Билет 14
1) Конструкции покрытия.
Покрытие производственного здания состоит из кровельных (ограждающих) конструкций, несущих элементов (прогонов, ферм, фонарей), на которые опирается кровля, и связей по покрытию, обеспечивающих пространственную неизменяемость, жесткость и устойчивость всего покрытия и его отдельных элементов.
В конструкциях покрытия наибольшее распространение получили два конструктивных решения : с применением продольных прогонов и без них. В первом случае по стропильным фермам укладывают с шагом 1,5 или 3м легкие несущие элементы – прогоны, на которые опираются мелкоразмерные кровельные плиты; во втором – непосредственно на фермы кладут крупноразмерные плиты или панели, совмещающие функции прогонов и плит.
Покрытия с прогоном.
Наиболее простыми прогонами являются балки из прокатных швеллеров или двутавров (в том числе и перфорированных) при шаге строительных ферм до 6м. Прогоны устанавливают на верхний пояс фермы в ее узлах.
Кровельные покрытия бывают теплыми (с утеплением) в отапливаемых производственных зданиях и холодными без утеплителя (для неотапливаемых зданий, а также горячих цехов, имеющих избыточные тепловыделения от технологических установок).
Для теплых кровель в качестве несущих элементов, укладываемых по прогонам применяют стальной профилированный настил из оцинкованной листовой стали. Применяются также мелкоразмерные асбоцементные, армоцементные, керамзитобетонные плиты, а также трехслойные панели, состоящие из двух металлических листов, между которыми расположен утеплитель.
Холодные кровли выполняют из волнистых алюминиевых, стальных, или асбоцементных листов.
В горячих цехах целесообразна кровля из плоских стальных листов.
Сплошные прогоны, расположенные на скате кровли, работают на изгиб в двух плоскостях.
Если кровельный настил крепится к прогонам жестко и образует сплошное полотнище, то скатная составляющая будет восприниматься самим полотнищем кровли. В этом случае необходимость в тяжах отпадает, и прогоны можно рассчитывать только на нагрузку qx
Беспрогонное покрытие.
Для беспрогонного покрытия широкое распространение получили различного вида крупнопанельного типа плиты, унифицированные железобетонные плиты шириной 1,5 и 3м и длинной 6 и 12м.
Недостатком крупногабаритных ж/б плит является их большой собственный вес.
Стремление облегчить теплую крупнопанельную кровлю приводит к поиску других конструктивных решений панелей с применением гнутых профилей, профилированного настила, алюминия, легких утеплителей.
В последнее время находят применение металлические панели шириной 1,5 и 3 м и длинной 6 и 12 м. Вес таких панелей в 4-5 раз меньше железобетонных. По сравнению с кровлей по прогонам металлические панели более индустриальны.
Для холодных кровель крупноразмерные панели применяются чаще, поскольку их конструкция довольно проста.
Панели с использованием алюминиевых сплавов отличаются малой массой и высокой коррозионной стойкостью. Однако из-за высокой стоимости алюминия их применение требует обоснования.
2)Особенности определения внутренних усилий в элементах ферм (жесткое и шарнирное сопряжение ферм с колоннами).
При шарнирном сопряжении наиболее простым является узел опирания фермы на колонну сверху с использованием дополнительной стойки (надколонника). Опорную стойку в зависимости от величины действующих на нее усилий можно запроектировать из прокатного или сварного двутавра или из обрезка трубы. В типовых конструкциях нижние пояса ферм соединяют с опорной двутавровой стойкой болтами нормальной точности. Верхние пояса стропильных ферм прикрепляют к фасонке надколонника болтами нормальной точности. Подвижность этого крепления обеспечивается овальны- ми отверстиями в фасонках опорной стойки. Опорное давление фермы FR передается с опорного фланца фермы через строганые или фрезерованные поверхности на опорную плиту колонны. Опорный фланец для четкости опирания должен выступать на 10…20 мм ниже фасонки опорного узла. Площадь торца фланца определяют из условия смятия: А тр ≥ 1,2FR/ Rр
где Rр – расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности.
При жестком сопряжении стропильная ферма примыкает к колонне сбоку и устанавливается на опорный столик, а усилия от опорного момента воспринимаются фланцевым соединением на болтах.