Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Основой конструкции при устройстве кровель выступают стропильные и подстропильные элементы. Несущая система кровельного покрытия – это стропильные балки и фермы. Балки подстропильные являются опорой для стропильных элементов. Они применяются при устройстве покрытий в одноэтажных многопролетных промышленных зданиях, в жилых домах при устройстве мансардных этажей. Надежность всей кровельной системы в полной мере зависит от прочности и основательности несущей стропильной и подстропильной конструкции. На нее оказывается большое количество разнообразных внешних нагрузок. Балки подстропильные – это изделия из одного цельного элемента, который принимает внешнюю нагрузку, распределяя ее по всей своей длине. В этом случае наибольшие напряжения возникают по концам балки. Применяется она в балочных стропильных системах устройства кровли. Подстропильная ферма – это сложная составная конструкция, которая собирается из отдельных стержней, жестко соединенных друг с другом. Нагрузки возникают только в узловых соединениях стержней. Используются такие конструкции в кровельных системах со стропильными фермами. В зависимости от материала изготовления подстропильные конструкции можно разделить на: Железобетонные и стальные балки и фермы наиболее часто используются в строительстве промышленных зданий и сооружений. Деревянные и усиленные арматурой элементы из дерева активно применяются для устройства не только производственных кровель, но и при строительстве крыш в жилых домах. В промышленном строительстве подстропильными конструкциями перекрывают 12-метровые, 18-метровые, 24-метровые и 30-метровые пролеты между колоннами. При шестиметровом шаге стропильных конструкций подстропильные балочные элементы и фермы служат для них промежуточными опорными элементами. По виду поперечного сечения балки подразделяются на: В индивидуальном жилищном строительстве конструкции, предназначенные для опоры стропильной системы, применяются не часто. В основном их используют при устройстве мансардных помещений. Железобетонные изделия применяются для устройства кровельных покрытий с небольшим уклоном, а также скатных крыш. Изготавливаются они на заводах ЖБИ, где сразу применяется предварительное напряжение балок стальной арматурой. Виды используемой арматуры: По форме различают балки подстропильные с параллельными и не параллельными поясами. Их расчет производится исходя из нагрузки, которую оказывает стропильная балка, опирающаяся точечно на середину подстропильного элемента, и нагрузки от веса самой балки, распределяемого по ее длине. Изделия изготавливаются со строповочными отверстиями, предназначенными для монтажа и подъема, иногда вместо них используются монтажные петли. Устанавливаются в средних рядах сооружений для опоры стропильных балок и ферм, если ширина их шага 6 метров, а ширина установки средних колонн – 12 метров. Установка подстропильных балок производится на колонны, закрепляются они методом сваривания закладных деталей. В середине балок подстропильных и по их концам выполнены специальные опорные площади с закладными листами и анкерными болтами для установки стропильных конструкций. Имеют тавровое или двутавровое поперечное сечение с нижней полкой и форму трапеции. Нижняя полка усиливается в местах, где предполагается установка стропильных балок. По длине балки подстропильные в основном бывают 12-метровые, иногда применяются 18-метровые или 24-метровые изделия. Высота по центру составляет 1,5 метра, в местах опор – 0,6 метра. Ширина нижней полки – 0,7 метра. Должна иметь определенные двутавровая балка размеры. ГОСТ 19425-74. Железобетонные подстропильные фермы применяются при устройстве скатных кровель. Имеют форму трапеции, у которой два пояса: нижний - горизонтального вида и верхний - ломаной конструкции. На данный момент наиболее актуальными являются безраскосые фермы из сборного железобетона. Для надежности крепления стропильных ферм опорные участки подстропильных элементов усиливаются. Для установки плит покрытия предусмотрены стойки у опор. Стойки и нижний пояс подстропильной фермы изготавливаются с предварительным напряжением. Для производства используется бетон марок 300-500. Как и в балочном варианте, в подстропильных фермах для крепления к колоннам и опоры предусмотрены закладные металлические элементы. Стальные системы имеют длину 12 метров, 18 метров, 24 метра, могут производиться длиной 48 метров. Конструкционно они аналогичны применяемым стропильным балкам. Состоят из двух поясов: верхнего и нижнего. Верхний опирается на монтажный столик на колонне и крепится к нему болтами. Нижний пояс балки прикрепляется к колонне посредством горизонтальных планок. Изготавливаются с параллельными верхним и нижним поясами. Длина унифицирована и составляет 12 метров, 18 метров, 24 метра. В зависимости от вида стропильной фермы, высота подстропильной конструкции может быть 3,13 метра, 3,27 метра или 3,75 метра. Крепление к колоннам производится при помощи надопорных стоек, на которые опирают стропильные фермы. В настоящее время в промышленном строительстве стали применяться облегченные стальные варианты изготовления ферм. Например, трубчатые системы или балки с тонкими стенками. Благодаря такой конструкции фермы получаются более легкие, уменьшается расход стали на их изготовление, сокращается срок их монтажа. Конструкции из дерева, предназначенные для опоры на них стропильной системы, обладают достаточно большой прочностью и стойкостью ко многим агрессивным воздействиям. Они долговечны при применении их в сооружениях с нормальными режимами по температуре и влажности. В промышленном строительстве они используются в зданиях, где присутствуют неблагоприятные для железобетона и металла среды. По конструктивному виду различают подстропильные элементы в виде: Если длина пролетов в здании до 18 метров, то применяется подстропильная балка деревянная. В зданиях, где пролеты достаточно большие – до 30 метров, целесообразнее использование деревянных подстропильных ферм. Арки и рамы из дерева в качестве подстропильных элементов используются не часто. В промышленном строительстве чаще всего используются балки, склеенные из досок. Такие конструкции гораздо прочнее и долговечнее, чем цельные изделия, возможно изготовление различных форм подстропильных балок. Изделия из конструкционного клееного бруса получили широкое распространение при устройстве кровельных систем. Цельные круглые бревна могут выдержать более серьезные нагрузки, но они сильно уступают клееному брусу по прочности на изгиб. Узел стыкования деревянной подстропильной балки можно увидеть на фото ниже. Поперечное сечение балки бывает прямоугольным или двутавровым. Верхний и нижний пояса подстропильной балки могут быть параллельными, либо двускатный верхний пояс и горизонтальный или ломаный нижний пояс. При длине пролета до 15 метров часто используются двутавровые балки со стенками из досок или фанеры и брусковыми ребрами жесткости. Основными материалами для изготовления подстропильных деревянных ферм являются брусья, доски или бревна. Крепление элементов возможно при помощи металлических метизов, пластин. Большое распространение получили клееные деревянные подстропильные фермы. Пояса их изготавливаются сплошными по ширине. При таком способе изготовления на концах соединительных элементов выполняются нарезные зубчатые шипы и аналогичные им по форме пазы. Клей наносится на всю поверхность стыка, далее детали конструкции прессуются. Армируются деревянные подстропильные элементы с целью их усиления. В качестве арматуры используются сталь или стеклопластик. Крепится арматурная деталь внутрь деревянной при помощи эпоксидного клея. Иногда используется предварительное напряжение арматуры. Установка подстропильных балок и ферм проводится следующим образом. Железобетонные подстропильные балочные элементы и фермы при помощи закладных металлических деталей привариваются непосредственно к оголовкам колонн. Возможно крепление их на болты. Железобетонные консоли или металлические столики на подстропильных изделиях выполняют функцию опорных площадок для несущих стропильных конструкций. Стальные фермы крепятся к колоннам сбоку к металлическому надколоннику нижним поясом. Его высота составляет 0,7 м. Друг с другом фермы скрепляются верхними поясами. Стропильные фермы опираются на столики подстропильных ферм и на закрепленные на колоннах надколенники. Деревянные подстропильные балки в устройстве кровель выглядят следующим образом (см. фото). Когда в здании существуют две несущие внутренние стены, стропильная система устанавливается на подстропильные элементы. В этом случае они опираются на лежень, посредством стоек из брусьев, а также внутренние стены. Обычно это две подстропильные балочные конструкции, размещенные вдоль крыши. Применяется такой вариант при высоте от перекрытия до конька крыши от 1,4 метра до 2,5 метра. В этом случае под крышей образуется достаточно свободное пространство, которое можно использовать в качестве мансарды. Подстропильная балка, или затяжка, может устанавливаться непосредственно на стропилах на расстоянии одной трети высоты от перекрытия до конька. Такой вариант позволяет увеличить объем внутреннего помещения под крышей. Стропильная, подстропильная системы и крыша здесь играют роль внешних стен и покрытия. Стропильные и подстропильные балки можно увидеть на фото в статье. В первую очередь, на мауэрлат укладываются крайние подстропильные балки на обе стены дома. При варианте деревянного дома вместо мауэрлата используется верхний венец сруба. Балки должны быть строго параллельными друг другу, проверить это можно, измерив расстояние между их концами по диагонали. Балки ложатся с выступом не менее 0,5 метра за края периметра дома. Если доски по длине меньше, чем требуется для балки, то производится сращивание подстропильных балок. Затем необходимо натянуть веревки между уложенными балками по обоим краям, и выверить их по уровню. На расстоянии одного метра от крайней устанавливается следующая подстропильная балка. Также ложится доска на противоположной стороне. Обязательно проверяется их горизонтальность. Таким образом укладываются остальные балки подстропильные по всей длине стены. Чтобы выровнять выступы досок за пределы стен, отмеривается 0,5 метра на каждой крайней балке, протягивается веревка. На средних балках делаются отметки по веревке, лишние концы отпиливаются. Дальше на подстропильную систему устанавливаются несущие стропила. На изготовление железобетонных подстропильных конструкций распространяется ГОСТ 20372-2015, введенный в действие с 1 января 2017 года. Согласно этому документу, для производства используется тяжелый или легкий конструкционный бетон. Стальные подстропильные фермы производятся согласно ГОСТ 27579-88. Имеет определенные и клееная двутавровая балка размеры. ГОСТ 19425-74. 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. 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. Важно! Конструкция стропильной системы должна быть прочной и устойчивой, а также способной выдержать как сильные ветра, так и давление скопившегося на поверхности крыши снега. Подстропильные конструкции являются промежуточными опорами для стропил и устанавливаются через каждые шесть метров. 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. Важно! Все кровельные конструкции, в зависимости от распределения на них давящих усилий, подразделяют на стропильные балки и фермы. 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 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. Важно! Для формирования стропильной системы пристроек применяются преимущественно балки 6 и 9 метровой длины, в качестве ригелей покрытия используются двенадцатиметровые балки. 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. 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. Важно! Если предполагается строительство горизонтальной крыши, в этом случае используется стропильная железобетонная балка с параллельными поясами. Наиболее часто в строительстве при возведении двускатной крыши применяются балки, обеспеченные постоянным уклоном верхнего пояса. Полезная информация! Уклон верхнего пояса, составляющий 1:30 применяется для кровли с малым уклоном. Если крыша скатная, уклон балки составляет 1:12. Основным требованием для применения таких балок является необходимость возведения арматурного каркаса с переменной высотой. 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. Для того, чтобы не ошибиться с подбором арматуры и поперечных сечений для железобетонных балок, необходимо знать ряд особенностей. 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. Полезная информация! Чаще всего высота сечения ригелей в середине пролета составляет от 1/10 до 1/15 пролета. Если это двускатная балка – высота сечения в середине пролета определяется исходя из типовой высоты балки, составляющей 800 или 900 мм и уклона верхнего пояса. 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. 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. Важно! При этом не стоит забывать о том, что опасное нормальнее сечение в двускатных балках отстоит на 0,35 — 0,4L от опоры, а не располагается в середине пролета. Если давящая нагрузка распределена равномерно, при уклоне верхней полки равном 1:12, опасное нормальное сечение находится на расстоянии 0,37L от опоры. Если нагрузка на балки с параболическим криволинейным и параллельным очертанием верхнего пояса распределена равномерно, расчетное сечение будет расположено в середине пролета. 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 имеют свои особенности: 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. krovlyaguru.com Подстропильные конструкции необходимы для опирания на них стропильных при шаге последних меньшем шага колонн. Подстропильные конструкции устанавливают на колонны в продольном направлении и крепят к ним на сварке закладных деталей. Стропильные конструкции с подстропильными соединяют сваркой и анкерными болтами аналогично креплению их к колоннам. Железобетонные подстропильные балки имеют тавровое сечение с полкой понизу, усиленной в местах опирания на них стропильных балок (рис. 34 а). При этом со стороны опирания на подстропильную балку стропильная укорачивается на 100 мм. Узел опирания стропильных железобетонных балок на подстропильную показан на рис.32 б. а б Рисунок 34 - Подстропильная железобетонная балка: а – конструкция балки; б – опирание стропильных балок на подстропильную Унифицированные железобетонные подстропильные фермы предусмотрены для скатных и малоуклонных покрытий при шаге колонн 12 м и стропильных конструкциях в виде железобетонных раскосных и безраскосных ферм, установленных с шагом 6 м. Такие фермы рассчитаны на сосредоточенную нагрузку от стропильных ферм, приложенную в середине пролета от 800 до 1500 кН. Подстропильные железобетонные фермы для скатных покрытий имеют горизонтальный нижний и ломаный верхний пояса. Опорные участки ферм усилены для опирания на них стропильных ферм. Стойки у опор предназначены для опирания плит покрытия (рис. 35). Рисунок 35 - Подстропильная железобетонная ферма для скатных покрытий Унифицированная подстропильная железобетонная ферма для малоуклонных покрытий имеет горизонтальный нижний и ломаный верхний пояса, усилена площадками для опирания стропильных ферм и рассчитана на нагрузку от 580 до 1330 кН (рис.36). Подстропильные железобетонные фермы изготавливают с предварительным напряжением нижнего пояса и стоек, что повышает их трещиностойкость и обеспечивает возможность применения их в зданиях с агрессивными воздушными средами. а б Рисунок 36 - Подстропильная железобетонная ферма для малоуклонных покрытий: а – конструкция; б – опирание стропильных ферм на подстропильную Стальные стропильные фермы по очертанию проектируют с параллельными поясами, полигональными и треугольными. Стальные фермы применяют практически для любых пролетов. В фермах различного очертания применяют определенные системы решеток (рис.37). Выбор типа решетки зависит от схемы приложения нагрузок, очертания поясов и конструктивных требований. Для снижения трудоемкости изготовления ферма должна быть по возможности простой и с минимальным числом элементов. Рисунок 37 - Схемы решеток ферм: а) треугольная; б) треугольная со стойками; в, г) раскосная; д) шпренгельная; е) крестовая; ж) перекрестная; и) ромбическая; к) полураскосная Стальные фермы проектируют из элементов, могущих иметь различные сечения: трубчатые, гнутосварные замкнутые, из прокатных уголков, двутавров, швеллеров и т.п. Наиболее распространенные типы сечений элементов ферм приведены на рис.38. Рисунок 38 - Типы сечений стальных ферм: а) трубчатые; б) прямоугольное гнутозамкнутое; в,г,д,е) из парных уголков; ж) из одиночных уголков; и) из тавров - для поясов ферм; к,л) то же, из двутавра или двух швеллеров Унифицированные фермы проектируют из прокатных парных уголков нормальной или пониженной высотой. Конструкции нормальной высоты предназначены для отапливаемых зданий с покрытием из железобетонных плит или из стального профилированного настила, уложенного по прогонам. Фермы с пониженной высотой используют только для покрытий из профилированного настила. Типовые унифицированные фермы могут использоваться как в бескрановых зданиях, так и в зданиях с мостовыми опорными кранами. Рисунок 39 - Схемы стропильных ферм нормальной высоты из прокатных уголков (с указанием отправочных элементов) В состав стальных несущих конструкций покрытий входят прогоны, стропильные и при необходимости подстропильные фермы, опорные стойки, горизонтальные и вертикальные связи. Конструкции покрытий применяют в однопролетных и многопролетных зданиях при любых сочетаниях пролетов шириной 18, 24, 30 и 36 м при использовании ферм нормальной высоты (рис.39) и 18 и 24 м – при фермах пониженной высоты. Шаг стропильных ферм принимают 6 или 12 м. Пояса и решетку унифицированных ферм конструируют из прокатных уголков и соединяют сваркой с помощью фасонок из листовой стали. Сопряжение фермы с колонной (шарнирное) осуществляют с помощью надопорной стойки двутаврового сечения, которая крепится к колонне анкерными болтами, а пояса ферм к стойкам – болтами нормальной точности (рис.40). Рисунок 40 - Опирание стальной фермы на железобетонную колонну Стальные подстропильные фермы конструируют по типу стропильных ферм пролетом 12, 18 и 24 м. На рис.41 приведены унифицированные подстропильные фермы пролетом 12 м. а) б) а Рисунок 41- Подстропильные фермы нормальной высоты пролетом 12м: а – рядовые; б – у торца здания studfiles.net Приветствую вас на сайте SoproMats.ru, меня зовут Алексей Мартынов, я являюсь инженером-конструктором железобетонных конструкций, а также одним из авторов данного проекта. В этой статье расскажу о стропильных и подстропильных балках, об их назначении, монтаже, особенностях расчета, маркировке, хранении и транспортировке железобетонных стропильных элементов. Немаловажной составляющей в обеспечении общей пространственной жесткости любого сооружения, является совокупность несущих деталей покрытия. При возведении промышленных корпусов с применением сборного железобетона данная часть несущей системы, в большинстве случаев, состоит из стропильных и подстропильных конструкций. От их прочности и устойчивости, зависит надежность всего каркаса. На эти составляющие элементы пространственного основания здания оказывают воздействие различные нагрузки. Среди таких сил воздействия можно отметить основные: это сила тяжести атмосферных осадков, собственный вес составляющих элементов, вес элементов покрытия (ребристых плит), вес кровли, утеплителя, выравнивающих стяжек. Кроме того, данная система несет на себе: нагрузку от подвесного грузоподъемного оборудования, нагрузку от проведенных по данным конструкциям внутрицеховых инженерных коммуникаций (воздуховоды приточно-вытяжной вентиляции и аспирации, электросиловых кабельных трасс, элементов освещения внутреннего пространства здания, магистралей ВВД и проч.). Балки подстропильные – воспринимают и рассредоточивают на всю протяженность своей длины, нагрузку от смонтированных на нее стропильных деталей. Балки стропильные — монтируется на подстропильную систему. Стропильная балка покрывает пролет между подстропильными и служит основанием для деталей перекрытия. Подстропильные балки монтируются, своими опорными зонами, на опорные площадки вертикальных несущих элементов, закрепляются на сварку к закладным этих площадок. После монтажа все сварные соединения покрываются грунтовкой на 2 раза и зачеканиваются цементным раствором. Железобетонные элементы каркаса стропильной и подстропильной системы изготавливаются унифицированных размеров на заводах ЖБИ, с применением предварительно-напряженного или обычного арматурного пояса. Для усиления сопротивления изгибающему моменту подобные элементы армируются следующими видами арматуры: Все армирующие стержни, сетки и каркасы располагаются в теле бетона с обязательным соблюдением необходимой величины защитного слоя. Применяемые при возведении пространственных каркасов однопролетных и многопролетных промышленных и гражданских корпусов, составляющие стропильной и подстропильной системы, должны обладать необходимой расчетной прочностью и устойчивостью. Немаловажны и такие характеристики, данных железобетонных составляющих каркаса, как высокая огнестойкость и долговечность. По форме поперечного сечения данные изделия можно разделить на следующие виды: V-образные, таврового сечения, двутаврового сечения, коробчатого сечения и решетчатые. Балки таврового и двутаврового сечений применяют для 6, 9,12 и 18-метровых пролетов. Решетчатые — для пролетов корпусов в 12, 18 и 24 метров. Эти сборные железобетонные конструкции выполняются в унифицированных размерах, и предназначены для устройства крупных большепролетных сооружений и используются для пролетов, на которые воздействуют большие нагрузки. Примером могут послужить пролеты для погрузочно-разгрузочных терминалов, крытых площадок складирования или производственных цехов. Все описанные выше ЖБК имеют строповочные отверстия, предназначенные для захвата и подъема деталей при их монтаже или транспортировке. Вес конструкций кровли и плит покрытия, а также нагрузка от атмосферных осадков передаются на систему через опорные части плит покрытия в виде сосредоточенного приложения вектора силы. При количестве таких точек приложения сил, на расчетный пролет, более четырех, характер данной нагрузки принимается равномерно распределенной. Нагрузки от веса подвесных грузоподъемных механизмов и веса проложенных инженерных коммуникаций, в целях расчета, принимаются воздействующими на балку сосредоточенно. Класс бетона по прочности, применяемый при заливке изделий, в диапазоне классов В25…В40. В соответствии с государственными стандартами, сборные железобетонные части несущего каркаса покрытий, должны маркироваться и иметь следующие буквенные обозначения: БСП, БСО, БСД, БП и цифровые коды. Цифровые коды содержат информацию о типоразмерах поперечного сечения изделия и длина его расчетного пролета. Кроме того, цифровые индексы обозначают: Кроме того, различные цифровые индексы используются для классификации изделий по вспомогательным параметрам, таких как — конструктивные отличия, особенности, с точки зрения условий работы данного изделия и т. д. Заводы ЖБИ и ЖБК выпускают подобные составляющие из железобетона наиболее распространенных и традиционных видов и унифицированных типоразмеров. Но, бывают ситуации, когда, в силу конструктивных особенностей или нестандартных размеров, просто необходимо изготовить деталь несущей системы в построечных условиях или в условиях производственной базы. На изготовленную собственными силами конструкцию составляется паспорт изделия с присвоением марки по ГОСТ 20372–90. При транспортировке от места изготовления на строительную площадку и складировании на площадках хранения детали должны быть установлены в рабочем положении на подкладки (в основном деревянные), в соответствии со схемами, приведенными в рабочих чертежах и паспортах на эти детали. Складирование и погрузку на транспорт необходимо производить с соблюдением дистанции, между рядами, для сохранения возможности беспрепятственного захвата каждой детали погрузочно-разгрузочными устройствами при дальнейшем перемещении. Размеры подкладок, минимум, 40х150 мм (толщина, ширина), длина подкладок должна быть на 100 мм больше ширины опорной части балки. Подъем балок осуществляют с помощью специальных траверс с захватом за монтажные отверстия и петли. sopromats.ru Для покрытий зданий со скатной и плоской кровлей при расстоянии между стропильными конструкциями 6 м и шаге колонн 12 м применяются надстропильные балки таврового сечения с полкой в растянутой зоне (рис. 8). Их используют в зданиях с мостовыми кранами и подвесным транспортом в районах с различной снеговой нагрузкой. На подстропильные балки опираются стропильные конструкции. Очертание подстропильных балок трапециевидное, сечение в пролете тавровой формы с полкой внизу, на опоре - прямоугольное. По середине пролета с двух сторон балки имеются банкетки (стульчики) для опирания стропильных конструкций. Возможные варианты напрягаемой арматуры: стержневая А-IV, А-V, Ат-V, Ат-VI; проволочная Вр-II, канаты К-7, K-I9. Стенка и полка армируются сварными каркасами с продольными стержнями из стали класса А-III и поперечными из проволочной арматуры Вр-I. Опорные участки и зона анкеровки напрягаемой арматуры усиливаются дополнительно арматурой в виде сеток из проволоки Вр-I. Банкетки армируются по периметру сварными сетками. Верхняя зона банкеток для Рис. 7. Двухскатная решетчатая балка. Рис. 8. Подстропильная балка. предотвращения разрушения от сжатия под опорами стропильных конструкций усиливается горизонтальными сварными сетками. Для крепления стропильных конструкций на верхней грани банкеток и стенки в середине пролета балки устанавливаются закладные детали. Подстропильные балки крепят к колоннам анкерами и сваркой закладных деталей. Рассчитывают подстропильные балки как свободнолежащие на двух опорах. Однако сварка опорных закладных деталей балок и колонн и особенно пригрузка их на опорах стропильными конструкциями создают частичное защемление, которое можно учитывать при расчетах. Нагрузки от покрытия - постоянная и временная (снеговая) передают на подстропильные балки в виде сосредоточенных сил по середине пролета, как сумму опорных реакций двух стропильных конструкций. Нагрузку от веса балки учитывают как равномерно распределенную. Усилия в сечениях балки определяют методами строительной механики. Расчет по двум группам предельных состояний выполняют для стадий эксплуатации, изготовления, монтажа и транспортирования. Бетонируют балки в вертикальном положении. Стержневую арматуру натягивают на упоры стенда или формы механическим или термическим способом. Подстропильные балки в настоящее время отменены в качестве типовых, но применение их разрешено до износа металлических форм. Таблица 8. Характеристика подстропильных балок и расход материалов. Размеры сечений, мм Класс, бет. Масса, т Объем бет. м3 Расход стали, кг В про-лете Высота Ши-ри-на Длина банкеток Нап-ряж. Все-го На опоре Пол-ки Бан-кет-ки В про-лете На опо-ре А-1V 1500 700 700 700 700 600 700 В35-В45 12 4,8 383-670 778-1132 studfiles.net Подстропильные конструкции необходимы для опирания на них стропильных при шаге последних меньшем шага колонн. Подстропильные конструкции устанавливают на колонны в продольном направлении и крепят к ним на сварке закладных деталей. Стропильные конструкции с подстропильными соединяют сваркой и анкерными болтами аналогично креплению их к колоннам. Железобетонные подстропильные балки имеют тавровое сечение с полкой понизу, усиленной в местах опирания на них стропильных балок (рис. 7 а). При этом со стороны опирания на подстропильную балку стропильная укорачивается на 100 мм. Узел опирания стропильных железобетонных балок на подстропильную показан на рис.7 б. аб Рис. 7. Подстропильная железобетонная балка: а – конструкция балки; б – опирание стропильных балок на подстропильную Унифицированные железобетонные подстропильные фермы предусмотрены для скатных и малоуклонных покрытий при шаге колонн 12 м и стропильных конструкциях в виде железобетонных раскосных и безраскосных ферм, установленных с шагом 6 м. Такие фермы рассчитаны на сосредоточенную нагрузку от стропильных ферм, приложенную в середине пролета от 800 до 1500 кН. Подстропильные железобетонные фермы для скатных покрытий имеют горизонтальный нижний и ломаный верхний пояса. Опорные участки ферм усилены для опирания на них стропильных ферм. Стойки у опор предназначены для опирания плит покрытия (рис. 8). Рис. 8. Подстропильная железобетонная ферма для скатных покрытий Унифицированная подстропильная железобетонная ферма для малоуклонных покрытий имеет горизонтальный нижний и ломаный верхний пояса, усилена площадками для опирания стропильных ферм и рассчитана на нагрузку от 580 до 1330 кН (рис.9). Подстропильные железобетонные фермы изготавливают с предварительным напряжением нижнего пояса и стоек, что повышает их трещиностойкость и обеспечивает возможность применения их в зданиях с агрессивными воздушными средами. а б Рис. 9. Подстропильная железобетонная ферма для малоуклонных покрытий: а – конструкция; б – опирание стропильных ферм на подстропильную Стальные стропильные фермы по очертанию проектируют с параллельными поясами, полигональными и треугольными. Стальные фермы применяют практически для любых пролетов. В фермах различного очертания применяют определенные системы решеток (рис. 10). Выбор типа решетки зависит от схемы приложения нагрузок, очертания поясов и конструктивных требований. Для снижения трудоемкости изготовления ферма должна быть по возможности простой и с минимальным числом элементов. Рис. 10. Схемы решеток ферм: а) треугольная; б) треугольная со стойками; в, г) раскосная; д) шпренгельная; е) крестовая; ж) перекрестная; и) ромбическая; к) полураскосная Стальные фермы проектируют из элементов, могущих иметь различные сечения: трубчатые, гнутосварные замкнутые, из прокатных уголков, двутавров, швеллеров и т.п. Наиболее распространенные типы сечений элементов ферм приведены на рис. 11. Рис. 11. Типы сечений стальных ферм: а) трубчатые; б) прямоугольное гнутозамкнутое; в,г,д,е) из парных уголков; ж) из одиночных уголков; и) из тавров - для поясов ферм; к,л) то же, из двутавра или двух швеллеров Унифицированные фермы проектируют из прокатных парных уголков нормальной или пониженной высотой. Конструкции нормальной высоты предназначены для отапливаемых зданий с покрытием из железобетонных плит или из стального профилированного настила, уложенного по прогонам. Фермы с пониженной высотой используют только для покрытий из профилированного настила. Типовые унифицированные фермы могут использоваться как в бескрановых зданиях, так и в зданиях с мостовыми опорными кранами. Рис. 12. Схемы стропильных ферм нормальной высоты из прокатных уголков (с указанием отправочных элементов) В состав стальных несущих конструкций покрытий входят прогоны, стропильные и при необходимости подстропильные фермы, опорные стойки, горизонтальные и вертикальные связи. Конструкции покрытий применяют в однопролетных и многопролетных зданиях при любых сочетаниях пролетов шириной 18, 24, 30 и 36 м при использовании ферм нормальной высоты (рис.12) и 18 и 24 м – при фермах пониженной высоты. Шаг стропильных ферм принимают 6 или 12 м. Пояса и решетку унифицированных ферм конструируют из прокатных уголков и соединяют сваркой с помощью фасонок из листовой стали. Сопряжение фермы с колонной (шарнирное) осуществляют с помощью надопорной стойки двутаврового сечения, которая крепится к колонне анкерными болтами, а пояса ферм к стойкам – болтами нормальной точности (рис.13). Рис.13. Опирание стальной фермы на железобетонную колонну Стальные подстропильные фермы конструируют по типу стропильных ферм пролетом 12, 18 и 24 м. На рис. 14 приведены унифицированные подстропильные фермы пролетом 12 м. а) б) а Рис.14. Подстропильные фермы нормальной высоты пролетом 12м: а – рядовые; б – у торца здания studfiles.net Вернуться на страницу»Железобетонные конструкции» Стропильные и подстропильные железобетонные балки используют в качестве несущих конструкций покрытий промышленных зданий, которые подбирают в зависимости от шага колонн, действующих нагрузок, характера производства и других условий эксплуатации. Стропильные и подстропильные железобетонные балки должны иметь необходимую прочность, устойчивость, долговечность, а также отвечать архитектурно-художественным и экономическим требованиям. Достоинствами железобетонных балок являются высокая огнестойкость, долговечность и в некоторых случаях экономическая эффективность по сравнению со стальными балками. Стропильные железобетонные балки устраивают поперек здания.Балки бывают: стропильные (перекрывают пролет и поддерживают конструкции покрытия) и подстропильные, которые служат опорой для стропильных балок. В качестве материала используют бетон класса В25 — В40 с обычной или предварительно напряженной арматурой и применяют при пролетах 6, 9, 12, 18 м (рис. 1). Балки с пролетом 6, 9, 12 м укладывают только с шагом 6 м, а балки с пролетом 18 м — с шагом 6 и 12 м. Балки бывают односкатные, двускатные, решетчатые. Односкатные балки таврового сечения с утолщением на опорах применяют в однопролетных зданиях с шагом колонн 6 м и внешним отводом воды. Балки двутаврового сечения с предварительно напряженной арматурой применяют для 12 — 18 метровых пролетов здания (рис. 1 а, б) . Решетчатые балки прямоугольного сечения с отверстиями для пропуска коммуникаций применяют для 12 — 18 метровых пролетов здания (рис. 1 в). В верхнем поясе балок предусматривают закладные детали для крепления панелей покрытия или прогонов. На нижнем поясе и стенке балки предусматриваются закладные элементы для крепления подвесного транспорта, а в опорных частях — стальные закладные детали для крепления балок к колоннам. Рис. 1. Железобетонные стропильные балки покрытия: а – односкатные двутаврового сечения; б — двускатные для многоскатных покрытий; в — решетчатые; г — узел опоры балки на колонну; 1 — балка; 2 — колонна; 3 — опорный лист. Балки покрытия крепят к колоннам с помощью сварки закладных деталей колонн и балок (рис. 1 г). Подстропильные железобетонные балки служат для опирания на них стропильных балок (рис. 2). Подстропильные балки применяют при шаге колонн 12 м. Рис. 2. Железобетонные подстропильные балки Стропильные конструкции опирают на нижний пояс подстропильных конструкций и крепятся анкерными болтами и сваркой. Такое решение уменьшает высоту здания. Покрытие с использованием подстропильных конструкций имеют существенные недостатки. Подстропильные конструкции трудно производить, они затрудняют монтаж элементов покрытия, увеличивают расход материалов и трудоемкость устройства покрытия. saitinpro.ruБалки стропильные и подстропильные — несущие конструкции. Подстропильная балка
виды, поперечное сечение, установка. Подстропильная ферма
Виды подстропильных балок и ферм
Железобетонные подстропильные балки
Подстропильная железобетонная ферма
Стальные подстропильные балки
Подстропильная стальная ферма
Деревянные подстропильные системы
Деревянная подстропильная балка
Деревянная подстропильная ферма
Армированные деревянные подстропильные балочные элементы и фермы
Установка
Установка балок для двускатной крыши
ГОСТы по подстропильным конструкциям
видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности подстропильной конструкции, клееного бруса, железобетонных стропил, примеры установки с фото
Значения конструктивных стропильных элементов
Назначение стропильных элементов.
Железобетонные балки и их виды.
От чего зависит выбор сечения балок.
Балки из бруса.
Подстропильные балки и их особенности.
Похожие статьи
Железобетонные подстропильные балки и фермы
Стальные стропильные и подстропильные фермы покрытий
Балки стропильные и подстропильные — несущие конструкции
Отличительные особенности балок
Железобетонные элементы
Некоторые особенности расчета систем каркаса
Маркировка ЖБ несущих элементов покрытия
Хранение и транспортировка
1.2.10. Подстропильные балки.
Железобетонные подстропильные балки и фермы
Стальные стропильные и подстропильные фермы покрытий
Стропильные железобетонные балки
Стропильные и подстропильные балки
