Плоскостные (фермы, арки, балки) несущие конструкции покрытия.

Плоскостными покрытиями называют конструкции, работающие только в одной вертикальной плоскости, проходящей через опоры; к ним относятся балки, фермы, рамы, арки; к ним следует отнести и те конструкции, которые можно разрезать вертикальными плоскостями вдоль пролета на отдельные элементы, причем каждый элемент независимо от другого будет тоже работать, как плоскостной. К примеру, разрезанная по длине вертикальными плоскостями вдоль пролета двусторонне опертая плита будет работать как ряд отдельных балок (по балочной схеме), а аналогично разрезанный свод, как ряд автономных арок.

Балки, плиты и фермы представляют собой основные виды безраспорных плоскостных конструкций. К распорным плоскостным покрытиям относят арки, рамы.

Балка – линейно протяженный элемент, высота и ширина которой в несколько раз меньше длины (рис. 11.1). Балки перекрывают пролеты 6 – 18 м. В зависимости от пролета они могут выполнятся прямоугольного, таврового и двутаврового сечения. Высоту балок принимают равной 1 / 10 – 1 / 12 пролета.

 

Рис. 11.1. Железобетонные стропильные балки:

а - односкатная таврового сечения; б - односкатная двутаврового сечения; в, г – двускатные пролетом 6, 9, 12, 15, 18 м; д - решетчатая; е - двутавровая с параллельными поясами; 1- опорный стальной лист; 2 - закладные детали

 

Ферма – решетчатая линейная протяженная конструкция, состоящая из стержней, теоретически шарнирно связанных в местах пересечения в геометрически неизменяемую конструкцию, элементы которой при узловом приложении нагрузки работают на осевые усилия (рис. 11.2). На рис. 11.3. приведены наиболее часто встречающиеся схемы балок и ферм, изготовленных из дерева, металла и железобетона, а также рациональное соотношение (h / L), их высоты (h) и пролета (L).

 

Рис. 11.2. Железобетонные стропильные фермы:

а, б – стропильные сегментные раскосные; в – стропильная арочная безраскосная;

г – стропильная безраскосная с рожками для устройства плоских покрытий;

д – стропильная с паралельными поясами; е – подстропильная для скатных покрытий;

ж – подстропильная для плоских покрытий

 

Рис.11.3. Расчетные схемы балок и ферм:

L – пролет; h – конструктивная высота

 

Основным материалом для изготовления распорных конструкция является металл, железобетон монолитный и клееная древесина, реже камень (арки, своды).

Рама, применительно к несущим конструкциям зданий – упругая распорная система, составленная из прямолинейных или криволинейных элементов, жестко связанных между собой в узлах их пересечения (рис. 11.5 а, б, в). Высота сплошного таврового или двутаврового сечения ригелей рам принимают 1 / 25 – 1 / 30 пролета, решетчатых – 1/ 20 – 1 / 25 пролета. Рациональное применение рам для пролетов 12 – 40 м. Рамные конструкции используются для складских помещений, сельскохозяйственных зданий, выставочных павильонов, спортивных залов, мостов.

Арка – упругая распорная система криволинейного (кругового) очертания (изогнутая балка) с неподвижными опорами по концам. Высота сплошного таврового или двутаврового сечения арок принимают 1 / 50 – 1 / 80 пролета, решетчатых – 1/ 30 – 1 / 60 пролета (рис. 11.6). Рациональное применение арок для пролетов 20 – 60 м.

П - образные рамы и круговые арки могут быть (рис. 11.7):

- бесшарнирными с жесткой заделкой опор, изготовляют в монолите и они являются очень экономичными по расходу материала, в них слабо выражен распор, но чувствительны к неравномерным осадкам опор (рис. 11.7 а, г);

- двухшарнирные с подвижными опорами, менее чувствительны к небольшим осадкам грунта но имеют значительный распор (рис. 11.7 б, д);

- трехшарнирные, разрезанные в средней части, слабо чувствительны к неравномерным осадкам фундамента, но имеют большие усилия распора (рис. 11.7 в, е).

 

Рис. 11.6. Конструктивные схемы арок:

а – арка металлическая круговая; б – арка металлическая криволинейного очертания;

в – арка металлическая сплошная серповидная; г – арка металлическая с вертикальными участками над опорами; д, е – арки железобетонные круговые

 

 

Рис. 11.7. Схемы рам и арок:

а – рама бесшарнирная; б – рама двухшарнирная; в – рама трехшарнирная; г – арка бесшарнирная; д – арка двухшарнирная; е – арка трехшарнирная; L – пролет; d - высота сечения

 

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: