Файл: Основные несущие конструкции опз (плиты покрытия, стропильные балки, фермы, арки)..docx
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 274
Скачиваний: 8
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Международная образовательная корпорация
Казахская Головная Архитектурно-Строительная Академия
Реферат
Проектирование и расчет железобетонных и каменных конструкций II
Тема: «Основные несущие конструкции ОПЗ (плиты покрытия, стропильные балки, фермы, арки).»
Выполнил: РПЗС 20-10 Сабит Ахметмуратали
Проверилa: Ажгалиева Б.А.
Алматы, 2023 г
Общие сведения о конструкциях покрытия
В системе конструкций промышленного здания покрытие выполняет одну из главных ролей.
Оно определяет долговечность здания в целом, характер внутреннего пространства и нередко внешний облик здания.
На покрытие одноэтажного здания приходится 20-30, а иногда 40% стоимости и 30% трудоемкости строительства.
Покрытия промышленных зданий, как правило, устраиваются бесчердачными.
Состоят они из несущих и ограждающих конструкций.
Несущие конструкции покрытия устраиваются в виде ферм, балок, арок и рам, которые поддерживают ограждающую часть, придавая ей уклон, соответствующий материалу кровли.
Ограждающая часть покрытий кроме защиты помещений от атмосферных воздействий вместе с несущими конструкциями обеспечивают зданиям пространственную жесткость.
Независимо от типа покрытий, которые могут быть односкатными, многоскатными, плоскими, шедовыми, криволинейными, они должны иметь хорошую гидроизолирующую способность, паро- и теплозащиту, соответствующую назначению здания, быть прочными, пожаробезопасными и каррозионностойкими, индустриальными в возведении, долговечными и надежными в эксплуатации.
Одним из главных требований, предъявляемых к покрытию, являются их малая масса и экономичность.
Вид и материал несущих конструкций покрытия выбирают с учетом:
- ширины пролетов;
- шага опор;
- величины и характера нагрузок на покрытие;
- вида и грузоподъемности внутрицехового подъемно-транспортного оборудования;
- типа кровли.
Кроме того, необходимо учитывать район строительства, систему размещаемых под покрытием коммуникаций и степень агрессивности воздушной среды производства.
Несущими конструкциями плоскостных покрытий, как правило, являются стропильные конструкции (балки и фермы). В случаях, когда шаг колонн превышает шаг стропильных конструкций, в состав элементов покрытия вводят подстропильные конструкции.
Подстропильные конструкции устанавливают на колонны в продольном направлении, а на них опирают стропильные конструкции.
Несущие конструкции плоскостных покрытий выполняются из железобетона, металла, древесины и комбинированными (металлодеревянными и сталежелезобетонными).
В комбинированных несущих конструкциях более полно используются положительные свойства каждого материала.
Так, элементы, работающие на сжатие, выполняют из железобетона и древесины, а элементы, подверженные растяжению,- из металла.
В виду этого комбинированные конструкции часто имеют повышенную надежность в работе и большую долговечность.
Железобетонные стропильные и подстропильные балки и фермы, описание конструкции, область применения
Стропильные балки применяют при устройстве односкатных, многоскатных и плоских покрытий зданий в пролетах от 6 до 18 м.
Балки односкатных и плоских покрытий имеют прямолинейных верхний пояс, а балки двух- и многоскатных покрытий – ломаный пояс с уклоном скатов 1:12.
Для перекрытия пролетов 6 и 9 м используют балки таврового сечения с высотой на опорах 590 и 890 мм, а пролетов 12 и 18 м – двутаврового и прямоугольного сечений с высотой на опоре 890, 1190 и 1490 мм.
Балки прямоугольного сечения с отверстиями просты в изготовлении и облегчают прокладку верхних коммуникаций.
Однако на них расходуется больше бетона по сравнению с балками таврового и двутаврового сечений.
Для изготовления балок применяют бетон марок 200-500 и предварительно напряженную арматуру.
На верхних поясах балок предусматривают закладные элементы для крепления прогонов или панелей покрытия, на нижних поясах и стенках – закладные элементы для крепления путей подвесного транспорта, а в опорных частях – стальные листы для крепления балок к колоннам.
Стропильные балки крепят к колоннам с помощью анкеров, выпущенных из колонн.
При высоте балок на опоре не более 900 мм используют безанкерный способ крепления, что позволяет снизить расход стали на узле и трудовые затраты.
Стропильные балки двухтаврового сечения для плоских и односкатных покрытий:
а, в – для плоского покрытия, б – для односкатного покрытия
Строительная балка твухтаврового сечения для двух- и многоскатных покрытий
Стропильная решетчатая балка для скатных покрытий
Подстропильные балки предусматривают в покрытиях с балочными стропильными конструкциями, если их шаг принят 6 м, а шаг колонн 12 м. подстропильные балки имеют трапециевидное очертание и тавровое сечение с полкой внизу.
Длина балок 12 м, высота в пролете 1500 мм, на опоре 600 мм, ширина полки 700 мм.
В местах опирания стропильных балок стенки подстропильных балок утолщены до ширины полки.
Крепят подстропильные балки к колоннам и стропильные к подстропильным сваркой закладных элементов.
Подстропильная балка
Стропильные фермы подразделяют на сегментные, арочные безраскосные, с параллельными поясами и треугольные.
Стропильные фермы обладают лучшими технико-экономическими показателями по сравнению с балками.
Их применяют при пролетах 18, 24, 30 м.
Сегментные, арочные, а также фермы с параллельными поясами предназначены для покрытий с рулонной кровлей, треугольные – под кровлю из асбестоцементных и металлических волнистых листов.
Для обеспечения нормального уклона рулонной кровли в крайних сегментных и арочных фермах и прилегающих к ним панелях предусматривают столбики для опирания пенелей покрытия.
Решетка ферм позволяет применять панели шириной 1,5 и 3 м. Фермы укладывают через 6, 12 и 18 м.
Наиболее рациональны сегментовые и арочные фермы, имеющие ломанные и криволинейные верхние пояса.
По сравнению с другими у них меньше усилия в элементах решетки, что позволяет делать решетку более редкой.
Незначительная высота этих ферм на опоре позволяет уменьшить общую высоту здания.
Арочные безраскосные фермы технологичны в изготовлении и позволяют рационально использовать межферменное пространство.
Фермы с параллельными поясами имеют простое очертание; они взаимозаменяемы со стальными фермами.
Недостатки таких ферм: большая высота на опоре, из-за чего увеличивается высота стен и неполезный объем здания, необходимость в дополнительных связях в покрытии.
Стропильная сегментовая ферма
Стропильная арочная безкаркасная ферма
Стропильная ферма с параллельными поясами
Стропильная треугольная ферма
Подстропильные фермы, имеющие длину 12 и 18 м, предназначаются для опирания на них стропильных ферм, шаг которых составляет 6 м.
Стропильные и подстропильные фермы изготавливаются из бетона марки 300-500.
Нижние пояса их выполняют предварительно напряженными, армируя пучками из высокопрочной проволоки.
В фермах предусмотрены закладные элементы, аналогичные балкам. Крепят фермы к колоннам, а подстропильные между собой сваркой закладных элементов.
Подстропильная ферма. Опирание стропильной фермы на подстропильную
Стальные стропильные и подстропильные балки и фермы, описание конструкции, область применения
Стропильные фермы изготавливают трех основных типов:
- с параллельными поясами;
- полигональные;
- треугольные.
Под рулонные кровли устанавливают первые два типа ферм с уклоном верхнего пояса соответственно 1,5% и 1:8, а под кровли из асбоцементных и металлических листов – треугольные с уклоном 1:3,5.
Унифицированные стальные фермы изготавливают пролетами 18, 24, 30, 36 м. Применяют их при шаге колонн 6, 12 м и более.
Высота ферм на опоре с параллельными поясами 2550-3750 мм, полигональных – 2200 и треугольных - 450 мм. Панели верхнего пояса ферм приняты длиной 3 м.
Пояса и решетки ферм выполняют из уголков и соединяют между собой сваркой с помощью фасонок из листовой стали.
Рациональна конструкция ферм с поясами из широкополочных двутавров.
Эффективность их заключается в экономии стали и меньших трудовых затратах на изготовление.
С колоннами фермы соединяют шарнирно с помощью надопорных стоек двутаврового сечения.
Стойки крепят к колоннам анкерными болтами, а пояса ферм к стойкам черными болтами.
Треугольные фермы крепят к колоннам аналогично железобетонным.
Стальная стропильная ферма с параллельными поясами
Стальные полигональные стропильные фермы
Стропильная треугольная стальная ферма
Подстропильные фермы отличаются наличием параллельных поясов, в остальном они аналогичны стропильным фермам. Изготавливают их длиной 2, 18 и 24 м и высотой 3130, 3270 и 3750 мм (в зависимости от типа стропильных ферм и их пролета). П
одстропильные фермы соединяют с колоннами посредством надопорных стоек, служащих одновременно опорами стропильных ферм.
Перспективными в промышленном строительстве являются покрытия с фермами из стальных труб, из тонкостенных балок, с рамами из стальных элементов коробчатого профиля и структурные конструкции.
Эти облегченные стальные конструкции, имеющие полную заводскую готовность и комплектно поставляемые на стройку, отличаются малой материалоемкостью и резко сокращают сроки возведения зданий.