 мм.

Конструктивно их выполняют из специальных горячекатаных профилей шести типов: уголков 25×35×3,3 мм, тавриков высотой 35 мм и элементов сложного профиля.

При значительной ширине и высоте оконных проемов (более 7,2 м) против действия ветрового напора предусматривают ветровые ригели (горизонтальный импост) и стойки (вертикальный импост), которые выполняют из прокатных двутавров, швеллеров и уголков.

Деревянные переплеты применяют в зданиях с нормальным температурно-влажностным режимом. Заполнение оконных проемов и витражей деревянными переплетами осуществляют из коробок и створок.

Коробки с переплетами устанавливают в оконные проемы в один или несколько ярусов и закрепляют их стальными ершами к деревянным пробкам в стенах. Щели между стеной и коробкой законопачивают паклей, смоченной в гипсовом растворе.

Проемы заполняют оконными блоками с номинальными размерами их по ширине 1461, 2966, 4490, 1445, 2693,2943 мм и высоте 1164, 1764, 1182, 1782 мм.

По сравнению с переплетами из железобетона или стали деревянные переплеты просты в изготовлении, имеют меньшую массу, сравнительно малую строительную стоимость, но они менее долговечны вследствие того, что подвержены загниванию, короблению и горению.

Фонари промышленных зданий по назначению разделяют на световые, светоаэрационные и аэрационные.

При значительной ширине промышленных зданий (более 30 м) невозможно обеспечить нормальную естественную освещенность средней рабочей зоны за счет окон или светопрозрачных ограждений в наружных стенах. Поэтому в покрытиях (крышах) этих зданий проектируют специальные проемы, которые закрывают остекленными надстройками – фонарями.

Основной материал для изготовления каркаса несущего фонаря-надстройки – это сталь или железобетон.

Источник: https://megaobuchalka.ru/6/34952.html

Железобетонные стропильные балки и фермы

Железобетонные балки применяются в односкатных, многоскатных и малоуклонных, а также плоских (i=1:20) покрытиях одноэтажных промышленных зданий с пролетами (L) от 6 до 18 м.

Балки односкатных, плоских и малоуклонных покрытий имеют прямолинейный верхний пояс (рис. 1 а, б, в), а в двускатных балках верхний пояс имеет ломаное очертание с уклоном i = 1:12 (рис.2).

Конструкция балок допускает крепление к ним подвесных кранов грузоподъемностью до 50 кН.

Для пролетов 6 и 9 м балки имеют тавровое сечение с высотой на опоре …
590 и 890 мм.

Балки пролетами 12 и 18 м изготавливают двутаврового или прямоугольного сечений с высотой на опоре 890, 1190 и 1490 мм. Балки двутаврового сечения с толщиной стенки 80 мм усилены на опорах массивными вертикальными ребрами. Для снижения массы в балках прямоугольного сечения устраивают отверстия (рис.2 б). Такие балки

опорных частях просты в изготовлении и облегчают разводку верхних коммуникаций, но имеют больший вес, нежели балки таврового или двутаврового сечений.

На верхнем поясе железобетонных балок предусматривают закладные элементы (М) для крепления прогонов или плит покрытия, на нижнем поясе и стенке – для крепления подвесных путей, а в – стальные листы с вырезами для крепления балок к колоннам. Опирание балки на колонну показано на рис. 3.

а)

а

б) г)

в)

Рис. 1. Железобетонные балки пролетом 6, 9 и 12 м:

а) для односкатных покрытий (L= 6, 9 м);

б) для плоских покрытий (L= 12 м);

в) для малоуклонных покрытий (L= 12 м)

г) сечение балок для б) и в)

а)

а

2 — 2

б)

Рис. 2. Двускатные железобетонные балки:

а) сплошного сечения для L= 6, 9 м;

б) решетчатая для L= 12 и 18 м

Рис. 3. Опирание железобетонной балки на колонну

Железобетонные фермы применяют для перекрытия пролетов 18, 24 и редко 30 м. По очертанию поясов они бывают сегментными, арочными безраскосными и раскосными, с параллельными поясами и полигональными (рис.4).

Рис. 4. Очертания поясов ферм: а – сегментное; б – полигональное;

в – трапецеидальное; г – с параллельными поясами; д — треугольное

Треугольные фермы применяют, в основном, для кровель из асбестоцементных и металлических листов, а с параллельными поясами – для плоских покрытий под рулонную кровлю.

Для придания кровле небольших уклонов используют сегментные и арочные фермы со столбиками для опирания на них панелей покрытия. Такие «рожковые» фермы для малоуклонных покрытий приведены на рис. 5 а.

Наиболее рациональны по распределению материала сегментные и арочные фермы, имеющие ломаный или криволинейный верхний пояс. По сравнению с фермами других очертаний в элементах решетки этих ферм усилия меньше, что позволяет делать решетку более редкой.

Фермы с параллельными поясами и полигональные имеют простую конфигурацию и хороши тем, что взаимозаменяемы со стальными фермами.

Однако, к их недостаткам следует отнести сравнительно мощную решетку и большую высоту, что приводит к перерасходу материала на стены и увеличению малополезного объема здания, кроме того, они требуют дополнительных вертикальных и горизонтальных связей в покрытии.

Опирание железобетонной фермы на колонну показано на рис.6.

а)

б)

Рис. 5. Железобетонные безраскосные фермы:

а – для малоуклонной кровли;

б — для скатной кровли

Рис. 6. Опирание железобетонной фермы на колонну

Источник: http://refac.ru/zhelezobetonnye-stropilnye-balki-i-fermy/

Ссылка на основную публикацию