Несущий остов большепролетных зданий с плоскими безраспорными конструкциями. Балки и формы

Монтаж большепролетных зданий - монтаж зданий, у которых расстояние между опорами несущих конструкций покрытия составляет свыше 40 м. В балочных несущих конструкциях основные элементы - это работающие на изгиб балки и фермы. Чаще балочные системы используют в тех случаях, когда действующие на здание горизонтальные нагрузки можно передать на вспомогательные конструкции (например, в зданиях спортивного назначения с этой целью могут быть использованы трибуны). Применение современных приёмов, повышающих эффективность изгибаемых элементов (предварительное напряжение, использование стали повышенной прочности и гнутосварных тонкостенных профилей и т.п.) часто делает их конкурентоспособными при пролётах до 70-80 м.

Балки и фермы представляют собой основные виды безраспорных плоскостных конструкций.

Балки являются наиболее простыми несущими конструкциями и эффективно используются до достижения перекрываемого ими пролета определенной величины. Для железобетона этот предельный рациональный пролет составляет примерно 8м для металлических—15 м, для Деревянных— 12 м. Если пролет превышает указанные величины, целесообразно перейти на использование ферм: Хотя изготовление ферм и несколько сложнее, чем изготовление балок, но зато они обладают меньшей массой, что существенно влияет на расход материалов как для самих ферм, так и для опор и фундаментов, на которые фермы опираются. В то время как у балок материал распределен по всему их сечению, у ферм он сосредоточен только в верхнем и нижнем поясах, в стойках и раскосах, которые эти пояса соединяют. Поэтому в отличие от балок, работающих на изгиб целым своим сечением, все элементы решетки фермы работают только на сжатие и растяжение, т. е. материал используется полнее, чем у балки.

Схемы балок и ферм, которые наиболее часто применяются при покрытии одноэтажных зданий увеличенных пролетов. У каждой схемы указан материал, из которого данная конструкция изготовляется, оптимальные пролеты L и примерное отношение высоты конструкции h к пролету L. В тех случаях, когда указаны две величины отношения h/L, меньшую высоту конструкции следует принять там, где конструкция расставлена с шагом не более 6 м, большую высоту — там, где шаг конструкции превышает 6 м и, как правило, принимается 12 м. Интенсивность загружения тоже следует учитывать при определении высоты конструкции.

Следует заметить, что минимальная высота балок и ферм при современных высокопрочных строительных материалах ограничивается не столько несущей способностью конструкции, сколько ее допускаемыми прогибами под максимальными нагрузками. Поэтому произвольное уменьшение высоты конструкции, относительно того, что применяется на практике, без дополнительных расчетов недопустимо.