толщина стенки установлена главным образом из усло-iinii удобства размещения арматурных каркасов, обеспе чения прочности и трещиностойкости. У опор толщина стенки плавно увеличивается, и устраивается ущирение в виде вертикального ребра жесткости.

Высоту поперечного сечения балок в середине пролета принимают (1/10-1/15) t,

где / - пролет балки. <

В двускатных балках высоту сечения у опор в большинстве случаев принимают равной 800 мм (или900 мм). В стенке высоких балок для уменьшения собственной массы и экономии бетона можно устраивать круглые или многоугольные отверстия.

Ширину сжатой полки принимают равной (1/50- 1/60) /. Ширину нижней (растянутой) полки исходя из условий размещения продольной растянутой арматуры принимают равной 250-300 мм.

Предварительно-напряж.енные балки покрытий изготовляют из бетона марок 300-500 и выше.

Балки покрытий с напрягаемой арматурой, натягиваемой на упоры, нашли широкое применение в массовом промышленном строительстве. Их изготовляют на линейных стендах. Напрягаемую арматуру для этих балок принимают из высокопрочной провоЛЬки или из стержней горячекатаной стали периодического профиля.

Стенку армируют сварными каркасами. Поперечные стержни этих каркасов рассчитывают на главные растягивающие напряжения, действующие по наклонным сечениям (рис. 11.8).

Балки с арматурой, натягиваемой на бетон, могут состоять из отдельных блоков с каналами в нижней зоне. При сборке в каналы заводят арматуру в виде пучков высокопрочной проволоки или в виде стержней периодического профиля. Зазоры между блоками заполняют раствором, после затвердения которого арматуру натягивают и закрепляют.

Балки с арматурой, натягиваемой на бетон, изготовляют и цельными. При этом арматуру, размещенную заранее в трубках из листовой стали, закладывают в форму и после достижения бетоном необходимой прочности натягивают.

В табл. 11.2 приведены технико-экономические показатели сборных двускатных балок покрытий.

Пролет, м

Масса балки, т

Марка бетона

Расход материалов на балку

бетона, м стали, кг

Со стержневой арматурой

С проволочной арматурой

Фактически нагрузка на балку от ребер плит действует в виде сосредоточенных сил. Однако при числе сосредоточенных грузов более пяти в пролете их можно заменить равномерно распределенной нагрузкой.

Дополнительными сосредоточенными силами могут быть нагрузки от массы фонаря и подвесного транспорта.

Изгибающие моменты и перерезывающие силы М и Q определяют как для балки, свободно лежащей на двух опорах.

Подбор продольной арматуры Fa по моменту ведут в нескольких сечениях по длине балки. В двускатных балках расчетным может оказаться сечение, расположенное не в середине пролета, а на некотором расстоянии х от опоры. Покажем это на следующем примере.

При уклоне 1:12 и высоте посередине пролета Лсер=

= -JT- I высота на опоре Лоп= /, ана расстоянии хог опоры высота балки

(11.1)

Техннко-экономические показатели сборных двускатных предварительно-напряженных балок покрытий при шаге 6 м и расчетной нагрузке 3,5-5,5 кН/м

Мх =

Положим ho=phx. Изгибающий момент в том же сеченни от равномерно распределенной нагрузки д -

дх{1-х) 2

Площадь сечения продольной сечении

Mj, 12 qx(l - x)

(11.2)

арматуры в том же

Fa {x) =

(11.3)

Ranho Rar{l + 2x) Положение опасного сечения определяется условием = 0. Дифференцируя Fa (х) по хи полагая ц=. =const, получим

2х + 2х1~Р = 0,

откуда х=0,371.

находим

« = (0.35 ... 0,4)1. (11.4)

При наличии фонарей расчетным может оказаться сечение под стойкой рамы фонаря.

Поперечную арматуру балки определяют из расчета прочности наклонных сечений. Затем проверяют трещиностойкость балки и прочность ее на усилия, возникак!-щие при изготовлении, транспортировании и монтаже.

§ 4. СТРОПИЛЬНЫЕ ФЕРМЫ

Железобетонные фермы покрытий целесообразны при пролетах более 18 м; их очертание зависит от профиля кровли и общей компоновки покрытия. Наиболее целесообразно полигональное очертание верхнего пояса. Применяются также трапециевидные, треугольные и другие формы покрытий (рис. 11.9).

Фермы изготовляют из бетона марок 300-600, а в опытном порядке и из бетона марки 800. Высоту ферм в середине пролета принимают равной (/е-Vio) I, ширину верхнего пояса из условий устойчивости- (/то-/во) /.

Чтобы удобнее было изготовлять, сечения элементов ферм чаще проектируют прямоугольными.

Железобетонные фермы изготовляют с предварительно-напряженным нижним поясом. В некоторых случаях в крайних раскосах также создают предварительное на-

l1-12

Cmuic

Рис. 11.9. Фермы покрытий В - Г

-осьряда

шаггоо

узепв

узепь

узелг

Рис. 11.10. Предварительно-напряженная сегментная ферма -зЗалныЖ."» арматуры: 3-свар

- закладные детали 21-77

сварные сетки?

пряжение. Фермы изготовляют цельными или составными.

Сегментные фермы с ломаным или криволинейным верхним поясом в настоящее время приняты для покрытий промышленных зданий как типовые (рис. 11.10). Решетку таких ферм назначают с учетом удобства укладки плит покрытий.

Для опирания ферм на колонны в опорных узлах ферм устанавливают закладные детали из стальных листов толщиной 8-10 мм.

дОООШО

Рис. 11.11 Сегментная ферма из линейных элементов

а - схема; б - узлы; / - нижний предварительно-напряженный пояс; 2 - линейные элементы верхнего пояса; 3 - линейные элементы решеткн; 4 - места сварки арматуры: 5 - стыки

На рис. 11.10 показано армирование сегментной фермы. В нижнем поясе фермы при бетонировании оставлены каналы, в которые в дальнейшем заводят напрягаемую арматуру. Верхний пояс и решетку армируют сварными каркасами. Узлы фермы армируют специальными стержнями, связанными хомутами. Если ферма состоит из двух полуферм, то стык верхнего пояса выполняк» сваркой закладных деталей и заливкой зазора раствором.

Сегментные фермы могут быть также изготовлены из готовых линейных элементов, соединяемых замоноличи-вапием узлов (рис. 11.11).

В последние годы в строительстве стали применять безраскосные сегментные фермы пролетами 18, 24 и 30 м (рис. 11.12). В стойках и поясах таких ферм возникают значительные изгибающие моменты. Фермы рассчитывают с учетом жесткости узлов как замкнутой многопанельной рамы. Нижний пояс армируют предварительно-напряженной стержневой, прядевой и проволочной арматурой. Применение таких ферм дает возможность использовать межферменное пространство для пропуска транспортных и технологических коммуникаций.

Рис. 11 12. Безраскосная ферма

а - схема: б - узлы верхнего и нижнего поясов

Помимо нагрузок от покрытия, фермы промышленных зданий несут иногда нагрузку от подвесного транспорта (обычно 3-4 груза по 30-50 кН). Такая дополнительная нагрузка увеличивает расход арматуры в фермах на 20-30%.

Технико-экономические показатели железобетонных ферм пролетом 18-30 м при расчетных нагрузках покрытия 3,5-5,5 кН/м приведены в табл. 11.3.

Фермы рассчитывают обычными методами строительной механики при помощи диаграммы усилий (диаграммы Кремоны) или способом вырезания узлов.

Нагрузки от покрытия и массы фермы считают приложенными к узлам верхнего пояса. При расчете учитывают невыгоднейшее загружение снегом на одной половине фермы и подвесным транспортом.

Жесткость узлов фермы мало влияет на размер усилий в стержнях, поэтому в расчетной схеме узлы фермы считаются шарнирными (за исключением безраскосных ферм).