Стропильная балка: особенности конструкции. Железобетонные стропильные балки
видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности подстропильной конструкции, клееного бруса, железобетонных стропил, примеры установки с фото
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.
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.
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.
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 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.
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.
- Трапециевидная двускатная. Такая балка имеет уклон верхнего пояса.
- 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.
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.
От чего зависит выбор сечения балок.
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.
- 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.
- 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.
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.
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:
- Изготавливаются подстропильные балки с использованием пучковой арматуры только предварительно напряженными.
- Крепление балок и ферм к каркасу осуществляется с помощью болтов или сваривается стальными закладными деталями.
- Расчет подстропильной балки осуществляется по схеме однопролетной, нагруженной распределенной нагрузкой от своего веса и в середине пролета сосредоточенной силой.
- Для опор несущих конструкций покрытия балки и фермы на подстропильных конструкциях оснащены железобетонными консолями, либо стальными столиками.
- 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.
Похожие статьи
krovlyaguru.com
Железобетонные подстропильные балки и фермы
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.
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 и подстропильные фермы покрытий
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
Стропильные балки железобетонные и деревянные: монтаж и усиление
Все скатные крыши имеют свою стропильную систему. Уклон скатов выбирается исходя из климатических условий данного региона, желания застройщика иметь мансардное помещение, вида кровельного покрытия и прочих факторов.
Использование готовых стропильных балок вместо стропильной системы, изготавливаемой на месте, часто ускоряет весь процесс возведения здания. К тому же стропильные балки решают проблему больших пролетов, когда нет возможности использовать стропильные ноги , без риска нарушить прочность конструкции крыши.
↑Конструкция и виды стропильных балок
Стропильные балки, как и все элементы стропильной системы, могут изготавливаться из дерева, металла и железобетона. Но если деревянные балки можно изготовить непосредственно на месте, то железобетонные и металлические только в заводских условиях. В зависимости от профиля балки подразделяются на:
- односкатные с верхним и нижним поясами, расположенными параллельно друг другу;
- балки трапециевидные двускатные;
- с верхним поясом ломаного или криволинейного вида.
Стропильные балки не что иное, как разновидность ферм. Они используются , когда нужно перекрыть большие пространства здания, без внутренних несущих стен или других опорных элементов.
А — балка двускатная решетчатая, Б — стропильная балка с горизонтальными поясами
Состоят стропильные балки из верхнего и нижнего бруса, которые называются верхним и нижним поясом, соединенных системой вертикальных стоек и подкосов, расположенных под разными углами. Конкретное расположение стоек, подкосов, расстояние между верхним и нижним поясом определяется при проектировании здания специалистами проектировщиками. Для правильного расчета во внимание берется функциональность балок, общие нагрузки, которые зависят от многих факторов.
Односкатные балки используются, как правило, для устройства односкатных крыш жилых и промышленных зданий (пристройки, гаражи и т. п.). Стропильные балки опираются на мауэрлаты и подстропильные балки, называемые прогонами.
↑Материалы для изготовления подстропильных ферм
Железобетонные стропильные балки используются для перекрытия пролетов разной длины, но не более 24 метров. Пролеты длиной больше 24 м перекрываются железобетонными фермами, имеющими решетчатую конструкцию.
Чаще всего такие пролеты имеют промышленные здания и сооружения, гражданские. По железобетонным балкам могут устраиваться рельсовые пути для движения мостовых кранов, кран-балок, поэтому их расчет должен вестись только инженерами специалистами. Кроме промышленных и гражданских сооружений железобетонные фермы используются для строительства железнодорожных и автомобильных мостов, пешеходных виадуков и пр.
Короткие балки длиной до 6 м применяются для устройства покрытий пристроек, 12-метровые балки используются как ригели для последующего монтажа по ним плит покрытий или перекрытий.
Железобетонные балки имеют большой вес и для их монтажа необходимо использовать подъемную технику (автокраны, краны башенные).
Деревянные стропильные балки и фермы изготавливаются из цельного дерева, но могут быть из клееной древесины, которая мало в чем уступает по прочности цельному дереву.
В двутавровых балках по новым технологиям в качестве поперечных и угловых стоек используется сплошные листы прессованных древесных материалов. Деревянные стропильные фермы опираются на несущие стены, передавая им нагрузки от веса кровли, свой собственный вес и вес снегового покрова.
Деревянные фермы представляют собой треугольные конструкции, в которых все внутренние элементы жестко связанные между собой системой подкосов, распорок, ригелей. В заводских условиях строительные деревянные фермы выпускаются скрепленные металлическими гвоздевыми пластинами пластинами, которые устанавливаются с двух сторон на узле соединения деталей стропильной фермы.
Стропильные и подстропильные балки и фермы могут соединяться способом «паз – шип» или с применением скоб и гвоздей. Но по мере высыхания дерева такие соединения снижают прочность конструкций. Поэтому часто в стропильных фермах и балках применяют болтовое соединение, хотя и это соединение может несколько ослабить стропильные конструкции.
Для перекрытия пролетов длиной до 9 метров используются двутавровые балки, изготовленные по новым технологиям.
На деревянные стены потолочные балки укладываются с помощью врубок, устраиваемых на верхнем венце. Рекомендуется делать глухую врубку, чтобы торец балки был скрыт от воздействия атмосферных осадков. Размер и шаг, с которым располагаются балки, рассчитываются исходя из предполагаемых нагрузок на потолок дома.
При монтаже стропильных балок соблюдается минимальный размер шага -0,5 м. После этого начинают установку стропильных ферм, которые могут собираться на земле или непосредственно на крыше.
На земле собирают ферму в том случае, когда её размеры дают возможность нескольким рабочим поднять ферму на крышу без применения механизмов. Стропильные фермы, изготавливаемые из деревянных элементов большого сечения и размеров, собирают обычно на крыше. Такие тяжелые конструкции можно собирать и на земле, если существует возможность поднятия их на высоту крыши краном.
↑Сборка стропильных ферм на земле
Прежде чем начать сборку ферм, необходимо изготовить шаблон, по которому будут собираться все фермы. Это делается в том случае, когда крыша имеет правильные геометрические размеры. Из двух досок, соединенных на одном конце гвоздем, получаем конструкцию, напоминающую ножницы. Далее эти ножницы ставим на мауэрлат, таким образом, чтобы получить требуемый угол скатов крыши.
Получившийся угол нужно зафиксировать, прибив поперечную перекладину. Получившийся шаблон устанавливаем на потолочные балки или на мауэрлат, и отмечаем карандашом места, где нужно сделать запил.
Шаблон проще изготавливать из доски сечением 20х100мм, перекладину для надежности закрепляют саморезами.
- Для изготовления стропил берется доска сечением 50х150мм из древесины хвойных пород, высушенной до уровня влажности не более 20%.
- Приложив шаблон к стропильным ногам, делается стропильная ферма нужных размеров и с готовыми запилами.
- Сделанные две фермы поднимают на крышу и устанавливают на торцах дома, строго выверяя по вертикали. Для этого используют отвес или строительный уровень. Закрепляют их временными подкосами, которые соединяют фермы с потолочными балками, или мауэрлатом.
- После этого между крайними стропильными фермами натягивается шнур, по которому будут устанавливаться все остальные стропильные конструкции.
- Поперечные ригели на стропильных фермах прибивают на расстоянии 50 см от конька.
- Промежуточные стропильные конструкции устанавливаются с шагом, выбранным для данной крыши. Если требуется усиление стропил, устанавливаются дополнительные элементы в виде подкосов, распорок, стоек.
Стропильные фермы соединяются друг с другом при помощи временных поперечных досок. После того, как все стропильные фермы будут установлены и выверены по горизонтали и вертикали, на них укладывают обрешетку или пароизоляцию (если того требует проект).
Также советуем посмотреть:
novakrovlya.ru
2.1.5 Стропильные конструкции
Несущие конструкции покрытий промышленных зданий подразделяют на стропильные, подстропильные и ограждающие элементы покрытия.
Стропильные конструкции перекрывают пролёт и непосредственно поддерживают ограждающие конструкции покрытия. Стропильные конструкции по схеме восприятия внешних и распределению внутренних усилий подразделяются на балки и фермы. Балка – одноэлементная конструкция, загружаемая по всему пролету. Ферма – составная стержневая конструкция, загружаемая, как правило, в соединяющих стержни узлах.
2.1.5.1 Железобетонные стропильные конструкции
Железобетонные стропильные конструкции изготавливают двух видов: балки и фермы. Железобетонные балки, решётчатые и двутаврового сечения, применяются в покрытиях пролётом до 18 м. Железобетонными фермами перекрываются пролёты 18 и 24 м.
Уклон верхнего пояса стропильных балок не превышает 8 %. При применении ферм и необходимости устройства малоуклонной кровли фермы они изготавливаются с выпущенными из верхнего пояса «рожками». В этом случае величина уклона составляет 3,3 % - для ферм пролётом 18м и 5 % - для ферм пролётом 24 м.
Стропильные балки и фермы опираются на оголовки колонн каркаса. При разном шаге колонн каркаса стропильные конструкции покрытия опираются также на подстропильные конструкции (фермы на подстропильные фермы, балки на подстропильные балки).
Железобетонные стропильные балки и фермы крепятся к оголовкам колонн сваркой закладных деталей. Крепление стропильных конструкций к подстропильным аналогично креплению их к колоннам.
Общая устойчивость конструкций покрытия обеспечивается жёстким диском покрытия (ребристые плиты привариваются к стропильным конструкциям не менее чем в трёх точках и швы между плитами замоноличиваются).
2.1.5.1.1 Стропильные балки по серии 1.462.1-3/89 выпуск 1
Балки запроектированы для применения в условиях неагрессивной среды в покрытиях отапливаемых и не отапливаемых зданий.
Балки имеют прямоугольное сечение переменной высоты с двускатным уклоном верхнего пояса 1:12. Для снижения массы в балках сделаны проемы, которые могут быть использованы для прокладки воздуховодов и других коммуникаций.
Рисунок 12 - Балка длиной 18м - марка ЗБДР18-6К7Т
Масса, т = 12,1
Сталь, кг = 592,1
Бетон, м3= 4,84
Рисунок 13 - Балка длиной 12 м - марка 2БДР12-8К7Т
Масса, т = 5,0
Сталь, кг = 334,2
Бетон, м3= 2,00
2.1.5.1.2 Балки стропильные (шифр 2021-129 выпуск 1)
Предварительно напряженные балки пролетом 18 м предназначены для применения в покрытиях с шагом балок 6 м с фонарями и без фонарей, с подвесным подъемно-транспортным оборудованием и без него.
Рисунок 14 - Балки длиной 18 м.
Марка 1БД18-4АШ (5)
Масса, т = 9,1
Сталь, кг = 658,1
Бетон, м3= 3,6
Марка 1БД18-ЗК7 (5)
Масса, т = 9,1
Сталь, кг = 426,2
Бетон, м3= 3,6
2.1.5.1.3 Балки стропильные (шифр 2021-136 выпуск 1)
Предварительно напряженные балки пролетом 12 м предназначены для применения в покрытиях с фонарями и без фонарей, с подвесным подъемно-транспортным оборудованием и без него.
Рисунок 15 - Балки длиной 12 м.
Марка БСД12-2АтУ (4)
Масса, т = 4,1
Сталь, кг = 156,6
Бетон, м3= 1,6
Марка БСД12-4К7 (5)
Масса, т = 4,1
Сталь, кг = 228,1
Бетон, м3= 1,6
studfiles.net
Железобетонные стропильные балки
●Железобетонные стропильные балки применяют для перекрытия пролетов 6, 9, 12 и 18 м. При пролетах 24 м и более они уступают фермам по технико-экономическим показателям и, как правило, не используются. Балки пролетами 6 и 9 м предназначены преимущественно для покрытия пристроек, а балки пролетом 12 м — в качестве поперечных или продольных ригелей покрытия. Балки пролетом 18 м применяют в качестве поперечных ригелей, по которым укладывают плиты 3×6 или 3×12 м.
В зависимости от профиля кровли балки бывают двускатными (рис. 11.10, а, б), односкатными, с параллельными полками (рис. 11.10, в), ломаным или криволинейным очертанием верхней полки.
●Двускатные балки имеют уклон верхней полки 1 : 12 для скатных кровель, 1 : 30 — для малоуклонных кровель. Вследствие своей экономичности они получили наиболее широкое распространение для покрытий пролетов 18 м. Определенные трудности при их изготовлении связаны с устройством каркасов переменной высоты. При необходимости пропуска коммуникаций в уровне покрытия (воздуховоды и т.п.) используют двускатные решетчатые балки пролетом 12 и 18 м (рис. 11.10,6).
●Односкатные балки обычно применяют для устройства кровли с односторонним уклоном, например в пристройках.
●Балки с параллельными полками наиболее просты в изготовлении, имеют арматурные каркасы постоянной высоты и применяются в качестве продольных ригелей при горизонтальных кровлях. Однако по расходу бетона и арматуры они уступают двускатным.
●Балки с ломаным и криволинейным верхним поясом, несмотря на экономичность, не нашли широкого применения вследствие сложной технологии их изготовления.
Высота сечения балок в середине пролета (1/10...1/12)l.
В целях экономии бетона сечение балок принимают тавровым (при l=6; 9 м) и двутавровым (l=12; 18 м). Ширину верхней полки балок из условия опирания плит покрытия и обеспечения устойчивости при транспортировании и монтаже принимают равной (1/50... 1/60)l, что обычно составляет 20...40 см. Ширину нижней полки (25...30 см) определяют из условия размещения в ней растянутой арматуры, прочности бетона пояса при действии усилия обжатия, а также условия опирания на колонны. Толщину вертикальной стенки в средней части пролета (6...8 см) назначают из условий изготовления балки (в вертикальном положении) и размещения поперечной арматуры (одного или двух каркасов). У опор стенка утолщается для обеспечения прочности и трещиностойкости опорных сечений. Бетон балок классов В25...В40.
Рис. 11.10. Конструкции стропильных балок:
1 — напрягаемая арматура; 2 — опорный каркас;
3 — анкеры закладной детали; 4 — сетки косвенного армирования
Все типы балок пролетами 12...18 м выполняют предварительно напряженными, как правило, с натяжением на упоры. Для исключения образования и раскрытия трещин в верхней зоне от усилий, возникающих при отпуске нижней арматуры, в ряде случаев в верхней зоне размещают напрягаемую арматуру A'sp = (0,15...0,2) Asp. Поперечную и продольную монтажную арматуру выполняют из сталей классов A-I, A-III. В опорных частях балок, где возникают большие усилия от реакций опор и предварительного обжатия, устанавливают дополнительную арматуру в виде сеток и вертикальных стержней.
Нагрузки на балку от веса покрытия и снега передаются через ребра плит в виде сосредоточенных сил. При числе их более четырех нагрузка заменяется эквивалентной равномерно распределенной. Нагрузки от подвесного транспорта и коммуникаций передаются на балку в виде сосредоточенных сил.
Балки рассматриваются как шарнирно опертые элементы с расчетным пролетом, равным расстоянию между линиями действия опорных реакций.
Подбор продольной и поперечной рабочей арматуры, расчет прогибов и трещиностойкости балок производятся как для обычного элемента таврового или двутаврового сечения.
При расчете нормальных сечений двускатных балок необходимо учитывать, что сечение, где требуется наибольшая площадь продольной растянутой арматуры, не совпадает с серединой пролета, где действует максимальный изгибающий момент. Это объясняется тем, что по мере удаления от середины балки рабочая высота ее на некотором участке уменьшается быстрее, чем внешний изгибающий момент. При уклоне верхней полки 1 : 12 опасное сечение находится на расстоянии 0,37l от опоры.
studopedya.ru
