Файл: Брудка Я. Легкие стальные конструкции.pdf

9. ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ГОРЯЧЕКАТАНЫХ

ПРОФИЛЕЙ

9.1.ПЕРЕКРЫТИЯ

9.1.1.Общие сведения

Различают два основных типа перекрытий, для которых применяют горячекатаные профили или круглые стержни. В первом типе конст­ рукций несущим элементом, как правило, является решетчатая балка с обетонированным поясом или без бетонирования.

Ко второму типу конструкций относятся сборные элементы, состоя­ щие из пространственного стального каркаса и широкой нижней плиты. Эти элементы, установленные рядом друг с другом, позволяют уклады­ вать на них на стройке слой бетона так же, как на опалубку.

9.1.2. Примеры конструкций

П е р е к р ы т и е с и с т е м ы « Фи л и г р а н » выпускается в двух ва­ риантах: часторебристое с заполнением из пустотелых блоков или плит, изготовленных из легкого бетона. Применяется также и часторебристое покрытие без заполнения. В этом случае на балки из тонкого листового металла дополнительно укладывают бетон. После его затвердения балки убирают. Верхний пояс решетчатой балки перекрытия системы «Фили­ гран» (рис. 9-1) выполнен из лоткового холодногнутого профиля, ниж­ ний— из раздвинутых круглых стержней. Такие пояса соединяются рас­ косами в форме колонки, которые на уровне нижнего пояса имеют до­ полнительные отгибы для связи с раздвинутыми круглыми стержнями. Стыки решетчатой балки выполняются точечной сваркой. Дополнитель­ ные круглые стержни, находящиеся в бетонном нижнем поясе, можно отгибать кверху с целью восприятия основных напряжений.

П е р е к р ы т и е с и с т е м ы «О мни я» выполняют с заполнением из пустотелых блоков или без заполнения. Решетчатая балка пространст­ венного типа (рис. 9-2) имеет верхний пояс из отдельного круглого стержня, а нижний пояс из двух довольно широко расставленных стерж­ ней. Расстояние между ними сохраняется с помощью коротких стальных полос. Решетка имеет форму буквы V. Раскосы в форме хомутов охва­ тывают верхний пояс и крепятся наклонно относительно нижнего пояса. Между основными стержнями нижнего пояса могут быть уложены три дополнительных стержня. Стыки решетчатой балки выполняются точеч­ ной сваркой.

9.2.РЕШЕТЧАТЫЕ ПРОГОНЫ

Во многих странах (например, в Польше, СССР, ГДР, ФРГ) приме­ няются легкие решетчатые элементы из горячекатаных профилей, эконо­ мичных с точки зрения расхода материала.

305

Рис. 9-1. Перекрытие си­ стемы «Филигран»

а—разрез бетонно-стальной бал­

дываемый на стройке; 6 — пусто­ телый блок [181]

Рис. 9-2. Перекрытие систе­ мы «Омния»

на стройке; 6—пустотелый блок

[181]

Устойчивость прогона из плоскости обеспечивается путем их раскреп­ ления, применения специальных тяжей или учета совместной работы достаточно жесткого кровельного покрытия, соединенного с прогоном на уровне сжатого пояса.

9.2.1. Прогоны с двумя поясами

Решетчатые прогоны чаще всего делают однопролетными. Они имеют следующие достоинства:

а) равномерное распределение нагрузок, передающихся на стропиль­ ные фермы или другие основные элементы конструкции здания;

б) упрощение монтажа прогона; в) сокращение времени монтажа.

На рис. 9-3 показано несколько схем решеток прогонов пролетом

306

а)

" S ’

4AA/vwWv\A/Wv\7g7 ТЗ "

~ ^ Ч У Ч У У У Ч ^ 1

Рис. 9-6. Кровельное перекры­ тие с прогоном типа «Р. Трегер»

а — общий вид прогона; б — опирание кровельных плит на прогон; в — узел раскосов и пояса

307

6 м. Наиболее часто применяется решетка без стоек с углом наклона рас­ косов к поясам, равным 45—60°. Высота решетки принимается равной 1/10L —1/18L (L — величина пролета прогона), чаще всего 1/12L или 1/15L. Число секций верхнего пояса принимается от 6 до 12— это связа­ но с высотой решетки и углом наклона раскосов. Слишком частая решет­ ка повышает стоимость производства. Некоторые авторы рекомендуют применять крайнюю секцию верхнего пояса больше промежуточных сек­ ций, так как опорный узел сокращает свободную длину крайней секции.

9-7. Крепление элементов связи к решетчатому прогону [52]

В прогонах пролетом 12 м решетка может быть такой, как показано на рисунке.

На рис. 9-4 приведены другие схемы решеток, характерные для эле­ ментов с большими пролетами. Высота решеток здесь больше, что при­ водит к уменьшению боковой жесткости прогона.

На рис. 9-5 показаны наиболее часто встречающиеся типы сечений стержней прогона. Рекомендуется проектировать прогоны без фасонок. Решетка из отдельных уголковых профилей, расположенных несиммет­ рично относительно плоскости решетки, хотя и облегчает изготовление ее на заводе, но не рекомендуется к производству, так как она вызывает дополнительно большие изгибающие моменты. Нужно учитывать, что все стержни, состоящие из двух ветвей, требуют применения прокладок, что увеличивает объем сварочных работ и приводит иногда к волнисто­ сти стержней, а это невыгодно в сжатых стержнях, особенно в верхнем поясе.

Приведем примеры конструкций.

На рис. 9-6 показано кровельное покрытие с применением прогона типа «Р. Трегер». В поясах фрезеруется углубление, в которое входит вы­ гнутая часть раскоса (рис. 9-6,в), благодаря чему создаются условия для правильной укладки угловых швов в узле.

Проектирование связей в кровлях с решетчатыми прогонами не очень сильно отличается от проектирования кровель, в которых применяются прогоны со сплошными стенками; только крепление элементов связей не­ сколько затруднено. Пример решения показан на рис. 9-7. Вместо решет­

308

ки между поясами вставлена пластина из полосовой стали с неравнобо­ кими уголками. К уголкам болтами прикреплены элементы связей.

Прогоны с двумя поясами обычно применяют для покрытий с малым наклоном, устанавливая перпендикулярно скату крыши. Отклонение прогонов от вертикальной линии не должно превышать 14%, что соответствует наклону ската крыши 1:7. При большем наклоне, например в про­ гонах пролетом более 6 м, возникает опасность прогиба нижнего пояса под воздействием собственной массы. Чтобы не допустить этого, надо делать связи из круглых стержней, полосовой стали или небольших угол­ ков, связывающих друг с другом нижние пояса. Однако и при таком креплении наклон кровли не должен превышать 20%. В таких случаях нагрузку, параллельную плоскости крыши, воспринимает достаточно жесткая складчатая конструкция из кровельных плит. Если эти плиты не могут выдержать нагрузки, их следует перенести на коньковый про­ гон или нижние прогоны.

9.2.2. Прогоны с тремя поясами

Прогон с тремя поясами может выдерживать любые воздействующие на него нагрузки. Такие прогоны характеризуются большой боковой же­ сткостью (рис. 9-8 и 9-9). Формирование узлов решеток отдельных боко­ вых плоскостей происходит по тем же принципам, которые описаны вы­ ше при характеристике прогонов с двумя поясами.

На рис. 9-9 схематически показан прогон треугольного сечения для покрытия односкатной крыши. Непосредственно на прогоны укладывает­ ся легкое покрытие. Представленная система не требует связей жестко­ сти ската крыши, так как не теряет устойчивости и не переворачивается при надежном закреплении опор. Выполнение некоторых швов в узлах нижнего пояса затруднено, поскольку угол между плоскостями, в кото­ рых лежат раскосы, невелик. Лучшее решение получается, если в узлах применяют горизонтальные листы, но тогда часто появляются эксцент­ риситеты значительной величины. Легкость выполнения стыка без при­ менения фасонок достигается точечной сваркой при соединении раско­ сов с поясами и сваркой плавлением при соединении стоек с раскосами.

9.2.3. Расчет прогонов

При непосредственной равномерной нагрузке q, действующей на верхний пояс, следует учитывать изгиб пояса, вызванный этой нагрузкой. В этом случае можно пользоваться приближенным методом, описанным формулами (8-10) — (8-12). Несколько более точные результаты полу­ чаются при расчете изгибающего момента в любом сечении пояса в ви­ де суммы двух моментов, рассчитанных на основе упрощенных поло­ жений:

м , = м ; + м;.

Изгибающий момент M'i рассчитывают при условии, что верхний пояс на длине секции решетчатой балки между узлами принимается за

309