Подстропильные жб фермы гост: Ошибка выполнения — foamin.ru

Содержание

ПК-01-17 выпуск 3 «Железобетонные сборные предварительно напряженные подстропильные конструкции. Подстропильные фермы для бескрановых цехов с применением стропильных сегментных ферм»

ПК-01-17 выпуск 3 «Железобетонные сборные предварительно напряженные подстропильные конструкции. Подстропильные фермы для бескрановых цехов с применением стропильных сегментных ферм»

1. В серии ПК-01-17 выпуск 3 даны рабочие чертежи сборных железобетонных предварительно напряженных подстропильных ферм для покрытий зданий с кровлей из рулонных материалов пролетами 18 и 24м и шагом колонн 12м с применением предварительно напряженных сегментных и арочных стропильных ферм.

2. Марки ферм обозначены шифром из буквенного индекса ПФН и цифры. Цифры показывают несущую способность фермы. Для крайних пролетов и пролетов, примыкающих к температурным швам, принят дополнительный индекс К, например, ПФН-2К.

Сортамент рядовых подстропильных ферм (шаг колонн 12м):

ПФН-1 — нормативная сосредоточенная нагрузка 68т, расчетная сосредоточенная нагрузка 80т;
ПФН-2 — нормативная сосредоточенная нагрузка 79т, расчетная сосредоточенная нагрузка 95т;

ПФН-3 — нормативная сосредоточенная нагрузка 102т, расчетная сосредоточенная нагрузка 121т.

3. Верхний пояс и восходящие раскосы ферм армированы ненапряженной арматурой марки 25г2С.

4. Нижний пояс и нисходящие раскосы ферм армированы пучковой арматурой из высокопрочной углеродистой проволоки диаметром 5мм по ГОСТ 7348-55. Натяжение арматурных пучков производится с помощью домкратов двойного действия на 18 проволок. Анкеровка пучковой арматуры осуществляется посредством стальных анкерных пробок и колодок.

5. Фермы запроектированы с учетом опирания на типовые железобетонные колонны. Крепление ферм к колоннам осуществляется с помощью приварки с закладным листам колонны.

6. Крепление стропильных ферм к подстропильным производится при помощи анкерных болтов, расположенных на опорах и в середине подстропильных ферм, а также монтажными сварными щвами.

7. Поперечные температурные швы в зданиях осуществляются при помощи спаренных колонн и стропильных ферм, устанавливаемых на опорные части укороченных подстропильных ферм. Расстояние между осями спаренных конструкций принято 1000мм. В продольных температурных швах на общих подстропильных фермах устанавливается обычная ферма и ферма, имеющая подвижную (катковую) опору с одной стороны.

8. Расчет подстропильных ферм произведен в соответствии со СНиП, нормами и техническими условиями проектирования бетонных и железобетонных конструкций НиТУ 123-55, «Инструкцией по проектирования предварительно напряженных железобетонных конструкций» И-148-52 МСПТИ, с учетом дополнений и изменений к инструкции по рекомендациям ЦНИПС от 06.04.1955г. Фермы проверены по инструкции СН10-57.

9. Марка бетона 400. Расчетное сопротивление бетона принято по строке Б табл.6 НиТУ 123-55. Временное сопротивление напрягаемой проволоки принято 17000кг/см2.

10. Коэффициент запаса на прочность принят 2,1; коэффициент запаса на трещиностойкость — 1,2.

Скачать ПК-01-17 выпуск 3 «Железобетонные сборные предварительно напряженные подстропильные конструкции. Подстропильные фермы для бескрановых цехов с применением стропильных сегментных ферм»

Фермы железобетонные (ФС, ФБС, ФБМ, ФТ, ФПС, ФПМ, ФПН, ФП)

Как подразделяются стропильные железобетонные фермы по виду конструкции и назначению?

Как подразделяются подстропильные железобетонные фермы по виду конструкции и назначению?

Как расшифровываются условные обозначения в маркировках железобетонных ферм?

Правила нанесения маркировочных знаков на железобетонные фермы. Какие показатели должны содержаться в основных надписях?

Как правильно транспортировать и хранить железобетонные фермы?

Как подразделяются стропильные железобетонные фермы по виду конструкции и назначению?

Ответ: Стропильные железобетоны фермы согласно ГОСТ 20213-89 подразделяют на типы по виду конструкции:

ФС – фермы железобетонные раскосные, сегментные для скатных кровель;
ФБС – фермы железобетонные безраскосные, сегментные для скатных кровель;
ФБМ – фермы железобетонные безраскосные для кровель с малым уклоном;
ФТ – фермы железобетонные безраскосные, треугольные для скатных кровель

Пример:

Фермы типа ФС

Наименование

Длина,

см

Ширина, см

Высота, см

Вес,

кг

Эскиз

ФС 18

1794

264

29600

Пример:

Фермы типа ФБС

Наименование

Длина,

см

Ширина, см

Высота, см

Вес,

кг

Эскиз

ФБС 24

2394

330

14250

Пример:

Фермы типа ФТ

Наименование

Длина,

см

Ширина, см

Высота, см

Вес,

кг

Эскиз

ФТ 18

1796

269

26620

Как подразделяются подстропильные фермы по типу?

Ответ: Подстропильные железобетонные фермы подразделяют на типы:

ФПС — фермы железобетонные подстропильные для скатных кровель;
ФПМ – фермы железобетонные подстропильные для кровель с малым уклоном;

ФПН – фермы железобетонные подстропильные предварительно напряженные;
ФП — фермы железобетонные для покрытий из плит на весь пролет.

Как расшифровываются условные обозначения в маркировках железобетонных ферм?

Ответ: Условное обозначение марки фермы состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных тире:

Первая группа – обозначает тип конструкции и основные ее размеры;

Вторая группа – порядковый номер по несущей способности, класс арматуры, вид бетона;

Третья группа – дополнительные характеристики (например, буквой «Н» обозначают изделии предназначенные для эксплуатации агрессивных газообразных сред нормальной проницаемости, «С»- сейсмическая устойчивость 7-8 баллов).

Пример условного обозначения:

4ФС18-6АVЛ-С1 – ферма железобетонная раскосая сегментная, типоразмера 4ФС18, шестой по несущей способности, с напрягаемой арматурной сталью класса А-V, изготовляемой из легкого бетона, применяемой в зданиях с расчетной сейсмичностью 8 баллов, в конструкции использованы дополнительные закладные изделия. .

Ответ: Маркировочные надписи должны соответствовать требованиям ГОСТ 13015.2. маркировочные надписи наносятся на боковую поверхность железобетонных изделий. Подразделяются маркировочные надписи на основные, информационные и монтажные.

Согласно ГОСТу, основные надписи должны содержать:

марку железобетонной конструкции;

наименование предприятия-изготовителя или зарегистрированный товарный знак изготовителя;
штамп технического контроля.

Информационные надписи на фундаментных блоках должны содержать:

дату изготовления продукции;
массу конструкции.

Монтажные знаки состоят из изображений. Указывающих на:

место строповки железобетонной конструкции;
верх конструкции;
место опирания конструкции;
установочные риски на конструкции

Как правильно транспортировать и хранить железобетонные фермы?

Ответ: Транспортировать и хранить железобетонные фермы следует в соответствии с требованиями ГОСТ 13015. 4

Железобетонные фермы должны храниться в вертикальном положении в кассетных стеллажах, рассортированные по размерам и маркам, установленные на деревянные прокладки толщиной не менее 40 мм, шириной – не менее 150 мм. длина деревянных прокладок должна превышать ширину фермы не менее чем на 100 мм.

Деревянные прокладки при транспортировке и хранении железобетонных ферм должны устанавливаться в местах установки закладных деталей в пределах опорных узлов.

Транспортируются железобетонные фермы в рабочем положении, с уклоном с небольшим уклоном (до 10°).

При транспортировке и хранении железобетонных ферм должна быть обеспечена реальная возможность строповки для выполнения погрузки или монтажа.

ФП 12-1 АIIIв (1.463-4) по стандарту: Серия 1.463-4

Фермы ФП 12-1 АIIIв (1.463-4) относятся к группе высокопрочных унифицированных строительных материалов. По внешнему виду изделия представлены в виде своеобразной конструкции, имеющий треугольную форму с прямоугольным поперечным сечением. Центральная часть изделия оборудована рядом сквозных отверстий, двух треугольных, расположенных по краям, и одного прямоугольной формы, размещенного по центру.

Применяются унифицированные подстропильные фермы при строительстве зданий и сооружений различного назначения. Конструкции разработаны пролетом до 12 м и используются для малоуклонных покрытий. Изделия относятся ко второй категории по трещиностойкости. Подходят для эксплуатации в различных по степени агрессивности среды территориях. При использовании элементов в агрессивных средах следует применять добавки в бетонную смесь, а также обеспечивать дополнительную защиту изделий в соответствии с требованиями СНиП 11-28-73. При разработке конструкции учитывались требования СНиП II-B.1-62. Изделия рассчитаны на опирание на типовые железобетонные колонны.

Маркировочное обозначение

Быстро найти необходимость строительные материалы на складских территориях и в спецификациях позволяет наличие знаков, отражаемых масляной краской на поверхности конструкции. Совокупность символов ФП 12-1 АIIIв (1.463-4) имеет следующую расшифровку:

1. ФП — тип конструкции — ферма подстропильная;

2. 12 — пролет;

3. 1 — порядковый номер несущей способности;

4. AIIIB — индекс армирования нижнего пояса.

При наличии буквенного индекса «К» в маркировочном обозначении подразумевается, что изделия размещаются возле температурных швов и в торцах зданий. Запрещено вносить произвольные корректировки в знаки, так как это может негативно отразиться на подборе строительных материалов.

Особенности производства

Нормативным документом, регламентирующим процесс производства подстропильных ферм ФП 12-1 АIIIв (1.463-4), является Серия 1.463-4. По условиям стандарта изготовление должно осуществляться в стенд-форме распорной системы, гарантирующей соблюдение геометрических пропорций. В качестве главного материала выступает тяжелый бетон марок М300 и М400 по прочности на сжатие. Физико-химические свойства бетона, такие как водонепроницаемость и морозостойкость подбираются индивидуально, исходя из климатических особенностей региона строительства.

Для армирования нижних поясов и стоек ферм используется горячекатаная сталь периодического профиля класса AIV, отвечающая требованиям ГОСТ 5781-67, а также сталь класса AIIIB, упрочненная вытяжкой при контроле напряжений и удлинений. Для производства закладных деталей, размещаемых на теле конструкции, используется стальной прокат марки Вст3кп, отвечающие требованиям ГОСТ 380-71. В качестве анкеров применяется сталь класса AIII. Дополнительно в теле конструкции может использоваться холоднотянутая проволока класса В1 по ГОСТ 6727-53. Для обеспечения продолжительного эксплуатационного срока службы изделий важно обеспечивать проектную величину защитного бетонного слоя, представленную на рабочих чертежах. Также для этих целей рекомендуется покрывать металлические составляющие специальными составами против развития коллизионных образований.

Перед поставкой потребителю конструкции проходят приемо-сдаточные испытания, все результаты фиксируются в сертификатах предоставляемых заказчику.

Транспортировка и хранение

Складирование и транспортировка подстропильных ферм ФП 12-1 АIIIв (1.463-4) должны осуществляться с соблюдением техники безопасности. Укладка рекомендована в рабочем положении. Для извлечения конструкций из формы на них должны быть предусмотрены пазы, позволяющие произвести строповку. Если их нет, то применяются строповочные петли, закладываем в верхние пояса. Подъем при осуществлении погрузочно-разгрузочных работ за петли не производится. После кантовки их необходимо срезать для исключения вероятностей механических повреждений конструкций. Важно использовать специализированную технику и осуществлять поэтапный контроль на всех стадиях работы с железобетонными изделиями.

Уважаемые покупатели! Сайт носит информационный характер. Указанные на сайте информация не являются публичной офертой (ст.435 ГК РФ). Стоимость и наличие товара просьба уточнять в офисе продаж или по телефону 8 (800) 500-22-52

Фермы железобетонные безраскосые со скатной кровлей, фермы с малоуклонной кровлей, фермы сегментные, подстропильные фермы, фермы железобетонные лдя сельскохозяйственных зданий (ФБ, ФБМ, ФС, ПФ, ФПУ)

Типовые железобетонные стропильные и подстропильные фермы предназначаются для покрытий одно- и многопролетных одноэтажных зданий с пролетами 18 и 24 м и кровлей из рулонных материалов.

Типовые железобетонные треугольные стропильные фермы предназначаются для покрытий однопролетных неотапливаемых зданий с пролетами 6, 9, 12 и 18 м и кровлей из азбестоцементных волнистых листов.

Для зданий со скатными покрытиями применяются фермы ЖБИ трех типов:

раскосные сегментные фермы с верхним поясом ломанного очертания;
безраскосые фермы арочного очертания;
треугольные фермы.

Для зданий с малоуклонной кровлей применяются безраскосые фермы, имеющие на верхнем поясе дополнительные стойки. Малоуклонные покрытия применяют, как правило, в зданиях с большими коммуникационными системами, размещаемыми в пределах фермы. В покрытиях зданий фермы устанавливают с шагом 6 и 12 м; при подвесном транспорте — через 6 м.

Железобетонные стропильные и подстропильные фермы выполняются с предварительно напряженной арматурой в нижнем поясе по ГОСТ 20213-89.

Наша компания рада предложить Вам железобетонные безраскосые фермы со скатной кровлей, фермы с малоуклонной кровлей, а также сегментные, подстропильные железобетонные фермы для сельскохозяйственных зданий (ФБ, ФБМ, ФС, ПФ, ФПУ) всех типоразмеров. Подробности уточняйте у наших специалистов по телефону 8 (495) 642-43-87.

Характеристики ферм покрытия

Марка	Вес 1 шт., т	Штук на 1 а/м	Длина, мм	Ширина, мм	Высота посередине, мм	Высота по торцам, мм	Объем, м3	Серия
Фермы покрытия
1. Безраскосые со скатной кровлей
1ФТ 6-1 А III	1,00		5960	200	1195	450	0,40	1.063.1 — 4.0
1ФТ 6-2 А III	1,00		5960	200	1195	450	0,40	1.063.1 — 4.0
1ФТ 6-3 А III	1,00		5960	200	1195	450	0,40	1.063.1 — 4.0
1ФТ 6-4 А III	1,00		5960	200	1195	450	0,40	1.063.1 — 4.0
1ФТ 6-5 А III	1,00		5960	200	1195	450	0,40	1. 063.1 — 4.0
1ФТ 6-6 А III	1,00		5960	200	1195	450	0,40	1.063.1 — 4.0
1ФТ 9-1 А III	1,80		8960	200	1570	450	0,72	1.063.1 — 4.0
1ФТ 9-2 А III	1,80		8960	200	1570	450	0,72	1.063.1 — 4.0
1ФТ 9-3 А III	1,80		8960	200	1570	450	0,72	1.063.1 — 4.0
1ФТ 9-4 А III	1,80		8960	200	1570	450	0,72	1. 063.1 — 4.0
1ФТ 9-5 А III	1,80		8960	200	1570	450	0,72	1.063.1 — 4.0
1ФТ 9-6 А III	1,80		8960	200	1570	450	0,72	1.063.1 — 4.0
ФБ 18 II-6 А IV	7,96		17940	240	3000		3,18	ТУ 400-1169.89
ФБ 24 IV-9 A IV	14,80		23940	280	3300	880	5,92	ТУ 400-1169.89
ФБ 24 V-11 П	18,25		23940	280	3300	880	7,30	1. 463-3 в.4
ФБ 24 V-13 П	18,25		23940	280	3300	880	7,30	1.463-3 в.4
5 ФБС 24-14 К7	18,25		23940	280	3300	880	7,30	1.463-3/87
2. Безраскосые с малоуклонной кровлей
ФБМ 18 II-6 A IV	8,30		17940	240	3000	880	3,32	ТУ 400.1-169.89
ФБМ 24 IV-9 A IV	15,10		23940	280	3300	880	6,04	ТУ 400.1-169.89
3. Сегментные фермы
3ФС 18-5 А III	7,80		17940	250	2725	780	3,12	ПК-01-129/78
4ФС 18-7 А III	9,40		17940	300	2735	780	3,76	ПК-01-129/78
4ФС 18-8 А III	9,40		17940	300	2735	780	3,76	ПК-01-129/78
3ФС 24-6 А III	10,50		23940	300	3280	780	4,20	ПК-01-129/78

ФЕРМЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ. Описание, технические характеристики – ГК РОСАТОМСНАБ

Задать вопрос

Фермы железобетонные являются одним из основных составных элементов при строительстве одноэтажных зданий, входят в состав конструкции крыш и служат для перекрытий широких пролетов. Они выдерживают большие нагрузки на покрытия, представляют собой готовые несущие конструкции. В современном строительстве не обойтись без такого вида железобетонных изделий, как фермы.
Фермы железобетонные представляют собой каркасные конструкции, которые состоят из отдельных соединенных между собой стержней. По верхнему краю фермы проходят стержни, образующие верхний пояс, по нижнему – нижний. Вертикальные сегменты фермы называются стойками, а наклонные – расколами. Между стойками фермы находятся раскосы и стойки, образующие решетку фермы, места их соединения называются узлами фермы.
Фермы выпускаются как в готовом виде, так и составные, то есть собирающиеся непосредственно на месте стройки из нескольких частей, имеют прямоугольное сечение.
Фермы железобетонные производятся согласно ГОСТ 20213-89 из тяжелого или легкого конструкционного бетона класса В-30 – В-50. Для армирования применяется арматура стальная класса А-4, Ае-5 и высокопрочная проволока Вр-2. Фермы длиной более 896 см выпускаются с предварительно напряженной арматурой. Фермы длиной 596 см выпускаются с ненапряженной арматурой.
Фермы железобетонные делятся на два вида:
• Стропильные
• Подстропильные.
По форме фермы бывают:
• Сегментные
• Арочные
• Полигональные.
Стропильные фермы подразделяются на следующие виды:
• ФС – фермы раскосные сегментные. Применяются для строительства скатной кровли.
• ФБС – фермы безраскосные. Применяются для строительства скатной кровли.
• ФБМ – фермы безраскосные, используются для строительства покрытий с малоуклонной кровлей.
• ФТ – фермы безраскосные треугольные, для строительства скатной кровли.
Подстропильные фермы подразделяются на:
• ФПС – для строительства скатной кровли.
• ФПМ – для строительства малоуклонной кровли.
• ФПН – фермы с предварительно напряженными стойками для строительства малоуклонной кровли.
• ФП – для строительства покрытий из плит размером на длину пролета.
Фермы (ФС) раскосные сегментные для строительства скатной кровли выпускаются в следующих размерах: длиной 1800-2400 см, высотой 260-320 см, шириной пояса 20-30 см.
Фермы сегментные безраскосные для скатной кровли(ФБС) и треугольные безраскосные для малоуклонной кровли (ФБМ) имеют размеры: длиной 1800-2400 см, высотой 260 — 320 см, шириной пояса 20-30 см.
Фермы (ФПС) для скатной кровли имеют размеры: длиной 1200 см, высотой 220 см, шириной пояса 50 см.
Фермы безраскосные треугольные (ФТ) производятся по размерам: длиной 600-1800 см, высотой 120-270 см, шириной пояса 20-25 см.
Фермы (ФПМ, ФПН) для строительства покрытий с малоуклонной кровлей изготовляются в следующих размерах: длиной 1200 см, высотой 330 см, шириной пояса 50 см.
Фермы (ФП) для кровли из плит размером на длину пролета имеют размеры: длиной 1200 см, высотой 180 см, шириной пояса 50 см.
Фермы железобетонные имеют вес в пределах от 6 до 50 тонн.
Фермы железобетонные применяются в строительстве различных объектов: покрытий различных зданий и сооружений, пролетов мостов, акведуков, гидротехнических затворов, опор линий электропередачи и т. п. Важнейшими качествами ферм являются высокая прочность, морозостойкость, трещиностойкость, жесткость, устойчивость к агрессивному воздействию внешней среды.
Стропильные фермы железобетонные перекрывают пролеты и поддерживают непосредственно настил кровли, как стропила. Подстропильные фермы железобетонные перекрывают шаги колонн и создают промежуточные опоры для стропильных конструкций.
Технические требования к фермам железобетонным:
• Фермы железобетонные стропильные производятся согласно требованиям ГОСТ 20213-89 («Фермы железобетонные. Технические условия»).
• Производятся фермы из тяжелого или легкого конструкционного бетона согласно ГОСТ 26633-91.
• Марка морозостойкости и водонепроницаемости назначается согласно СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.03.11-85.
•
• Расчетная нагрузка на фермы допускается только после достижения полной проектной прочности бетона.
• Для напрягаемой арматуры нижнего пояса ферм используется стержневая арматура из стали класса А-4,5.

СБЭ 18-2В2
Габариты (Д х Ш х В в мм.): 17960x300x1490
Масса (в кг.): 13100

МБСП 12-2АтV-H
Габариты (Д х Ш х В в мм.): 11960x340x900
Масса (в кг.): 6000

ФБ 18 II-6AIVB1-5
Габариты (Д х Ш х В в мм.): 17940x240x3000
Масса (в кг.): 7960

ФБМ 18 II-6AIVB1-5
Габариты (Д х Ш х В в мм.

): 17940x240x3000
Масса (в кг.): 8300

ФБ 24 1V-9A- 1VB1-V
Габариты (Д х Ш х В в мм.): 23940x280x3300
Масса (в кг.): 14800

ФБМ 24 1V-9A- 1VB1-V
Габариты (Д х Ш х В в мм.): 23940x280x3300
Масса (в кг.): 15050

Задать вопрос

Библиотека технической документации

Обозначение	Дата введения	Статус
Серия ПК-01-110/81 Железобетонные предварительно напряженные подстропильные фермы для покрытий зданий со скатной кровлей	19. 01.1983	Не действует
Заменяет собой: Серия ПК-01-110/68 «Железобетонные предварительно напряженные подстропильные фермы для покрытий зданий со скатной кровлей пролетами 18, 24 и 30 м с шагом стропильных ферм 6 м»
Серия ПК-01-110/81 Выпуск 1. Материалы для проектирования и рабочие чертежи ферм	19.01.1983	Не действует
Входит в: Серия ПК-01-110/81 «Железобетонные предварительно напряженные подстропильные фермы для покрытий зданий со скатной кровлей» Заменяет собой: Серия ПК-01-110/68 «Железобетонные предварительно напряженные подстропильные фермы для покрытий зданий со скатной кровлей пролетами 18, 24 и 30 м с шагом стропильных ферм 6 м» Чем заменён: Серия 1.463.1-19 «Фермы подстропильные железобетонные предварительно напряженные пролетом 12 м для покрытий зданий со скатной кровлей»
Серия ПК-01-110/81 Выпуск 2. Арматурные и закладные изделия. Рабочие чертежи	19.01.1983	Не действует
Входит в: Серия ПК-01-110/81 «Железобетонные предварительно напряженные подстропильные фермы для покрытий зданий со скатной кровлей» Заменяет собой: Серия ПК-01-110/68 «Железобетонные предварительно напряженные подстропильные фермы для покрытий зданий со скатной кровлей пролетами 18, 24 и 30 м с шагом стропильных ферм 6 м» Чем заменён: Серия 1.463.1-19 «Фермы подстропильные железобетонные предварительно напряженные пролетом 12 м для покрытий зданий со скатной кровлей»
Серия ПК-01-115 Железобетонные балки пролетами 6 и 9 метров для покрытий с рулонной кровлей	—	Не действует
Чем заменён: Серия 1.462-10
Серия ПК-01-116 Сборные железобетонные предварительно напряженные односкатные балки для покрытий зданий пролетом 12 м с шагом балок 6 м	—	Не действует

Серия ПК-01-116 Выпуск 1	—	Не действует
Входит в: Серия ПК-01-116 «Сборные железобетонные предварительно напряженные односкатные балки для покрытий зданий пролетом 12 м с шагом балок 6 м»
Серия ПК-01-116 Выпуск 2. Рабочие чертежи балок со стержневой арматурой, натягиваемой электротермическим способом	01.11.1965	Действует
Входит в: Серия ПК-01-116 «Сборные железобетонные предварительно напряженные односкатные балки для покрытий зданий пролетом 12 м с шагом балок 6 м»
Серия ПК-01-125 Выпуск III. Материалы по применению конструкций покрытий для зданий с подвесным подъемно-транспортным оборудованием. Шаг ферм 6 м	—	Не действует
Входит в: Серия ПК-01-125 «Стальные конструкции для покрытий пролетами 24, 30 и 36 м»
Серия ПК-01-125 Выпуск IV. Стальные конструкции для покрытий зданий пролетом 18 м. Шаг ферм 6 и 12 м. Чертежи КМ	—	Не действует
Входит в: Серия ПК-01-125 «Стальные конструкции для покрытий пролетами 24, 30 и 36 м»
Серия ПК-01-125 Выпуск II. Альбом 1. Шаг ферм 12 м. Стропильные фермы. Расчетные эксплуатационные температуры минус 30 градусов Цельсия и выше. Чертежи КМД	—	Не действует
Входит в: Серия ПК-01-125 «Стальные конструкции для покрытий пролетами 24, 30 и 36 м»

Подстропильные балки: виды, поперечное сечение, установка

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.

Виды подстропильных балок и ферм

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.
Стальные.
Деревянные.
Армированные деревянные системы.

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:

Прямоугольные.
Тавровые.
Двутавровые.
Коробчатые балки.

В индивидуальном жилищном строительстве конструкции, предназначенные для опоры стропильной системы, применяются не часто. В основном их используют при устройстве мансардных помещений.

Железобетонные подстропильные балки

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:

Стержни с периодическим профилем упрочненные.
Проволочные пучки из особо прочной проволоки.
Витые проволочные пряди.
Струнная арматура.

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.

Подстропильная железобетонная ферма

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 подстропильные балки

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.

Подстропильная стальная ферма

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.

Деревянные подстропильные системы

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:

Балок.
Ферм.
Арок.
Рам.

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.

Деревянная подстропильная балка

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.

Деревянная подстропильная ферма

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.

Армированные деревянные подстропильные балочные элементы и фермы

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

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).

Установка балок для двускатной крыши

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.

ГОСТы по подстропильным конструкциям

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.

Сборная железобетонная ферма-балка для крыш

Стальные фермы — самая популярная система для поддержки длиннопролетных крыш в коммерческих зданиях, таких как склады и авиационные ангары. Стальные фермы обладают несколькими преимуществами, такими как легкий вес, простота обращения и монтажа, а также геометрическая гибкость. Однако у них есть некоторые недостатки, такие как высокая стоимость материалов и обслуживания, а также низкая огнестойкость. В этой статье ферма из сборного железобетона предлагается в качестве альтернативы стальным фермам для пролетов до 48 м (160 футов) без промежуточных опор.Предлагаемая конструкция проста в изготовлении и требует меньших затрат на строительство и обслуживание, чем стальные фермы. Ферма состоит из двух сегментов, которые сформированы с использованием стандартных форм мостовых балок с блокировками в стенке, что приводит к наличию диагоналей и вертикальных элементов и снижает вес балки. Затем два сегмента соединяются мокрым швом и растягиваются в продольном направлении, образуя венчанную ферму. Предлагаемая конструкция оптимизирует расположение элементов фермы, их поперечные сечения и использование материалов.Образец фермы длиной 9 м (30 футов) построен с использованием самоуплотняющегося бетона для исследования конструктивности и структурной способности предлагаемой конструкции. Анализ методом конечных элементов образца проводится для исследования напряжений на диагоналях фермы, вертикалях и соединениях. Результаты тестирования свидетельствуют о производственной и структурной эффективности разработанной системы.

1. Введение

Конструкционная сталь обычно и широко используется для крыш с большими пролетами, таких как склады, складские помещения и ангары для самолетов.При проектировании системы поддержки крыши необходимо учитывать экономичность, скорость строительства, конструктивную способность, эстетический вид, огнестойкость и структурную целостность во время строительства и эксплуатации. Использование конструкционной стали было единственным вариантом, когда речь шла о длиннопролетных крышах из-за простоты обращения и монтажа, геометрической гибкости и легкости. Бетон не был конкурентоспособной альтернативой для крыш из-за большого веса и сложности конструкции бетонных компонентов, что приводит к меньшей рентабельности, чем сталь.Несмотря на преимущества конструкционных стальных кровельных систем, они имеют следующие недостатки: низкая огнестойкость, склонность к коррозии, высокая стоимость обслуживания, длительный период задержки заказов на сталь и рост цен на сталь. Большинство из этих недостатков можно устранить за счет использования сборных железобетонных изделий, поскольку они обладают превосходной огнестойкостью и коррозионной стойкостью, низкими затратами на производство и техническое обслуживание, а также короткими сроками выполнения заказа. Однако существующие системы крыш из сборного железобетона либо ограничены пролетом 30 м (100 футов), такие как пустотелые ядра и двойные тройники [1], либо тяжелые и не имеют эстетичного внешнего вида, такие как глубокие перевернутые тройники и двутавровые балки.Таким образом, основная цель этого исследовательского проекта — разработать ферменную систему из сборного железобетона и предварительно напряженного бетона для крыш с пролетами от 30 до 48 м (от 100 до 160 футов), которая позволяет достичь следующих целей: легкость, эстетическая привлекательность, экономическая эффективность. , и изготовление с использованием существующих технологий и производственных практик.

Фермы из сборного железобетона были впервые использованы в 1962 году для научного павильона США (ныне Павильонный научный центр) в Сиэтле, штат Вашингтон. Эти фермы были неконструктивными и предназначались для архитектурных целей [2].В 1976 году конструкция Rock Island Parking была построена с использованием ферм Vierendeel, состоящих из горизонтальных и вертикальных элементов с жесткими соединениями и без диагональных элементов. Используемые фермы были почти 3,6 м (12 футов) в глубину и имели свободный пролет 9,7 м (32 фута), что привело к соотношению пролета к глубине 2,7. Все верхний пояс, нижний пояс и вертикальные элементы имели поперечное сечение 405 мм × 560 мм (16 дюймов × 22 дюйма) [3]. Вертикальные элементы были подвергнуты последующему натяжению, чтобы противостоять силам натяжения.

Фермы из предварительно напряженного железобетона были представлены в 1978 году в статье журнала ACI под названием «Фермы из предварительно напряженного бетона» [4].В статье обсуждались два прототипа: прототип I с размахом в свету 6,1 м (20,3 фута) и глубиной 0,6 м (2 фута) при соотношении пролета к глубине 10 и прототип II с четким размахом. пролет 18,4 м (60,8 фута) и глубина 2,6 м (8,5 фута) для отношения пролета к глубине 7. Первый прототип имел только диагональные элементы без вертикалей; однако у второго прототипа были диагональные элементы и две вертикали рядом с центром ферм. Все верхние, нижние и диагональные элементы были предварительно напряжены. Однако предварительное напряжение в диагоналях составляло только 35% от подъемных напряжений из-за больших потерь на трение, возникающих в прижимных устройствах.Авторы заявили, что члены треснули на ранней стадии нагрузки из-за того, что диагонали не были должным образом предварительно напряжены. Авторы также заявили, что использование бетонных ферм снизит цену почти вдвое, если бы использовалась стальная альтернатива. В 2007 году была разработана новая система бетонных ферм для многоуровневого здания кондоминиума, построенного в Миннеаполисе, Миннесота, с использованием так называемой «ER-Post». ER-Post — это система, изобретенная М. ДеСаттером из Erickson Roed & Associates, чтобы обеспечить свободное пространство для кондоминиумов [5].DeSutter смог предварительно натянуть фермы Vierendeel глубиной 4,1 м (13,5 фута) и пролетом 20,3 м (67,33 фута) для соотношения пролета к глубине 5 [6].

В 2010 году ферма-балка из сборного железобетона была спроектирована для поддержки крыши угольного хранилища в Шардже, Объединенные Арабские Эмираты (ОАЭ). Ферма глубиной 1,5 м (5 футов), спроектированная компанией e.Construct USA, LLC, имела пролет 50 м (165 футов) без промежуточных опор, что привело к соотношению пролета к глубине 33. Ферма состояла из двух сборные ферменные сегменты; каждый сегмент 25 м (82.5 футов) в длину. Два сегмента были соединены с помощью сухожилий с последующим натяжением и монолитного бетонного соединения. Несколько ферм были возведены на расстоянии 10 м (30 футов), чтобы создать венчанную крышу. На рис. 1 показаны построенные фермы и временная опора, используемые во время монтажа в середине пролета для поддержки двух сегментов фермы до тех пор, пока не будет применено дополнительное напряжение и не затвердеет монолитный бетонный шов.

Согласно e.Construct USA, LLC, использование сборной железобетонной стропильной системы вместе со стальными прогонами Z-образной формы и металлическим настилом крыши привело к примерно 25% экономии стоимости строительства по сравнению с первоначальной конструкцией с использованием конструкционной стали. .Это значительная экономия, которая побудила авторов продолжить исследование сборных железобетонных стропильных систем с целью оптимизации их конструкции, улучшения их конструктивности и адаптации производственных практик в Соединенных Штатах. Несколько усовершенствований, которые будут обсуждаться в разделе 2, привели к снижению стоимости и веса и, как следствие, возможности использования сборных железобетонных ферм для длиннопролетных крыш.
2. Разработка предлагаемой системы
Сборная железобетонная ферменная система, предложенная в этом исследовании, является развитием ферменно-балочной системы Шарджи, представленной ранее.Основные усовершенствования, которые были предложены для решения проблем проектирования, изготовления и строительства, включают: (1) изменение ориентации диагоналей, чтобы они были элементами сжатия, сделанными из традиционно армированного бетона; (2) использование стержней с резьбой из высокопрочной стали для натяжных элементов (вертикалей) для исключения растрескивания; (3) использование легкодоступных форм типичных двутавровых балок из сборного железобетона / предварительно напряженного бетона, таких как AASHTO и тройник, с модульными блокировками для упрощения производства; (4) использование самоуплотняющегося бетона с высокими эксплуатационными характеристиками (SCC) для обеспечения качества, эффективности и экономичности изготовления фермы; и (5) размещение каналов для последующего натяжения в нижнем фланце, чтобы исключить необходимость в более толстых перемычках на концах балки.Чтобы представить эти улучшения, было выбрано здание в качестве примера для проектирования предлагаемой стропильно-балочной системы. На Рисунке 2 показаны вид сверху и план примерной компоновки здания соответственно. Пролет фермы-балки 48 м (160 футов) с уклоном 5% (венчанная ферма). Длина здания составляет 90 м (300 футов) и состоит из 11 ферм-балок с шагом 9 м (30 футов).

2.1. Системный анализ и проектирование
Предлагаемая система разработана в соответствии со Стандартом минимальных расчетных нагрузок для зданий и других конструкций ASCE 7–10 [7].Вертикальные нагрузки, действующие на крышу, — это статическая нагрузка (), (крыша) временная нагрузка () и снеговая нагрузка (). Боковые нагрузки, такие как ветер и землетрясения, считаются устойчивыми к сдвиговым стенам или системам крепления колонн, аналогичным тем, которые используются в типичной складской конструкции, и поэтому не будут представлены в этой статье. Расчетная снеговая нагрузка 1,44 кН / м ² (30 фунтов на квадратный фут) в дополнение к 0,72 кН / м ² (15 фунтов на квадратный фут) для механических, электрических и шлейфовых нагрузок (MEP) и металлического настила крыши используется для расчет нагрузки.Для анализа предлагаемой ферменно-балочной системы для фермы-фермы была выбрана балка-тройник AASHTO-PCI (BT-72) в качестве примера легкодоступной секции для большинства производителей сборных мостов. Программа расчета конструкций SAP2000 используется для моделирования предлагаемой фермы-фермы с использованием элементов каркаса с точечными нагрузками, приложенными в местах расположения прогонов. Вертикальные элементы имеют расцепители момента на обоих концах, чтобы нести только осевую нагрузку. Результаты анализа при факторных нагрузках показывают, что максимальные осевые силы в верхней и нижней полке, а также в вертикальных и диагональных элементах составляют 7 486 кН (сжатие 1683 тысячи фунтов), 7,553 кН (растяжение 1698 тысяч фунтов), 605 кН (давление 136 тысяч фунтов) и 1192 тысячи фунтов. кН (сжатие 268 тысяч фунтов) соответственно.Результаты анализа показывают, что для этапов отгрузки, погрузочно-разгрузочных работ и монтажа усилия в верхнем и нижнем фланцах не являются критическими. Однако сила растяжения 271 кН (61 тысяча фунтов) в диагональных элементах и сила сжатия 129 кН (29 тысяч фунтов) в вертикальных элементах развиваются при учтенных строительных нагрузках. Прогиб промежуточного пролета при рабочей перегрузке составляет 160 мм (6,3 дюйма), что соответствует L / 305.
Предлагаемая стропильная система спроектирована с использованием подкосно-связочного метода согласно Приложению кодекса ACI 318-11 [8].Диагональные элементы выполнены в виде железобетонных подкосов, а вертикальные элементы — в виде стальных стяжек. Диагональные элементы имеют заданную прочность бетона на сжатие 55 МПа (8000 фунтов на кв. Дюйм) и квадратное сечение 200 мм × 200 мм (8 дюймов × 8 дюймов), армированное 4 номером 19 (# 6) класса 420 (60) (коэффициент усиления 2,75%), чтобы противостоять силе растяжения, возникающей во время строительства, когда ферма временно поддерживается в середине пролета перед заливкой мокрого стыка и последующим натяжением.Кроме того, стальные квадратные стяжки № 10 (№ 3) класса 420 (60) используются в качестве поперечной арматуры с шагом 200 мм (8 дюймов). Вертикальные элементы изготовлены из резьбовых стержней диаметром 38 мм (1,5 дюйма) с пределом текучести 724 МПа (105 фунтов на квадратный дюйм) и пределом прочности 862 МПа (125 фунтов на квадратный дюйм) [9]. Несмотря на низкую растягивающую силу, передаваемую вертикальными элементами около середины пролета, одинаковые резьбовые стержни используются во всех вертикалях, чтобы упростить изготовление и противостоять сжимающей силе, возникающей во время строительства, без потери устойчивости [10].
Нижний и верхний фланцы фермы также спроектированы с использованием подкосно-стяжного метода. Компрессионная стойка (верхний фланец) имеет заданную прочность бетона на сжатие 55 МПа (8000 фунтов на кв. Дюйм) и усилена 4-м номером 13 (# 4) класса 420 (60). Натяжная стяжка (нижний фланец) имеет два канала для последующего натяжения с прядями низкой релаксации класса 1860 (270) диаметром 12–15,3 мм (0,6 дюйма). Кроме того, для транспортировки и погрузочно-разгрузочных операций с фермами используются предварительно натянутые пряди с низким релаксацией из класса 1860 (270) диаметром 10–15,3 мм (0,6 дюйма).На рисунках 3 и 4 показаны размеры бетона и детали армирования предлагаемой ферменно-балочной системы. Сравнение конструкции предлагаемой системы с той, которая реализована на угольном хранилище в Шардже, представленной на Рисунке 1, показывает, что предлагаемая система примерно на 23% легче по весу, а также более экономична в производстве из-за использования стандарта I. -балочные формы, обычные армирующие детали и самоуплотняющийся бетон.

2.2. Последовательность строительства
Предлагаемая последовательность строительства разработанной стропильно-балочной системы следующая: (1) Фермы-фермы изготавливаются на заводе сборных железобетонных изделий в двух сегментах для каждой фермы и доставляются на строительную площадку. (2) Каждый сегмент монтируется на одной колонне на одном конце и на временных опорах на другом конце. (3) Стропы крыши и распорки устанавливаются для стабилизации фермы-балки. (4) Муфты используются для соединения каналов после натяжения, а пряди после натяжения навинчиваются. через воздуховоды.(5) Стыки между сегментами фермы формируются, армируются и заливаются на месте с использованием SCC со свойствами, аналогичными свойствам бетона фермы. (6) Последующее натяжение применяется после того, как бетон соединения достигнет достаточной прочности, и каналы после растяжения залиты раствором. (7) Временные опоры снимаются и укладывается настил крыши. (8) При необходимости на стальные элементы наносятся средства защиты от огня и коррозии.
3. Экспериментальное исследование
3.1. Описание образца
Целью экспериментального исследования является оценка конструктивности и конструктивных характеристик предлагаемой фермы-балки.Полноразмерную ферму невозможно было изготовить и протестировать из-за ограниченности места и бюджета. Вместо этого использовалась ферма длиной 9 м (30 футов), сформированная с использованием двутавровых балок Iowa типа D, предоставленных Coreslab Structures Inc., Омаха, NE. Размеры поперечного сечения двутавровой балки Iowa типа D очень близки к размерам мостовой балки AASHTO типа IV. Формы имеют длину 9 м (30 футов) и высоту 1420 мм (56 дюймов). Однако для уменьшения веса образца в нижней части формы была сделана блокировка на 100 мм (4 дюйма), общая глубина которой составила 1320 мм (52 дюйма).) и две панели из пенопласта, толщиной 100 мм (4 дюйма) каждая, были использованы для формирования каждого проема фермы. На рис. 5 показаны размеры образца бетонной фермы на различных участках.

3.2. Анализ и проектирование образца
Двухмерный (2D) анализ каркаса и трехмерный (3D) анализ методом конечных элементов (FEA) были выполнены для определения сил стержня и деформаций образца. Сравнение результатов анализа каждого метода, как показано в таблице 1, показывает, что простой двухмерный анализ кадра приводит к консервативным и относительно точным оценкам сил и прогибов по сравнению с более сложным FEA.Нагрузки, используемые в этом анализе, включают в себя вес образца, усилие предварительного напряжения и сосредоточенную нагрузку в середине пролета, которые создают силы в диагональных и вертикальных элементах образца, аналогичные силам в полноразмерной ферменно-балочной системе, разработанной в предыдущем разделе. Следует отметить, что диагональные элементы образца имели угол 40 ° с нижним фланцем для достижения того же соотношения между диагональными и вертикальными силами, что и в полноразмерной стропильной системе, представленной ранее.
Метод анализа 2D анализ кадра Анализ методом конечных элементов
Макс.сжатие по диагоналям (кН) 1,246 1,125
Макс. растяжение по вертикали (кН) 574 534
Растрескивающая нагрузка (кН) 1,478 1,335
Соответствующий прогиб (мм) 25 21
Анализ образца показал, что точечная нагрузка на середину пролета 1,779 кН (400 тысяч фунтов) приведет к усилиям, которые немного превышают расчетные силы в диагональных и вертикальных элементах.Первоначальная конструкция образца требовала прядей класса 1860 (270) диаметром 16–15,3 мм (0,6 дюйма). Однако из-за отсутствия прядей такого размера в структурной лаборатории вместо них использовались пряди сорта 1860 (270) диаметром 12–17,8 мм (0,7 дюйма) для достижения той же силы предварительного напряжения. Кроме того, анализ показал, что нагрузка на растрескивание составляет 1468 кН (330 тысяч фунтов) с использованием предельного напряжения растрескивания на нижних волокнах, а соответствующий прогиб составляет 25 мм (1 дюйм). Напряжение поддомкрачивания стренги было принято равным 0.75, и общие потери предварительного напряжения были приняты равными 20% от подъемного напряжения. Разработанная КЭ модель образца, показанная на рисунке 6, состоит из упрощенного поперечного сечения (т.е. прямоугольников), 8-узловых твердых элементов для бетона и элементов каркаса для резьбовых стержней. Эта модель использовалась для проведения упругопластического анализа с использованием заданных свойств материала для определения напряжений и деформаций при различных уровнях нагрузки. На рис. 7 показаны изолинии напряжений на бетонных элементах при предельной нагрузке.Этот рисунок показывает, что соединение между диагональной стенкой и нижней полкой имеет очень высокие растягивающие напряжения, которые, как ожидается, вызовут преждевременное растрескивание в этих местах.

Образец спроектирован аналогично полноразмерной ферме с одним исключением; верхний и нижний фланцы были переконструированы, чтобы гарантировать, что отказ происходит по вертикали, диагоналям или соединениям. Пряди диаметром 12–17,8 мм (0,7 дюйма) были предоставлены для достижения предельной прочности на изгиб 4 371 кН · м (3 224 тысячи фунтов · фут), что примерно на 10% больше, чем приложенный момент.Кроме того, верхний фланец был усилен двумя стержнями № 25 (№ 8) в качестве компрессионной арматуры для увеличения пропускной способности верхнего фланца. На рисунке 8 показаны высота, поперечные сечения и детали усиления образца.

3.3. Изготовление образца
Изготовление образца длиной 9 м (30 футов) было выполнено в структурной лаборатории Института Питера Кевита (PKI) в Омахе, штат Северная Каролина, в пять основных этапов: (1) подготовка форм и размещение прядей предварительного напряжения; (2) вырезание пеноблоков и приклеивание их к стальным формам, (3) сборка диагональной и вертикальной арматуры и установка их между пеноблоками, (4) заливка самоуплотняющегося бетона в формы; и (5) снятие форм и освобождение прядей.
Пряди предварительного напряжения были растянуты до 3176 кН (714 тысяч фунтов) (0,75 от предельного напряжения 1860 МПа (270 фунтов на квадратный дюйм)). Для формирования проемов ферм использовались пеноблоки. Панели из пенопласта толщиной 100 мм (4 дюйма) были разрезаны на ромбовидные формы и склеены для образования блоков толщиной 200 мм (8 дюймов). Квадратные канавки (.) Были удалены с краев пенопластов для размещения вертикальных резьбовых стержней, как показано на Рисунке 9. Чтобы облегчить снятие пены с бетонного полотна, по краям пенопласта были обернуты пластиковые листы. .Все пеноблоки наклеивались на стальную форму после разметки их расположения на сторонах формы. Укрепление нижнего фланца и верхнего фланца было простым в установке. Задача заключалась в сборке и установке диагональной и вертикальной арматуры, которые представляли собой 4 стержня номер 19 (№6) и шпильки №10 (№3), расположенных на расстоянии 200 мм (8 дюймов) вдоль элемента и 38 мм (1,5 дюйма). диаметр резьбовых стержней. Стержни были закреплены на верхнем и нижнем фланцах с помощью стальных пластин класса 350 (50) и конструкционных гаек.Каждая пластина приварена к двум диагональным стержням и 2 прямым анкерным стержням номер 19 (№6). Первоначально планировалось, что арматура для каждой диагонали будет предварительно собрана, а затем присоединена к резьбовым стержням после установки в опалубку. Основная проблема этого плана состоит в том, что он требует очень жестких допусков по размерам арматуры и местам изгиба в дополнение к сложности обращения с очень тяжелой сборкой арматуры, которая не очень жесткая. Некоторые диагональные стержни были немного короче других и не имели точно такого же диаметра изгиба или расположения.Чтобы решить эти проблемы, диагональные стержни и анкерные стержни были обрезаны так, чтобы они имели только 225 мм (9 дюймов) заделки (12 d _b), а поперечные связи оставались свободными, чтобы стержни могли перемещаться относительно друг друга; затем они связываются после того, как вся арматура установлена, чтобы упростить процесс изготовления, как показано на рисунке 9. Четыре () WWR были размещены на твердой части на каждом конце фермы для усиления сдвига. Верхний фланец имел 2 стержня номер 25 (# 8), связанных хомутами номер 10 (# 3) на расстоянии 150 мм (6 дюймов).) интервал. После того, как форма была закрыта, был размещен узел усиления верхнего фланца, и были использованы деревянные хомуты для связывания форм сверху.

Образец был отлит 11 марта 2013 г. с использованием указанного самоуплотняющегося бетона 55 МПа (8000 фунтов на кв. Дюйм). Смесь была разработана с использованием портландцемента типа I / II с 30% заменой летучей золы класса C и смесью 10 мм (3/8 дюйма) известнякового щебня и природного песка и гравия. SCC имел средний разброс 800 мм (28 дюймов), менее 2 секунд., Уменьшение разлета J-образного кольца менее 50 мм (2 дюйма) и индекс визуальной стабильности (VSI) 1,0. Девять (.) Цилиндров были взяты для оценки прочности на сжатие при отпускании, испытаниях и 28 днях. Отливка SCC началась с середины образца. Две камеры для труб были прикреплены в нижней части фермы, по одной на каждом конце, чтобы регистрировать поток бетона вокруг арматуры и прядей. Другая камера снимала процесс кастинга сверху. Высокая текучесть и пропускная способность SCC позволили легко заполнить нижний фланец без проблем с уплотнением.Однако, как только SCC начал заполнять диагонали и вертикали фермы, две вспененные панели начали плавать, поскольку выталкивающие силы разорвали связь между стальными формами и пеноблоками. Были предприняты некоторые действия, чтобы удерживать пеноблоки на месте против подъемной силы. Кусочки пиломатериалов использовались в качестве прокладок между пенопластом и арматурой верхнего фланца, а также между верхней арматурой и стальной формой, чтобы предотвратить дальнейшее перемещение блокировок. Этот эксперимент показал, что панели из пенопласта не подходят для формования.
После отверждения образца с влажной мешковиной в течение 3 дней прочность бетона достигла 52,4 МПа (7600 фунтов на квадратный дюйм), 14 марта 2013 г. были сняты формы и выпущены пряди. Стальные формы легко отделить; однако пеноблоки были встроены в бетон, и их было нелегко извлечь. Давление бетона на пену затрудняло выдергивание из бетона; помимо того, что в некоторых местах между пенопластом и стальной формой имелся тонкий слой бетона, который приходилось откалывать.Пеноблоки пришлось разрезать на мелкие кусочки электрической пилой. Убрать заглушки на углах было еще сложнее. С помощью небольшого отбойного молотка осторожно удалили оставшуюся пену, не повредив бетон. Перемещение пеноблоков во время литья привело к отклонениям в размерах, углах и расположении двух диагональных элементов и двух вертикальных элементов, как показано на Рисунке 10.

Пряди предварительного напряжения были освобождены путем постепенного снятия напряжения, и концы образцов были сняты. осмотрел на предмет растрескивания.На южном и северном концах появилось несколько трещин, которые в основном были горизонтальными и простирались на всю толщину сети и несколько дюймов в продольном направлении. Эти трещины возникают из-за разрывающей силы предварительного напряжения и не контролировались должным образом, потому что арматура концевой зоны не была размещена так близко, как следовало бы, к переборкам. На верхнем фланце в местах, где были размещены бруски, возникло несколько усадочных трещин, чтобы предотвратить всплытие пены. Эти трещины не были критическими для предлагаемых испытаний, поскольку они произошли только в верхнем фланце, который является элементом сжатия.
3.4. Испытания образца
Две роликовые опоры были размещены на бетонных блоках и разнесены на 8,9 м (29,5 футов) друг от друга по центру для поддержки образца фермы длиной 9 м (30 футов). Ролики центрировались на опорных пластинах шириной 150 мм (6 дюймов), встроенных в ферму с обоих концов. Стальная рама с подъемным домкратом 1780 кН (400 тысяч фунтов) была размещена, как показано на Рисунке 11, для нагружения образца в средней части пролета.

Чтобы четко видеть и отслеживать распространение трещин в элементах фермы во время нагружения, одна сторона образца была окрашена в белый цвет, а с другой стороны были прикреплены тензодатчики.Линейные переменные дифференциальные преобразования (LVDT) использовались для отслеживания проскальзывания нитей во время тестирования. Был установлен датчик прогиба для измерения прогибов в середине пролета во время нагрузки. Образец был испытан 29 марта 2013 года. Были испытаны бетонные цилиндры, и в то время было обнаружено, что их прочность на сжатие составляет 72,4 МПа (10 500 фунтов на квадратный дюйм). Во время нагрузки образец был визуально осмотрен при приращении нагрузки 222,5 кН (50 тысяч фунтов), и растрескивание было отмечено. При 222,5 кН (50 тысяч фунтов) прогиб достигал 5 мм (0.19 дюймов) без видимых трещин. Нагрузка продолжалась до 445 кН (100 тысяч фунтов), а прогиб достигал 10 мм (0,39 дюйма). Незначительные горизонтальные трещины наблюдались в углах между диагоналями и верхним / нижним фланцами, как показано на Рисунке 12.

При 667 кН (150 тысяч фунтов) прогиб достигал 15 мм (0,57 дюйма), и трещины продолжались при остроугольных. углы между твердой стенкой и нижним фланцем. Средняя вертикаль начала трескаться и вверху, и внизу. При 890 кН (200 тысяч фунтов) прогиб достигал 20 мм (0.75 дюймов) и растрескивание произошло на всех остроугольных углах. При 1112 кН (250 тысяч фунтов) прогиб достиг 24 мм (0,93 дюйма), а серьезность растрескивания существенно не увеличилась, за исключением угла стенки / нижней полки. После 1112 кН (250 тысяч фунтов) нагрузка непрерывно без перерывов увеличивалась до разрушения 1712 кН (385 тысяч фунтов). Наблюдалось чрезмерное растрескивание нижнего фланца вокруг его соединения с вертикальными стержнями и диагоналями, как показано на рисунке 13. Разрушение было драматическим, поскольку стержень с одной резьбой был вынут из нижнего фланца, в результате чего соседняя диагональ защелкнулась, как показано на рисунке 14. .Этот отказ произошел, когда одна из анкерных стержней №6, приваренных к шайбе, была полностью срезана, как показано на Рисунке 15. Несмотря на высокую несущую способность, достигнутую образцом, считается, что наличие более длинных анкерных стержней и шляпных стержней для нижнего фланца ограничение вокруг анкерных стержней отсрочило бы или даже устранило бы этот вид отказа. Кроме того, снятие фаски с острых краев и использование изогнутых углов позволило бы снизить концентрацию напряжений и свести к минимуму преждевременное растрескивание в этих местах.

3.5. Анализ результатов
На рисунке 16 показано соотношение нагрузки и прогиба образца фермы. Этот график показывает, что образец имел линейное упругое поведение до растрескивающей нагрузки, которая была определена как 1580 кН (355 тысяч фунтов) с использованием метода касательных. Эта нагрузка на 7% превышает прогнозируемую нагрузку на растрескивание в 1468 кН (330 тысяч фунтов). Измеренный прогиб при растрескивающей нагрузке составил 34 мм (1,33 дюйма), что на 33% больше, чем 25 мм (1,33 дюйма).0 дюймов) прогнозируемый прогиб. В первую очередь это связано с преждевременным растрескиванием, которое наблюдалось почти на всех остроугольных углах, что могло привести к снижению жесткости. Кроме того, отклонения между указанными и фактическими размерами могли повлиять на поведение образца. Рисунок 16 также показывает, что предельная нагрузка составила 1713 кН (385 тысяч фунтов), что на 3,8% ниже прогнозируемой нагрузки в 1779 кН (400 тысяч фунтов) из-за преждевременного выдергивания вертикальной резьбовой шпильки в результате недостаточного крепления в опоре. нижний фланец.

На Рис. 17 показано измеренное скольжение предварительно напряженных прядей диаметром 17,8 мм (0,7 дюйма) во время нагрузки. Этот график показывает, что все записанные показания значительно меньше 0,25 мм (0,01 дюйма), что является пределом для начального проскальзывания. Наивысшее зарегистрированное значение было даже менее 0,025 мм (0,001 дюйма), что является точностью измерения используемых LVDT, что указывает на отсутствие проскальзывания до разрушающей нагрузки. Это означает, что пряди предварительного напряжения диаметром 17,8 мм (0,7 дюйма) были полностью развернуты в пределах 4.Расстояние 5 м (15 футов) (т.е. половина длины образца), что является прогнозируемой длиной разработки с использованием ACI 318-11. Следует отметить, что высокое значение, зарегистрированное южным LVDT при разрушающей нагрузке, неверно из-за внезапного движения образца в момент разрушения.

На рис. 18 представлены графики зависимости деформации четырех вертикальных элементов образца фермы от приложенной нагрузки. Эти вертикальные стержни представляют собой резьбовые стержни диаметром 38 мм (1,5 дюйма) с пределом текучести 724 МПа (105 фунтов на квадратный дюйм) и пределом прочности 862 МПа (125 фунтов на квадратный дюйм).Максимальная измеренная деформация достигла 2,6% (на южной штанге №1, где произошло разрушение). Также все измеренные деформации в четырех стержнях с резьбой значительно превышали деформацию текучести, составляющую 0,36%. На рис. 19 показаны силы в четырех стержнях с резьбой в зависимости от приложенной нагрузки. Этот график показывает, что силы во всех четырех стержнях с резьбой достигли предела текучести 689 кН (155 тысяч фунтов), что на 14% больше, чем расчетное усилие в 605 кН (136 тысяч фунтов).

На рисунке 20 показаны измеренные деформации в четырех железобетонных диагональных элементах образца фермы в зависимости от приложенной нагрузки.Этот график показывает, что измеренные деформации значительно различались между четырьмя диагональными элементами из-за различий в их углах и размерах бетона (например, ширина южной диагонали # 1 составляла 165 мм (6,5 дюйма), а ширина северной диагональ # 2 составляла 280 мм (11 дюймов)). Однако все они были намного ниже, чем предельная расчетная деформация бетона (0,3%). Максимальная предельная деформация достигла 0,1% на южной диагонали № 1, где произошел отказ, а минимальная предельная деформация достигла 0.045% по северной диагонали №2. Кроме того, прямолинейные отношения во всех диагональных элементах указывают на их линейное упругое поведение вплоть до разрушающей нагрузки. Следовательно, отказ фермы из-за раздавливания диагоналей является режимом отказа с низкой вероятностью. На рис. 21 показаны силы во всех четырех диагональных элементах в зависимости от приложенной нагрузки. Этот график показывает, что предельная сила сжатия варьировалась от 1179 кН (265 тысяч фунтов) на северной диагонали № 2 до 1446 кН (325 тысяч фунтов) на южной диагонали № 1, где произошел отказ.Силы во всех диагональных элементах, кроме северной диагонали № 2, превысили расчетное усилие в 1192 кН (268 тысяч фунтов), что указывает на адекватность конструкции диагоналей.

4. Выводы и рекомендации
Это исследование было направлено на разработку системы стропильных ферм из сборного железобетона для кровли, которая легка и эстетична, может пролетать до 48 м (160 футов) и может быть изготовлена с использованием стандартных сборные железобетонные изделия в США. На основании представленной работы можно сделать три основных вывода.(1) Изготовление предлагаемой стропильной системы практично и эффективно. Предложенный метод изготовления был оценен экспериментально путем изготовления образца фермы длиной 9 м (30 футов) с использованием экономичных и имеющихся в продаже компонентов: стандартная форма балки моста, пеноблоки, вертикальные стержни с резьбой и обычная арматура. Успех предложенного метода также объясняется использованием высокопрочного самокрепляющегося бетона (SCC), который заполняет сложную форму, герметизирует арматуру и обеспечивает гладкую законченную поверхность без какого-либо механического уплотнения.(2) Структурные испытания образца фермы, который был спроектирован и детализирован, чтобы противостоять силам, возникающим в образце здания, показали адекватность предложенного метода проектирования и деталей соединения. Как показано ниже, было сделано несколько рекомендаций по дальнейшему повышению производительности предлагаемой системы. (3) 2D-каркасные модели и 3D-модели конечных элементов могут использоваться для точного прогнозирования поведения предлагаемой системы. Силы, полученные от этих моделей, могут быть использованы для проектирования элементов фермы с использованием метода подпорок и стяжек в соответствии с существующими строительными нормами.FEA можно использовать для точного прогнозирования концентрации напряжений в соединениях элементов фермы.
На основе аналитических и экспериментальных исследований можно было бы дать несколько рекомендаций по улучшению предлагаемой стропильной системы. (1) Используйте скошенные кромки и изогнутые углы вместо острых, чтобы избежать концентрации напряжений, и добавьте номинальную арматуру для контроля трещин в этих местах. . (2) Используйте соответствующую арматуру для верхнего и нижнего фланцев, чтобы помочь закрепить диагональную и вертикальную арматуру, которая должна быть полностью развернута для предотвращения выдергивания.(3) Избегайте использования пеноблоков из-за трудности их приклеивания к форме и их снятия. Для эффективного и экономичного производства настоятельно рекомендуется использовать легкие стальные поддоны или стекловолоконные панели, так как их можно использовать многократно. (4) Диагональные стержни должны быть связаны вместе после помещения в формы, чтобы обеспечить допуски, особенно при длине стержня и диаметре изгиба. не точны. Эта практика позволит диагоналям скользить друг относительно друга. Другое предложение по изготовлению — собрать все арматуры жестким образом за пределами формы, чтобы точно соответствовать размерам формы.Затем сборка связывается вместе, поднимается краном и укладывается в форму за один прием. (5) Самоуплотняющийся бетон с высокой текучестью (средний разброс 800 мм (28 дюймов) ± 50 мм (2 дюйма). )), проходимость (номинальный максимальный размер заполнителя составляет 10 мм (3/8 дюйма)), устойчивость к расслоению (VSI не более 1,0) и низкая вязкость (сек.) необходимы для упрощения производства и обеспечения надлежащего заполнения сложная форма фермы без механического уплотнения.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.
Благодарности
Выражается признательность за техническую поддержку членов консультативного комитета Института сборного железобетона и предварительно напряженного бетона (PCI); и признательна за финансовую поддержку стипендии Даниэля П. Дженни PCI. Помощь была предоставлена Мусой Алавне в качестве стипендиата. Поддержку также оказали выпускники и сотрудники Университета Небраски-Линкольн (UNL): Кельвин Лейн, Афшин Хатами, Шадди Асад, Мохамед Эль-Кади и Майкл Асаад.
Деревянные стропила: признаки надежной деревянной конструкции.Строительные балки: деревянные, железобетонные, металлические
Сегодня большой популярностью у многих застройщиков пользуется деревянный дом. И это при том, что стоимость таких построек может быть намного выше, чем цена дома из современных материалов, а сравнение преимуществ не всегда на стороне деревянных построек. Один из недостатков — деревянные дома естественным образом дают усадку, а это увеличивает общее время строительства. Дело в том, что некоторые архитектурные сооружения можно возводить только на устойчивых несущих упорах, а фасадные стены из бруса примерно за год меняют свои размеры, это правило касается и кровли.
Перечень элементов его конструкций зависит от типа стропильной системы. Какие стропильные системы рекомендуются для деревянного дома?
Деревянные дома редко бывают большими по размеру и этажности. Еще одна особенность таких построек — они постоянно незначительно меняют линейные параметры из-за колебаний влажности пиломатериалов. В результате к стропильным системам предъявляются повышенные требования к надежности, они должны компенсировать возможные колебания.
Чем сложнее крыша, тем больше у нее дополнительных элементов, а это в совокупности снижает ее прочность и надежность. Вывод — не рекомендуется выбирать для деревянных домов сложные многоскатные крыши.
Тип стропильной системы деревянного дома Эксплуатационно-технические параметры
Очень редко и только в домиках. Единственное заслуживающее внимания преимущество — простота конструкции.Но не все так просто. Площадь скатной кровли всегда намного больше площади одного из скатов, а угол наклона меньше. Это означает, что нагрузки на элементы стропильной системы односкатной кровли значительно превышают нагрузки на откосы двускатной или вальмовой. В итоге для изготовления стропильной системы нужно брать более прочные и дорогие пиломатериалы, но часто этого бывает недостаточно; для увеличения прочности такой кровли необходимо установить дополнительные упоры или прогоны.Чем больше элементов крыши, тем она сложнее, вне зависимости от названия и типа пропадает единственное преимущество.
Наиболее часто используемый вариант конструкции крыши для деревянных домов. По всем параметрам занимает одну из лидирующих позиций, традиционная конструкция кровли деревянных построек.
Техническое устройство несколько сложнее обычного фронтона. Плюс в том, что размер чердачного помещения увеличен.Часто именно такую конструкцию используют для чердачных помещений.
Сложная конструкция крыши, применяемая в домах с большой площадью фундамента. Имеет несколько разновидностей, но ставятся они только на эксклюзивные индивидуальные сложные проекты. Самостоятельно построить такие стропильные системы невозможно, нужно производить точные расчеты и иметь большой практический опыт выполнения подобных работ. Такие крыши желательно доверить профессиональным строительным компаниям.
Все типы кровли могут быть теплыми или холодными. Рассмотрим подробнее, из каких отдельных элементов состоит кровельная конструкция.
Общие требования к кровельным системам
Крыша любого дома, независимо от его конструктивных особенностей, должна соответствовать требованиям строительных норм и правил.
Устойчивость к постоянным и временным нагрузкам
При проектировании конструкции учитываются снеговые и ветровые нагрузки, существующие в регионах, вес кровельных материалов, схемы распределения сил по узлам и т. Д.учитываются. В этом случае архитекторы должны использовать коэффициент запаса прочности, для крыш деревянных домов он установлен не ниже 1,4. Это связано с тем, что не все материалы могут соответствовать проектным показателям по прочности, возможны определенные отклонения от технологии и т. Д. Кроме того, у деревянных домов есть колебания линейных размеров, стропильная конструкция должна их компенсировать за счет повышения устойчивости.
Минимально возможный вес
Чем меньше нагрузка на фундамент, тем надежнее конструкция.Крыша деревянного дома должна выдерживать динамические и статические нагрузки и при этом иметь минимальный вес. В ходе расчета конструкции определяется оптимальный вариант сечения несущих элементов. С целью снижения веса сечение стропильных ног можно уменьшить (они в основном влияют на вес конструкции) за счет установки различных упоров и подкосов. Уменьшение веса конструкции крыши одновременно приводит к снижению ее ориентировочной стоимости.
Качество пиломатериалов
Для изготовления стропильной системы необходимо использовать пиломатериалы не ниже первого сорта.Дерево — уникальный живой материал, невозможно найти две доски одного вида с абсолютно одинаковыми техническими параметрами. У каждого свое количество и расположение сучков, дефектов естественного развития, мелких трещин и отклонений в размерах. К выбору досок и балок для кровли нужно подходить очень внимательно, а пиломатериалы перед их использованием необходимо доработать. Все бракованные материалы можно использовать для строительства безответственных или ненагруженных конструкций деревянного дома.
Какие элементы конструкции крыши деревянного дома
Существует большое разнообразие типовых стропильных систем, но каждый мастер вносит свои изменения с учетом специфики постройки и наличия в ассортименте пиломатериалов.
Применяется в качестве опорной конструкции пяток стропильных ног, изготовленных из бруса 100х100 мм. Если бруса нет, то для мауэрлата можно использовать двойные доски толщиной 50 мм. Их не используют в срубах; верхняя макушка выполняет функцию мауэрлата. Для повышения устойчивости он крепится к нижним колесным дискам металлическими дюбелями. В каркасных домах из бруса устанавливается этот конструктивный элемент стропильной системы, он позволяет равномерно распределять точечные нагрузки по всему периметру несущих стен и предотвращает провисание хрупкой обвязки верхнего пояса.
Главный элемент конструкции крыши, формирующий ее геометрию и внешний вид. Стропильные ноги принимают на себя все нагрузки, в том числе вес кровли. Чаще всего их делают из досок 50 × 150 мм, шаг стропильных ног рассчитывается индивидуально или может быть стандартным. Стандартная ступенька используется в тех случаях, когда планируется возведение теплой кровли. Это сделано для упрощения и ускорения процесса монтажа кровельного пирога. Дело в том, что все утеплители вне зависимости от материала изготовления имеют ширину 60 см.Стандартный шаг стропильных ног находится в пределах 57–58 см, что позволяет сразу устанавливать утеплители в ниши без предварительной корректировки габаритов.
Для стропил нужно выбирать только качественные доски, если длины не хватает, то допускается увеличение.
В зависимости от длины стропил, типа кровельной системы и климатической зоны расположения здания подбираются варианты и места для установки прогонов, упоров и раскосов.Пятки стропильных ног могут крепиться к мауэрлату или верхнему венцу жестко или с помощью специальных шарниров, допускающих возвратно-поступательные движения при усадке и изменении линейных параметров деревянного дома.
Запусков
Служат упором для длинных стропильных ног, не допускают прогиба стропильной системы под действием различных сил. Их очень часто используют в мансардных крышах, за счет чего можно значительно увеличить высоту жилых помещений.
Балки деревянные, вертикальные ножки упираются в несущие конструкции дома. В зависимости от места установки они могут быть боковыми или ребристыми.
Прогон — балка деревянная, для поддержки стропил (не давая им прогнуться)
Пуфы
Балки специальные, устанавливаемые специально для поддержки стропильных ног при отсутствии мауэрлата. Затяжки одновременно служат потолочными балками. Их изготавливают из бруса 100 × 100 мм или досок 50 × 100 мм.Они снимают разрывные нагрузки со стен деревянного дома, рекомендованы к применению при капитальном ремонте старых построек. Затяжка значительно увеличивает устойчивость конструкции крыши; к ним можно дополнительно закрепить нижние части вертикальных опор.
Устанавливаются вертикально и воспринимают изгибающие нагрузки на стропила. Количество и расстояние между столбами рассчитывается индивидуально для каждой конструкции крыши. Элементы изготовлены из бруса 100х100 мм, в верхней части сделан косой пропил, чтобы упор был по всей поверхности.Чтобы избежать скольжения, используются специальные способы фиксации или набиваются упорные доски.
Могут работать автономно или в паре со стойками, упираются в стропильные ноги под прямым углом. Целесообразность установки подкосов определяет опытный кровельщик. Если вы планируете использовать чердачное пространство для чердака, то подкосы не делают — они значительно уменьшают свободное пространство. Они выдерживают относительно небольшие нагрузки и могут быть изготовлены из тех же досок, что и стропильные ноги.
Растяжки
Соедините две стропильные ноги в единую ферму, выдерживая разрывную силу. Растяжки работают на растяжение, что позволяет использовать для них тонкие доски. Дело в том, что доски на растяжение работают намного лучше, чем на сжатие.
Порог
Продольная балка посередине коробки деревянного дома. Рекомендуется устанавливать в тех случаях, когда конструкция стропильной системы требует прогона под коньком. Элемент может быть цельным или сборным, материал изготовления — балка 100 × 100 мм.Грядка должна располагаться над несущими перегородками деревянного дома, в нее упираются нижние части вертикальных стоек конькового прогона.
Обрешетка
Тип зависит от кровельных материалов. Под мягкими покрытиями деревянных домов делается только сплошная обшивка из OSB или фанеры, есть варианты сделать сплошную обшивку их обрезных досок. Но используются они очень редко — дорого, трудоемко и сложно.
Для металлических или штучных кровельных материалов обрешетка выполняется из необрезных или обрезных досок и реек.Шаг обрешетки выбирается с учетом технических параметров покрытий.
Решетка
Этот конструктивный элемент стропильной системы устанавливается только на теплые кровли с утеплителем из минеральной ваты. Задача контррешетки — обеспечить эффективную естественную вентиляцию подкровельного пространства.
Минеральная вата крайне негативно относится к повышению относительной влажности, значительно увеличиваются показатели ее теплопроводности, значительно снижается эффективность утеплителя.Кроме того, длительный контакт влажной минеральной ваты с деревянными конструкциями стропильной системы вызывает появление гнилостных процессов со всеми негативными последствиями. Ни одна из самых современных пароизоляционных материалов не может полностью исключить проникновение пара в шерсть. Для удаления требуется вентиляция, но нельзя не закрывать утеплитель, холодный ветер выдувает теплый воздух, что также снижает показатели теплосбережения. Для решения проблемы используется специальный ветрозащитный экран, позволяющий испаряться влаге и защищающий минеральную вату от ветра.Влагу необходимо постоянно удалять, для этого делается контррешетка. Между лобовым стеклом и кровельным материалом есть вентиляционные отверстия, естественная вентиляция эффективно удаляет влагу, испарившуюся из минеральной ваты.
Применяются для экономичного увеличения длины стропильных ног. К толстым доскам прибиваются тонкие доски, значительных нагрузок они не несут. Удлинив стропила, можно повысить защиту фасадных стен деревянного дома, скорректировать параметры карнизного свеса.
Наклонные и навесные крыши деревянных домов
Используется только для небольших домов. Особенность таких конструкций в том, что стропильные ноги упираются только в верхний венец или мауэрлат, а в коньке между собой. Дело в том, что в доме нет внутренних несущих стен, позволяющих установить надежные вертикальные упоры или горизонтальные балки. Во избежание разрыва стропила закрепляют стяжками.
В некоторых случаях потолочные балки могут служить упором.Но делать это нужно очень аккуратно и только в том случае, если прочность балки позволяет ей выдерживать дополнительные нагрузки.
Схема — стропила со скользящей опорой и пропилами
Практические советы. Если есть острая необходимость в изготовлении вертикальных опор на затяжках, то их необходимо сделать из нескольких скрепленных между собой тонких досок, установленных по краю. Такие конструкции обладают значительно более высоким сопротивлением изгибу, чем брус такой же ширины.
Монтируются на больших постройках, дополнительную жесткость стропильной системы обеспечивают подкосы или горизонтальные балки, устанавливаемые на станину.
Элементы соединительные для стропильных систем
Раньше конструкции собирались на обычных гвоздях и скобах, отдельные элементы соединялись в прорезь. Это довольно кропотливая работа и требует практических навыков. В настоящее время редко можно встретить мастеров, использующих старые технологии; промышленность выпускает большой выбор металлических крепежей, которые упрощают и облегчают процесс строительства кровли.
Наименование соединительного элемента Назначение
Держатель стропильной ноги Предназначен для крепления стропильной ноги к верхнему венцу или мауэрлату. Обеспечивает жесткое или плавающее соединение в зависимости от конструктивных особенностей. Плавающее соединение позволяет стропильным ногам скользить при усадке дома, при этом в узлах стропильной системы не возникают непредвиденные напряжения, она сохраняет все свои первоначальные параметры. Жесткая опора для стропильных ног применяется в тех случаях, когда вероятность усадки деревянного дома минимальна.
Опора балки Элемент дает возможность соединить две балки под прямым углом, при этом нет необходимости делать соединение половин дерева. Необходимо помнить, что все соединения этого типа значительно снижают несущую способность элементов. Чем больше их опиливают, тем тоньше становится брус или доска, соответственно отрезанная часть не получается.
Уголок монтажный Они могут быть равносторонними и универсальными, обычными и усиленными.Чаще всего используются застежки универсального назначения. Их можно использовать как самостоятельные элементы или в дополнение к другим способам фиксации.
Угловой соединитель Фиксирует положение двух смежных плоскостей конструкции, работает на разрыв.
В дополнение к этим стандартным соединителям можно использовать шпильки для соединения верха стропильных ног. Такое соединение имеет одну степень свободы, что дает возможность компенсировать колебания размеров деревянного дома.
Практические советы. Если несущие конструкции кровли правильно соединены, то обычные гвозди по надежности ничем не уступают современным элементам. Кроме того, забить несколько гвоздей намного проще и быстрее, чем вкручивать по 5-8 шурупов в каждую балку или доску.
И еще один нюанс. Количество винтов должно быть в разумных пределах. Если их много, то прочность пиломатериалов заметно снизится, они могут расколоться даже при относительно небольшом усилии.
У каждого деревянного сруба могут быть свои проблемы, дадим несколько советов, как их устранить.
Как совместить плоскость стропильных ног с неровным венцом сруба
Такие ситуации возникают при строительстве дома из обычного, а не оцилиндрованного бревна. Обычное бревно имеет разный диаметр по длине, что не позволяет сделать верхний венец идеально горизонтальным. И все стропильные ноги должны лежать строго в одной плоскости, это аксиома постройки любой крыши.Выравнивание позиций производить в следующей последовательности:

Чтобы иметь возможность быстро измерить глубину пропила цепной пилы, делайте отметки на шине через каждый сантиметр. Это позволит вам контролировать работу одновременно с распиловкой, а не снимать пилу каждый раз для снятия мерок.
Как исправить фронтон
Надо починить после нерадивых строителей сруба. Если не закрепили элемент должным образом, то со временем он обязательно будет наклоняться в ту или иную сторону.На таком доме невозможно сделать стропильную систему, брак необходимо исправить.
Прибейте кливер к установленным стропилам, он должен скреплять не менее 4-5 элементов стропильной системы. Это необходимо для обеспечения необходимой жесткости.
Снимите кливер, который ранее фиксировал положение фронтона.
Поместите толстую доску на тыльную сторону фронтона и прижмите ее к стропильной ноге большими зажимами.
Работайте осторожно, периодически постукивайте по брускам фронтона прикладом топора или кувалды, чтобы они легче встали на место.Имея практический опыт, можно полностью выровнять фронтоны.
Видео — Выравнивание стропил
Строительный прогон — это способ укрепить конструкцию с минимальными затратами времени и денег. Я расскажу вам о видах продукции, применяемой для усиления кровельных систем. Исходя из моих рекомендаций, вы сможете найти лучшее решение для своего дома.
Разберемся, что такое пробег. В строительстве эти элементы играют роль ребер жесткости, препятствуя прогибу стропил и повышая прочность конструкции.Продольные опоры незаменимы для длинных и тяжелых кровель.
Если посмотреть толковый словарь, то ферма определяется как опорная балка в конструкциях. То есть его можно использовать как на крышах, так и при возведении перегородок.
Может быть трех видов:
Бетон;
Металл ;
Деревянный .
Разберем каждый из вариантов отдельно.
Тип 1: ЖБИ
Они сделаны из бетона и армированы железобетонным каркасом.Можно выделить следующие виды продукции:
Иллюстрация Описание

Прогон прямоугольный … Имеет квадратное или прямоугольное поперечное сечение. По краям могут быть выемки для упрощения процесса установки.
Основные параметры следующие:
Высота до 50 см;
Ширина до 40 см;
Длина от 278 см.
В зависимости от габаритов варьируется и вес, он может составлять от 150 кг до полутора тонн.

Вынос с полкой … Эта версия имеет специальный выступ, на который могут опираться другие элементы конструкции. Установка таких опор удобнее, но они подходят только там, где нужен упор только с одной стороны.

Балка Т-образная … Самый популярный вариант благодаря высокой прочности и простоте монтажа. Такой вариант хорошо подходит для несущих конструкций перегородок и железобетонных крыш ангаров.
Такие элементы редко используются в частном строительстве в связи с тем, что для монтажа требуется наличие подъемного оборудования. Но цена такого варианта невысока.
Тип 2: изделия из металла
Данный вид продукции имеет следующие преимущества:
Высокая прочность … Сталь намного надежнее бетона и дерева, поэтому ее можно использовать для очень эффективного укрепления конструкции. Важно, чтобы поверхность была покрыта антикоррозийным составом, иначе со временем прочность может снизиться;
Легкий … Если сравнивать соотношение веса и надежности, то этот вариант превосходит любой аналог. Поэтому такие конструкции очень хорошо подходят там, где важно ограничить нагрузку на конструкцию и при этом обеспечить прочность;
Простота установки … Люверсы изготавливаются в металлических элементах или просверливаются отверстия, через которые их очень легко закрепить на любых поверхностях. Главное — выбрать надежный крепеж.
Вы также можете сделать прогоны самостоятельно, если у вас есть необходимые материалы и сварочный аппарат для соединения элементов.
Металлический прогон бывает следующих типов:
Иллюстрация Описание

Сплошной прогон … Самый прочный и надежный вариант, для которого используется швеллер или двутавр. Вам просто нужно разрезать элементы на кусочки необходимого размера и покрыть их антикоррозийным покрытием.
Затем в нужных местах просверливаются отверстия и можно приступать к установке. Металлические балки — самый прочный вариант.

Гнутые элементы … Этот вид продукции изготавливается из оцинкованного профиля путем гибки на специальных станках. Полученный профиль универсален, его можно использовать как прогон, так и перекладину. Его главное преимущество — небольшой вес, благодаря чему элементы можно крепить своими руками.
Изготовляются как крепеж, так и коннекторы (показаны на фото), что еще больше упрощает рабочий процесс.

Балка решетчатая … Такой вариант сваривается из профильной трубы или уголка. Между верхней и нижней перекладинами ставятся перемычки и подкосы, что делает конструкцию более надежной. При небольшом весе получается очень прочный узел, длина которого может достигать 10 метров и более.
Металлические изделия также могут использоваться в деревянных конструкциях. Они удобны тем, что с помощью уголков на них можно быстро закрепить деревянные стропила.
Тип 3: изделия из дерева
Самый распространенный вариант благодаря следующим достоинствам:
Наличие … В качестве опор подойдет брус или доска, которые можно купить во всех строительных магазинах. Главное, выбрать элементы необходимого сечения, чтобы обеспечить необходимую надежность;
Простота установки … Элементы крепятся саморезами, специальными винтами, шпильками или специальными скобами. К типу крепежа особых требований нет, главное обеспечить надежное соединение, выдерживающее высокие ветровые нагрузки и вес конструкции;
Варианты выбора … Если бетонная балка имеет четкие параметры, то деревянная подбирается по ситуации. Вы можете использовать как одну деталь, так и скрепить несколько досок или брусков.
Инструкция по установке простая:
Боковой прогон проще всего закрепить уголками. … В качестве опоры можно использовать деревянные балки, а между стропилами можно закрепить перекладину, которая будет фиксировать элемент;
Коньковая опора крепится между стропилами … Для этих целей можно использовать доску толщиной 50 мм или брус. Для усиления конька между стропильными элементами доски дополнительно прибивают с двух сторон, как показано на фото ниже;
При использовании криволинейно-клееных конструкций продольные опоры служат несущей частью кровли … Они устанавливаются с верхней стороны и на них укладывается кровельное покрытие.
Выход
Вы узнали, какие бывают прогоны, и легко можете выбрать лучший вариант для своей крыши.Видео в этой статье поможет вам еще лучше разобраться в теме, если есть вопросы, задавайте их в комментариях.
Прогоны — это несущие конструкции покрытий, рабочих площадок, площадок и элементов ряда деревянных конструкций. P рожки являются опорами для террасной доски и укладываются на основные несущие конструкции с шагом от 1 до 3 м. Они бывают однопролетные, свободно опертые и многопролетные неразрезные и консольно-балочные. Рассчитано на изгиб от равномерно распределенной нагрузки q , который состоит из собственного веса покрытия г и снег r, , относящиеся к горизонтальной проекции покрытия.При угле наклона покрытия и шаге укладки прогонов В нагрузка находится из выражения q = ( g + п ) Б . Максимальный относительный прогиб прогонов крыши не должен превышать 1/200 пролета.
Сплошные прогоны покрытий:
1 — прогон; 2 — болт; 3 — гвозди; 4 — проушины
Однопролетные прогоны представляют собой продольные ряды свободно опертых балок, устанавливаемых на основные несущие конструкции и поперечные стены кровли.Нейтральные оси их сечений получают такой же наклон к горизонту, что и укрытие. Балки соединяются по длине на опорах косым пропилом или дощатыми накладками. Балки не соскальзывают по склону с помощью кусков толстых досок — выступов, прибитых к опорам гвоздями или металлическими уголками. Планками снизу до концов прогонов фиксируются основные несущие конструкции в покрытии со стороны выхода из плоскости.
Прогоны рассчитаны на изгиб от действия только нормальной составляющей нагрузки от перекрытия, определенной с учетом шага прогонов q x = q cos a, если покрытие пола, такое как, например, двойной крест, воспринимает скатные составляющие, и при этом может иметь любое, в том числе дощатое, сечение.Если такого настила нет, прогоны работают и рассчитываются на наклонный изгиб от нормального и наклонного q y = qsin и компоненты нагрузки и сделаны из балок или бревен, в которых не происходит наклонного изгиба.
Парные многопролетные прогоны располагаются поперек скатов кровли и опираются на основные несущие конструкции крыши и поперечные стены, к которым они крепятся так же, как однопролетные прогоны.Двойная балка состоит из двух рядов досок, соединенных гвоздями.
Двойные сплошные прогоны:
и — общий вид; б — деталь стыка; в — расчетная схема; 1 — доски; 2 — гвозди
Продольные стыки соседних досок расположены в шахматном порядке на расстоянии 0,2 пролета от опор, где значения изгибающих моментов близки к нулю. В месте стыка прямые обрезанные концы стыкуемых досок прибивают к соседней сплошной доске дизайнерскими гвоздями.Между стыками доски соединяются конструктивными гвоздями через каждые 0,5 м. Крайние пролеты, где изгибающие моменты больше, укрепляются третьей доской. Такие прогоны рекомендуется использовать только в сочетании с настилами, которые принимают наклонные составляющие нагрузки и предохраняют прогоны от наклонного изгиба, для чего требуются доски значительной толщины и большое количество гвоздей. Эти фермы требуют меньшего расхода древесины, чем однопролетные, но их изготовление более трудоемко.
Расчет парного пробега осуществляется по многопролетной сплошной балке на нормальную составляющую нагрузки. Максимальные изгибающие моменты возникают при пробеге по опорам — по второй опоре момент M = ql 2/10 и по промежуточной M знак равно q × л 2 /2. Секция на второй опоре, усиленная третьей доской, обычно работает с достаточным запасом прочности.
Гвоздевые соединения стыков рассчитываются на действующие в них поперечные силы Q в примыкающих досках, которые определяются в зависимости от значения опорного момента M и расстояния от опоры до ближайшей группы гвоздей x ограждения из выражения Q = M /2 x RV .
В некоторых случаях можно уменьшить длину первых пролетов фермы до 0.8 / за счет уменьшения крайнего наклона основных несущих конструкций. В этом случае изгибающие моменты на всех промежуточных опорах и прогибы всех пролетов можно считать одинаковыми. Нет необходимости усиливать прогон в первых пролетах, а максимальные прогибы уменьшаются в 2,5 раза.
Консольные балки представляют собой продольные ряды балок или бревен с противоположными стыками за пределами опор. При этом более длинные балки образуют в промежуточных пролетах две консоли, а в крайних — одну, на которую более короткие балки опираются с помощью косого среза, затягиваемого болтом.Такие прогоны используются в покрытиях с шагом основных несущих конструкций не более 4,5 м, что позволяет использовать брус стандартной длины.
Балка крыши — это горизонтально расположенная балка между несущей конструкцией и обрешеткой крыши. Его ключевые функции — передача нагрузки от кровли, ее равномерное распределение в стропильной системе, а также обеспечение жесткости обшивки.
Балки изготавливаются из дерева, стали и железобетона и используются при строительстве крыш промышленных зданий и частных домов.Их также устанавливают в качестве фундамента под плиты перекрытия и для усиления проемов.

Выполнение стропильной системы
Кровельные и строительные балки
Перед началом строительства изучите типы балок, чтобы понять, как устроена крыша. Каждая балка имеет свое предназначение и занимает определенное место в системе перекрытий.
Кровельные балки изготавливаются из металла, массива дерева или склеенных между собой ламелей. Гнутоклееный брус изготавливается по ГОСТ.С ними легко обращаться, они мало подвержены влиянию погодных условий и используются для увеличения промежутков между прогонами. Сечение элементов может быть прямоугольным, тавровым или двутавровым. Форма двутавра (H) гарантирует жесткость балки, снижает изгибающий момент практически до нуля.
Схема ломаной кровли с прогонами
Типы деревянных строительных балок в опорной системе крыши:
мауэрлат — квадратная балка, уложенная на стены для поддержки стропил;
конек — опорная планка в верхней части кровли;
балка стропильная — образует угол ската кровли;
стяжка и ригель — соединяют стропила противоположных откосов;
кобылка — удлиняет стропила, образуя свес крыши;
распорка
— расположена под углом к вертикальным элементам и поддерживает стропила;
пробег.
Схема обшивки из деревянных элементов
Прогоны закрепляются на опорах на расстоянии 4-5 метров от конька, между ними устанавливаются разжимные опоры. Если нужно удлинить стропила, стык кладут поверх балки.
Конструкция и типы металлических кровельных балок:
пояс нижний
пояс верхний
решетка.
Решетка собирается из стоек и раскосов и крепится к ремням с двух сторон с помощью фасонных элементов.
Типы прогонов для кровли
Опоры классифицируются в зависимости от их расположения в системе кровельных перекрытий, а также формы и материала.
Виды применения в стропильной системе
Различают три типа ходовых опор — боковые, коньковые и мауэрлатные.
Коньковая балка — самая высокая балка крыши, она монтируется в верхних частях двускатных стен, а кромки обертываются водонепроницаемым материалом. При необходимости конструкцию укрепляют стойками.Стропила верхним концом опираются на конек.
Конек, закрепленный в фронтонах стен
Мауэрлат или матица — это толстый брус сечением 150×150 мм, который укладывается на несущие стены параллельно коньку для равномерного распределения нагрузки от кровли. . Доски мауэрлата называются фундаментом кровли и крепко фиксируются анкерными болтами на стенах, предварительно уложив гидроизоляционный материал. В кирпичных зданиях мат устанавливается в заранее подготовленный железобетонный бронепояс на арматуру.
Мауэрлат, уложенный на бетонную стену поверх гидроизоляционного материала
Боковая балка соединяет стропила посередине — с ее помощью укрепляется кровля, уменьшая изгибающую нагрузку стропил. Для передачи нагрузки на пол под боковые балки устанавливаются вертикальные стойки.
Классификация балок по материалам
Как упоминалось выше, балочные опоры подразделяются по материалам на железобетон, металл и дерево.Металлические прогоны изготавливаются промышленным способом и могут быть однородными или решетчатыми. Первые изготавливаются из швеллеров и двутавров — просты в изготовлении и установке, стоят на 10% дешевле шпалер. Недостатком решетчатых балок является дороговизна и большое количество сложных узловых элементов. Преимущество — небольшой вес.
Прогоны могут быть:
Композитные балки используются, когда необходимо покрыть большую площадь крыши, чтобы избежать деформации от изгибающих нагрузок.
Категории деревянных опор по конструкции
Конструктивно прогоны подразделяются на:
сплошные;
сплит;
со стойками;
консольно-балка;
с валиками.
Разъемные — это ряды деревянных опор, закрепленных на скатах кровли и опирающихся на несущие конструкции — стойки. Часто крепится распорками и распорками.
Схема консольных и неразрезных прогонов
Консольно-балка — это анфиладные ряды досок длиной менее 6,5 м, стыки которых расположены вне опорных балок. В этом случае две консоли формируются в средних интервалах, а одна — во внешних. Консольные балки используются при устройстве крыш с шагом несущих конструкций до 4-5 м.
Непрерывные балки подходят для крыш с уклоном до 15 °, покрытых легкими материалами, такими как рубероид или черепица. При большем уклоне тонкие балки не выдерживают изгибающих нагрузок и ломаются.
Для усиления конструкции в строительстве используются подкосы и опоры:
Надрессорная балка — это небольшой блок, установленный на опорной стойке. На нее опирается несущая балка обрешетки.
Стойка — наклонная балка, поддерживающая горизонтальные балки и работающая на сжатие.
Раскосы способствуют равномерному перераспределению нагрузок с дорожного покрытия на опорные элементы.
Группирование железобетонных прогонов по профилю
Железобетонные балки маркируются в соответствии с формой сечения и нагрузкой. По сечению пролеты составляют:
Блоки железобетонные прямоугольные
Балки Т-образного типа делятся еще на две группы:
балки с металлом, перпендикулярно прикрепленные к ребрам прогона — устанавливаемые на крышу с уклон до 25%;
Опоры
выдерживают угол наклона крыши более 25%.
Тавровые опоры применяются при устройстве кровель больших неотапливаемых помещений, а также в сейсмоактивных регионах. Они могут выдерживать низкие температуры до -50 ° C. Ключевой особенностью Т-образных железобетонных опор является наличие отверстий для крючков и других захватов, которые обеспечивают простоту установки.
Опоры прямоугольного сечения — высокие и тонкостенные, прочные на изгиб. Они подразделяются на твердые и решетчатые.
Градация металлических компонентов по профилю
Цельнометаллические прогоны представляют собой изогнутые профильные балки нескольких типов:
С-образные;
Балка двутавровая;
Z-образный;
тавровый;
канал.
Тавровый профиль в поперечном сечении напоминает букву Т, двутавровый профиль — Н, а швеллер — букву Р.
Типы металлических балок с решетчатым профилем:
балка-ферма с нижний пояс и решетка из круглой стали;
трехпанельный.
Трехпанельная балка принята за типовую благодаря меньшему количеству узлов и простоте изготовления. Верхний пояс балки выполнен двухканальным, а решетка — из криволинейных одинарных каналов.
Маркировка промышленной продукции
Прогоны в строительстве — ответственные сооружения, они выполняются в строгом соответствии с ГОСТом и маркируются. Чтобы подобрать балки, соответствующие назначению кровли, нужно ориентироваться в маркировке товара.
Блоки железобетонные для кровли
Балки железобетонные маркируются буквами и цифрами, вкладывая в смысл информацию о размерах и опорной нагрузке изделий. Буквами обозначены серии и конструктивные особенности балки:
ПР — балка в виде марки с бортиком;
П — цельнометаллический прогон;
ПРГ — опора прямоугольного сечения.
Цифры указывают длину, ширину и высоту прогона, а последние — нагрузку, которую он может выдерживать, в тоннах. Также в маркировке могут быть указаны значения об армировании изделия. Прогоны либо ненагруженные, армированные стальной рамой, либо предварительно напряженные, с дополнительными продольными арматурными стержнями для увеличения несущей способности.
При маркировке учитываются размеры изделия
Также при производстве железобетонных конструкций используются маркировки:
1PR — для плоских кровель с армированием без армирования;
2ПР — для плоских кровель с армированной арматурой;
3ПР — для конструкций с уклоном до 5%;
4ПР — для крыш с уклоном до 25%;
5PR — с диагональной полкой для крутых крыш.
Пример обозначения железобетонного прогона с расшифровкой: ПРГ 48-2-5-4тАIII-1. Это прямоугольная обрешетка размерами 4800х200х500 мм и допустимой нагрузкой 4 тонны. Она предварительно напряжена, усилена дополнительной арматурой. Подходит для возведения отапливаемых и неотапливаемых ответственных сооружений в районах с плохими погодными условиями и сейсмически активных зонах.
Металлические элементы кровли
Металлические балки маркируются в соответствии с их профилем, структурой, материалом и размерами.
Классификация и маркировка двутавров:
Ш — с широкой полкой;
К — столбчатый;
Б — обыкновенный.
Цифра перед буквой указывает на номинальную высоту балки в мм, остальные размеры выбираются по ГОСТу. Например, для опоры 30B1 высота составляет 296 мм, а буква «B» обозначает нормальную балку. Размеры балок находятся в пределах 10-100 мм.
Производство горячекатаных прогонов
Металлические балки для прогонов изготавливаются из стали сваркой или горячей прокаткой — для каждого способа изготовления предусмотрен ГОСТ, описывающий маркировку продукции.
Преимущества и недостатки прогонов в зависимости от материала
Планируя построить крышу, сравните плюсы и минусы каждого материала. Например, металл не обеспечивает достаточной энергоэффективности для здания, но он долговечен. И дерево подвержено гниению, но сохраняет тепло.
Металлические балки в строительстве
Список плюсов и минусов металлических прогонов.
Преимущества:
выдерживают значительные нагрузки;
огнестойкий;
прочный;
нет отходов при установке, благодаря высокой точности деталей.
Недостатки:
замерзают при низких температурах;
трудности при транспортировке;
большой вес по отношению к дереву;
дорогой материал.
Металл разъедает
Перечень положительных и отрицательных характеристик деревянных балок.
Преимущества:
экономичный;
простота установки;
сохраняют и передают тепло.
Недостатки:
требуется ежегодная обработка антисептиками;
существует опасность пожара на крыше.
Ниже представлены плюсы и минусы железобетонных изделий.
Стропильная система из дерева
Преимущества:
повышенная пожарная безопасность;
экологичность;
прочность и долговечность;
не подвержен коррозии и гниению.
Недостатки:
большой вес;
трудоемкость монтажа и крепления элементов.
В частном домостроении кровельные системы чаще всего изготавливают из дерева, а металлические элементы — балки или ригели, дополнительно укрепляют конструкцию.Железобетонные блоки используются при устройстве крыш промышленных зданий.
Надежность кровли не позволяет экономить, поэтому обязательно проконсультируйтесь со специалистом, чтобы уточнить все нюансы и получить консультацию на своей строительной площадке.
Часть 7. Перекрытия. (раздел 6, пункт 1.)
Нормы [СНиП 31-02-2001. Жилые дома на одну семью.] Предъявляет требования к перекрытиям дома по прочности и деформируемости при расчетных значениях ударов и нагрузок, класс огнестойкости и пожарной опасности, долговечность.Мансардные перекрытия и перекрытия над неотапливаемыми подвалами или подпольями также должны соответствовать требованиям по сопротивлению теплопередаче из условий энергосбережения, защите от проникновения воздуха и накопления влаги внутри конструкции. Требования к обеспечению теплоизоляции, защиты от воздухопроницаемости и паропроницаемости полов приведены в разделе 9.
Дополнительные требования к устройству мансардного этажа приведены в разделе 8.
6.1. Общие требования к конструкции
6.1.1. Плиты состоят из каркаса, чернового пола, подшивки потолка или конструкции подвесного потолка, отделки пола (чистый пол).
6.1.2. Для изготовления деревянных каркасных элементов необходимо использовать пиломатериалы хвойных пород не ниже 2 сорта по [ГОСТ 8486-86. Пиломатериалы хвойных пород. Характеристики.].
6.1.3. Влажность и плотность древесины, устойчивость которой к механическим воздействиям учитывалась при проектировании конструкций, должны соответствовать требованиям [СНиП II-25-80.Деревянные конструкции.
6.1.4. В данном своде правил указаны минимальные размеры поперечного сечения для строганных деревянных конструкций. Номинальные размеры сечения таких элементов, предусмотренных для использования при строительстве конкретных домов, следует указывать в рабочей документации на дом. Отклонения фактических размеров сечений этих элементов от номинальных не должны превышать пределы, указанные в [ГОСТ 8242-88. Профильные детали из дерева и древесных материалов для строительства.Характеристики]. Элементы не должны иметь дефектов, превышающих нормы, установленные в [ГОСТ 8242-88. Профильные детали из дерева и древесных материалов для строительства. Характеристики].
6.1.5. Изготовление элементов конструкций путем сращивания пиломатериалов с размерами меньше номинальных размеров этих элементов недопустимо, за исключением случаев, указанных в тексте настоящего Свода правил.
6.1.6. Для крепления и соединения элементов конструкций гвозди строительные с плоской или конической головкой, в том числе гвозди булав с перемычкой по [ГОСТ 4028-63.Строительные гвозди. Конструкция и размеры], винты по [ГОСТ 1145-80. Винты с потайной головкой. Конструкция и размеры.] И саморезы по [ГОСТ 11652-89. ДСП. Характеристики].
6.1.7. При соединении элементов конструкции можно использовать оцинкованные листы из листовой стали толщиной не менее 0,40 мм.
6.1.8. Металлические скобы можно использовать для крепления элементов облицовки. Диаметр (толщина) скобы должен быть не менее 1.6 мм, а размер ее верхней части, которая приводится параллельно рамному элементу, должен быть не менее 10 мм.
6.1.9. Для крепления и соединения элементов конструкции могут использоваться не предусмотренные настоящим Кодексом виды креплений (например, металлические зубчатые пластины, Н-образные кронштейны), а также различные клеи. При этом соответствие прочности стыков прочности, достигаемой при применении предусмотренных настоящим Сводом правил способов крепления и соединения элементов конструкции, должно быть подтверждено расчетами или испытаниями.
6.2. Каркасное устройство.
6.2.1. Каркас перекрытия состоит из прогонов (основные балки), балок перекрытия (второстепенные балки), анкерных балок (балок, встроенных в несущие стены и расположенных между анкерами каркаса стены или на стене фундамента).
Маршруты по двухпролетной схеме опираются одним концом на каркас стены или фундаментную стену, другим — на колонну (в подвале), на деревянный столб или на несущую внутреннюю стену. Возможно использование непрерывных пролетов (для двух и более пролетов между опорами).
Балки перекрытия опираются на прогоны (верхние или боковые — на черепные перекладины или полки) или на внутренние стены. Наружные балки прикреплены к анкерным балкам , через которые нагрузка передается на каркас стены. Когда балки перекрытия опираются на внутренние стены, прогоны не предусмотрены.
Жесткость перекрытия из балок обеспечивается подшивкой потолка и устройством чернового пола из жестких листовых или плитных материалов, а также ослаблением балок жесткими стяжками.
Балки и фермы разделяют внутреннее пространство пола на закрытые ячейки и служат огнестойкими диафрагмами.
6.2.2. Предусмотрено применение балок из массивных пиломатериалов и балок составного сечения из досок, сбитых гвоздями. Стальные прогоны можно также использовать в перекрытиях, поддерживаемых фундаментными стенами, в домах высотой не более двух этажей.
6.2.3. Стальные прогоны должны быть выполнены из стального двутаврового проката, соответствующего техническим требованиям [ГОСТ 27772-88.Прокат стальной для строительных металлоконструкций. Общие технические условия.]
6.2.4. Положения данного раздела распространяются на конструкции перекрытий, в которых шаг балок перекрытия не превышает 600 мм.
При большем шаге балок, а также в случаях, когда необходимо учитывать временные равномерно распределенные нагрузки, значения которых превышают указанные в 4.2.1. или дополнительных сосредоточенных нагрузок поперечные сечения элементов каркаса, а также прочность соединений этих элементов следует принимать расчетным путем.Расчет требуется также в тех случаях, когда размеры сечения элементов каркаса приняты меньшими, чем указанные в этом разделе. Расчетное значение максимального прогиба балок и балок перекрытия следует определять по результатам расчета с учетом возможных колебаний исходя из физиологических требований в соответствии с 10.10 [СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. Принятое расчетное значение максимального прогиба должно быть не более 1/360 свободного пролета.
6.2.5. При соблюдении условий, указанных в 4.2.1 и 6.2.4 , размеры сечения деревянных балок перекрытия должны быть не менее , а ступеней и пролетов с учетом предусмотренных способов крепления балок (см. 6.2.9. ) — не более указанных в таблицах Б.1 — Б.3 Приложения Б; Размеры поперечного сечения деревянных прогонов составного сечения в зависимости от принятой ширины грузового пространства и от количества этажей, нагрузка с которых передается на балку, должны приниматься не менее, а пролеты фермы — не более указанных в таблицах Б.8 — B. 10 Приложение B.
Минимальные размеры поперечного сечения и максимальные пролеты стальных двутавровых прогонов должны определяться расчетным путем. Также на основании расчетов следует установить минимальные размеры поперечного сечения и максимальные пролеты балок, конструкция которых отличается от установленной настоящим Сводом правил (например, балки комбинированного двутавра с деревянными полками и стена из ДВП).
6.2.6. Деревянные прогоны составного сечения
6.2.6.1. Необходимо выполнить деревянные прогоны композитного сечения. из отдельных деревянных элементов (досок) толщиной не менее 38 мм, установленных на кромке и сбитых гвоздями в соответствии с рисунком 6.1. Соединения элементов балок (отдельных досок) не должны совпадать с соединениями в соседних элементах (располагаться «отдельно»). При этом на одном участке пробега допускаются соединения не более половины элементов.
Рисунок: 6.1. Композитные деревянные прогоны.

6.2.6.2. Стык многосекционных прогонов должен располагаться над опорой. Допускается использование сплошных прогонов (на 2 и более пролетов). Элементы таких прогонов (отдельные доски) должны стыковаться на расстоянии четверти пролета от опоры ± 150 мм в соответствии с рисунком 6.2. Элементы прогонов, соединенные на расстоянии четверти пролета от одной опоры, должны быть непрерывными по соседней опоре.

Рисунок: 6.2. Стыки досок в необрезных прогонах составного профиля.

6.2.6.3. В пределах любого пролета любой элемент фермы составного сечения не должен иметь более одного стыкового соединения.
6.2.7. Стальные прогоны.
6.2.7.1. Для ферм рекомендуется использовать стальные двутавры, ассортимент которых указан в [ГОСТ 8239-89 (СТ СЭВ 2209-80). Стальной горячекатаный двутавр. Ассортимент].
6.2.7.2. Стальные прогоны необходимо предварительно загрунтовать антикоррозийными составами.
Прежний материал: Строительство каркасных домов. СП 31-105-2002. Осушение фундаментов и поверхностный дренаж. Гидроизоляция и гидроизоляция технических подземных подвалов. Защита полов на земле и засыпка. >>>
Строительство каркасных домов:
—
Монтажные работы при строительстве кирпичных домов.Прогон железобетонный
Балка крыши — это горизонтально расположенная балка между несущей конструкцией и обрешеткой крыши. Его ключевые функции — передача нагрузки от кровли, ее равномерное распределение в стропильной системе, а также обеспечение жесткости обшивки.
Балки изготавливаются из дерева, стали и железобетона и используются при строительстве крыш промышленных зданий и частных домов. Их также устанавливают в качестве фундамента под плиты перекрытия и для усиления проемов.

Выполнение стропильной системы
Кровельные и строительные балки
Перед началом строительства изучите типы балок, чтобы получить представление о том, как устроена крыша. Каждая балка имеет свое предназначение и занимает определенное место в системе перекрытий.
Кровельные балки изготавливаются из металла, массива дерева или склеенных между собой ламелей. Гнутоклееный брус изготавливается по ГОСТ. С ними легко работать, они менее восприимчивы к погодным условиям и используются для увеличения промежутков между пробегами.Сечение элементов может быть прямоугольным, тавровым или двутавровым. Форма двутавра (H) гарантирует жесткость балки, снижает изгибающий момент практически до нуля.
Схема ломаной кровли с прогонами
Типы деревянных строительных балок в опорной системе крыши:
мауэрлат — квадратная балка, уложенная на стены для поддержки стропил;
конек — опорная планка в верхней части кровли;
балка стропильная — образует угол ската кровли;
стяжка и ригель — соединяют стропила противоположных откосов;
кобылка — удлиняет стропила, образуя свес крыши; Раскос
— располагается под углом к вертикальным элементам и поддерживает стропила;
пробег.
Схема обрешетки деревянными элементами
Прогоны закрепляются на опорах на расстоянии 4-5 метров от конька, между ними устанавливаются разжимные опоры. Если нужно удлинить стропила, стык кладут поверх балки.
Конструкция и типы металлических кровельных балок:
пояс нижний
пояс верхний
решетка
.
Решетка собирается из стоек и раскосов и крепится к ремням с двух сторон с помощью фасонных элементов.
Типы прогонов для кровли
Балки классифицируются в зависимости от их расположения в системе кровельных плит, формы и материала.
Виды применения в стропильной системе
Балочные опоры бывают трех видов — боковые, коньковые и мауэрлатные.
Коньковая балка — это самая высокая балка крыши, она устанавливается в верхних частях двускатных стен, а края обертываются водонепроницаемым материалом. При необходимости конструкцию укрепляют стойками.Стропила верхним концом опираются на конек.
Коньк, закрепленный в фронтонах стен
Мауэрлат или матица — это толстый брус сечением 150х150 мм, который укладывается на несущие стены параллельно коньку для равномерного распределения нагрузки от крыша. Доски мауэрлата называются фундаментом кровли и крепко фиксируются анкерными болтами на стенах, предварительно уложив гидроизоляционный материал. В кирпичных зданиях мат устанавливается в заранее подготовленный железобетонный бронепояс на арматуру.
Мауэрлат, уложенный на бетонную стену поверх гидроизоляционного материала
Боковая балка соединяет стропила посередине — с ее помощью укрепляется кровля, уменьшая изгибающую нагрузку стропил. Для передачи нагрузки на пол под боковые балки устанавливаются вертикальные стойки.
Классификация балок по материалам
Как упоминалось выше, балочные опоры подразделяются по материалам на железобетон, металл и дерево.Металлические прогоны производятся промышленным способом и могут быть однородными или решетчатыми. Первые изготавливаются из швеллеров и двутавров — просты в изготовлении и установке, стоят на 10% дешевле шпалер. Недостатком решетчатых балок является дороговизна и большое количество сложных узловых элементов. Преимущество — небольшой вес.
Прогоны могут быть:
Композитные балки используются, когда необходимо покрыть большую площадь крыши, чтобы избежать деформации от изгибающих нагрузок.
Категории деревянных опор по конструкции
Конструктивно прогоны подразделяются на:
сплошные;
сплит;
со стойками;
консольно-балка;
с валиками.
Разъемные — это ряды деревянных опор, закрепленных на скатах кровли и опирающихся на несущие конструкции — столбы. Часто крепится распорками и распорками.
Схема консольных и неразрезных прогонов
Консольно-балка — это анфиладные ряды досок длиной менее 6,5 м, стыки которых расположены вне опорных балок. В этом случае две консоли формируются в средних интервалах, а одна — во внешних. Консольные балки используются при устройстве крыш с шагом несущих конструкций до 4-5 м.
Непрерывные балки подходят для крыш с уклоном до 15 °, покрытых легкими материалами, такими как рубероид или черепица. При большем уклоне тонкие балки не выдерживают изгибающих нагрузок и ломаются.
Для усиления конструкции в строительстве используются подкосы и опоры:
Надрессорная балка — это небольшой блок, установленный на опорной стойке. На нее опирается несущая балка обрешетки.
Раскос — это наклонная балка, которая поддерживает горизонтальные балки и работает на сжатие.
Раскосы способствуют равномерному перераспределению нагрузок с дорожного покрытия на опорные элементы.
Группирование железобетонных прогонов по профилю
Железобетонные балки маркируются в соответствии с формой сечения и нагрузкой. По сечению пролеты составляют:
Блоки железобетонные прямоугольные
Балки Т-образного типа делятся еще на две группы:
балки с металлом, перпендикулярно прикрепленные к ребрам прогона — устанавливаемые на крышу с уклон до 25%;
Опоры
выдерживают угол наклона крыши более 25%.
Тавровые опоры применяются при устройстве кровель больших неотапливаемых помещений, а также в сейсмоактивных регионах. Они выдерживают низкие температуры до -50 ° C. Ключевой особенностью Т-образных железобетонных опор является наличие отверстий для крючков и других захватов, обеспечивающих простоту установки.
Опоры прямоугольного сечения — высокие и тонкостенные, прочные на изгиб. Они подразделяются на твердые и решетчатые.
Градация металлических компонентов по профилю
Цельнометаллические прогоны представляют собой изогнутые профильные балки нескольких типов:
С-образные;
Балка двутавровая;
Z-образный;
тавровый;
канал.
Тавровый профиль в поперечном сечении напоминает букву Т, двутавровый — Н, а швеллер — букву П.
Типы металлических балок с решетчатым профилем:
стержень-ферма с нижний пояс и круглая стальная решетка;
трехпанельный.
Трехпанельная ферма принята за типовую в связи с меньшим количеством узлов и простотой изготовления. Верхний пояс балки выполнен двухканальным, а решетка — из криволинейных одинарных каналов.
Маркировка промышленной продукции
Прогоны в строительстве — ответственные сооружения, они выполняются в строгом соответствии с ГОСТом и маркируются. Чтобы подобрать балки, соответствующие назначению кровли, нужно ориентироваться в маркировке товара.
Железобетонные блоки для кровли
Железобетонные прогоны маркируются буквами и цифрами, вкладывая в смысловую информацию о размерах и опорной нагрузке изделий. Буквами обозначены серии и конструктивные особенности балки:
ПР — балка в виде марки с бортиком;
П — цельнометаллический прогон;
ПРГ — опора прямоугольного сечения.
Цифры указывают длину, ширину и высоту прогона, а последние указывают нагрузку, которую он может выдержать, в тоннах. Также в маркировке могут быть указаны значения армирования изделия. Прогоны либо ненагруженные, армированные стальной рамой, либо предварительно напряженные, с дополнительными продольными арматурными стержнями для увеличения несущей способности.
При маркировке учитываются габариты изделия
Также при производстве железобетонных конструкций используются маркировки типа:
1ПР — для плоских кровель с армированием без армирования;
2ПР — для плоских кровель с армированной арматурой;
3ПР — для конструкций с уклоном до 5%;
4ПР — для крыш с уклоном до 25%;
5PR — с диагональной полкой для крутых крыш.
Пример обозначения железобетонного прогона с расшифровкой: ПРГ 48-2-5-4тАIII-1. Это прямоугольная обрешетка размерами 4800х200х500 мм и допустимой нагрузкой 4 тонны. Она предварительно напряжена, усилена дополнительной арматурой. Подходит для возведения отапливаемых и неотапливаемых ответственных сооружений в районах с плохими погодными условиями и сейсмически активных зонах.
Металлические элементы кровли
Металлические балки маркируются в соответствии с их профилем, структурой, материалом и размерами.
Классификация и маркировка двутавров:
Ш — с широкой полкой;
К — столбчатый;
Б — обыкновенный.
Цифра перед буквой указывает на номинальную высоту балки в мм, остальные размеры выбираются по ГОСТу. Например, для опоры 30B1 высота составляет 296 мм, а буква «B» обозначает нормальную балку. Размеры балок находятся в пределах 10-100 мм.
Производство горячекатаных прогонов
Металлические балки для прогонов изготавливаются из стали сваркой или горячей прокаткой — для каждого способа изготовления предусмотрен ГОСТ, описывающий маркировку продукции.
Преимущества и недостатки прогонов в зависимости от материала
Если вы хотите построить крышу, сравните плюсы и минусы каждого материала. Например, металл не обеспечивает достаточной энергоэффективности для здания, но он долговечен. И дерево подвержено гниению, но сохраняет тепло.
Металлические балки в строительстве
Список плюсов и минусов металлических прогонов.
Преимущества:
выдерживают значительные нагрузки;
огнестойкий;
прочный;
нет отходов при установке, благодаря высокой точности деталей.
Недостатки:
замерзают при низких температурах;
трудности при транспортировке;
большой вес по отношению к дереву;
дорогой материал.
Металл подвержен коррозии
Перечень положительных и отрицательных характеристик деревянных балок.
Преимущества:
экономичный;
простота установки;
сохраняют и передают тепло.
Недостатки:
требуется ежегодная обработка антисептиками;
существует опасность пожара на крыше.
Ниже представлены плюсы и минусы железобетонных изделий.
Стропильная система из дерева
Преимущества:
повышенная пожаробезопасность;
экологичность;
прочность и долговечность;
не подвержен коррозии и гниению.
Недостатки:
большой вес;
трудоемкость монтажа и крепления элементов.
В частном домостроении кровельные системы чаще всего изготавливают из дерева, а с металлическими элементами — ригелями или ригелями они дополнительно укрепляют конструкцию.Железобетонные блоки используются при устройстве крыш промышленных зданий.
Надежность кровли не позволяет экономить, поэтому обязательно проконсультируйтесь со специалистом, чтобы уточнить все нюансы и получить консультацию конкретно на вашей строительной площадке.
Дизайн обложек
В покрытие производственных зданий входит:
Кровельные конструкции (слои)
Несущие элементы — прогоны, фермы
В зависимости от технологических особенностей
Производство кровельных покрытий
Теплый
Холод.
В зависимости от конструктивного решения кровельные покрытия делятся на:
Обшивка прогонами
Тротуар без бега
Выбор конструкции крыши должно быть произведено на основании технико-экономической оценки вариантов с учетом:
— стоимость материалов
— стоимость изготовления конструкции
— стоимость сборки конструкций
— стоимость перевозки.
Кроме того,
Назначение здания;
Технологические особенности производства
Температурно-влажностный режим окружающей среды
Площадь застройки и наличие на ней производственных мощностей по изготовлению конструкций;
Условия перевозки;
Обеспечение сборочных механизмов.
Состав покрытия
№ pp Слои покрытия Материал
Защитный слой Бикрост, филизол
Гидроизоляционный слой. Унифлекс,
Выравнивающий слой. Цементно-песчаная стяжка, асфальт-песчаная стяжка
Изоляция. Плиты из минеральной ваты, пенобетон, пенополистирол, пеносиликат, газосиликат, керамзитобетон
Пароизоляция. Фольгоизол 1 слой
Несущие элементы кровли
6.1. Прочная кровля — непрерывный проход — сквозной проход — стальной профилированный настил — плоский стальной лист — гофрированный стальной лист — армированный цементный гофрированный лист
6.2. Безкровельные кровли — каркасы стальных панелей — плиты керамзитобетонные — плиты железобетонные
Фермы и шпалы кровли
Прочная кровля
циклов устанавливается с шагом 1.5 или 3 м
к верхнему поясу ферм в их узлах
или на верхнем поясе балок.
Кровля по балкам намного легче, экономична по металлоемкости, но более трудоемка при монтаже.
Обычно используется как прогоны
С шагом 6 м прокатные или гнутые профили.
При шаге 12 м целесообразнее использовать сквозные конструкции.
По балкам укладывают стальной профнастил или малогабаритные железобетонные, керамзитобетонные, асбестоцементные плиты.
Опорные прогоны фермы
Профнастил укладывается на прогоны через каждые 3 метра.
При шаге стропильных ферм 4 м настил можно укладывать между фермами.
Профлист
Профнастил изготавливается из тонкого оцинкованного проката толщиной t = 0,8-1 мм.
Листы типа « Н» предназначены для настила полов.Листы типа « СО» предназначены для облицовки стен.
В обозначении профлиста первая цифра — высота гофра — ч; вторая ширина листа — B 1; третий — толщина листа. Например — H 57-750-0.7 — настил с высотой волокна — 57 мм ; ширина листа без нахлеста — 750 мм ; толщина листа — 0,7 мм.
Длина профлиста до 12 м.
Конструкции прогонов.
Балки принимают нагрузку с крыши и передают ее на фермы крыши.
Прогоны бывают сплошным сечением и решеткой .
Балки сплошные используются на шаге стропильных ферм — 6м. Они тяжелее решетки, но легче в изготовлении.
В качестве прогонов в ферме с шагом 6 м использовать катаные балки, гнутые профили (С-образные или Z-образные). Z-образные секции очень легко транспортировать.
Гнутые профили можно использовать и с шагом фермы 12 м, но при малых снеговых нагрузках они недопустимы
Двутавры с перфорированной стенкой могут использоваться в качестве балок.
На шаге фермы 12 м использовать балки решетчатые сквозные (фермы малых пролетов 12 м )
Верхний пояс решетчатых балок выполнен из двух гнутых или катаных швеллеров.
Сечение решетки берется из одного гнутого или катаного швеллера.
Могут быть и другие конструкции решетчатых ферм.
Расчет непрерывных пробегов.
При небольших уклонах кровли работа прогона ничем не отличается от работы обычной прокатной балки на двух опорах.
Для крыши с крутым уклоном прогоны работают на изгиб в двух плоскостях.
q = q cr + q sn + q pr
Несмотря на то, что наклонная составляющая мала, напряжения, возникающие от нее при спуске, велики из-за низкой жесткости участка относительно оси Y.
Таким образом, для уменьшения изгибающего момента от наклонной детали балки распределены прядями из круглой стали диаметром 18-22 мм.
В панелях конька ремни прикрепляются к ферме или к коньковой балке. При этом коньковая ферма должна иметь высокую горизонтальную жесткость.
Крепление тяги к прогону
В зависимости от технологических особенностей производства кровельные покрытия бывают теплыми и холодными.
В качестве изоляции —
Используйте плиты из минеральной ваты, стеклянную изоляцию,
В качестве теплоизоляции используются различные ячеистые плиты. ячеистый бетон, пенобетон, пеносиликат, керамзитобетон, цементно-волокнистый картон .
Синтетические материалы пенополиуретан — пенополиуретан ; фенолформальдегидная пена .
Слой теплоизоляции — защищает интерьер от внешних температурных воздействий.Толщина утеплителя определяется теплотехническим расчетом.
Выравнивающий слой — Цементная стяжка , стяжка асфальтная ─ является основой гидроизоляционного ковра и создает необходимый уклон в случае плоской кровли.
Скат крыши
В зависимости от применяемого покрытия устанавливается необходимый уклон кровли для обеспечения водоотвода:
Для крыш с гравийной защитой уклон 1.Берется 5%;
При кровле из рулонных материалов без гравийной защиты-1 / 8-1 / 12;
При кровле из асбоцементных или железоцементных листов-1/4 -1/6.
— Пароизоляционный слой –
Пароизоляция препятствует проникновению паров воздуха из помещения в утеплитель.
Пароизоляция на несущие элементы перед изоляцией.
Пароизоляция — фольгоизол, 1 слой пергамина
Тротуар без бега
Между фермами укладывают железобетонные или металлические панели или большие плиты.
В последнее время наибольшее распространение получили металлические панели . Ширина панели -1,5 — 3 м.
Панели совмещают функции ограждающие и несущие конструкции
Панели покрытия полностью производятся на заводе.
Их легко установить, однако они тяжелее, балки крыши, особенно если вы используете железобетонные панели.
Ж.б. панели приводят к повышенному расходу материалов на нижележащие несущие конструкции — фермы, колонны, фундаменты.
Продольные ребра перекрытий опираются на верхний пояс в узлах ферм.
В случае ширины плиты 1,5 м в фермах выполняют фермы, чтобы избежать нагрузки вне узловой передачи.
Масса железобетонной плиты -2-2,5 кн / м.
Наиболее распространенными являются железобетонных оребренных плит перекрытия.
Длина плит 6 и 12 м.
Ширина 1.5 и 3 мес.
Плиты укладываются на верхние пояса ферм и привариваются к фермам путем сварки закладных деталей.
Опора для железобетонных панелей на фермах
Снижение веса достигается за счет предварительного напряжения железобетонных конструкций или использования сводчатых крыш.
Трехслойные сэндвич-панели
Состоит из верхнего облицовочного слоя:
— профнастил с большим профилем;
— чугун оцинкованный t = 1 мм;
Средний уровень
Утеплитель полиуретановый t = 50-80 мм;
Балки железобетонные ПРГ изготавливаются в соответствии с п.1.225-2 серии, предназначены для перекрытия проемов в стенах общественных зданий и зданий административного назначения из кирпича или стеновых блоков и рассчитаны на расчетное давление 4000 кгс / м, т.е. применяются в несущих стенах с возможностью для поддержки как плит перекрытия ПК, так и вышележащей кладки.
Изготавливаются из тяжелого бетона марки М-250 на сжатие, а для 6-метровых — М-350. Армирование возможно в 2-х вариантах: предварительно напряженное, армированное предварительно напряженными арматурными стержнями марки ATV и пространственными рамами и без напряжения, армированное только пространственными стальными рамами.Чаще всего их производят без напряжений, то есть с обычным армированием.
Поскольку нагрузка на перекрывающую стену довольно высока, а площадь поверхности, на которую давит прогон, довольно мала, рекомендуется использовать опорные плиты в качестве облицовки во время строительства, что позволяет распределять нагрузку по большей поверхности.
Стандартная длина изделия, предусмотренного серией, может составлять 2,8; 3.2; 3.6; 4.2; 4.8; 5,4 и 6 метров. Однако возможен заказ железобетонных балок и промежуточных размеров.
Артикул
Маркировка состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных дефисом:
1-я группа содержит обозначение типа ПРГ — прогон прямоугольный и габаритные размеры (длина, ширина, высота в дм.).
2-я группа включает расчетную нагрузку без учета собственного веса (в тн / м) и класса используемой арматуры.
Например, ПРГ 32.1.4-4АтV — ферма прямоугольного сечения длиной 3180 мм, шириной 120 мм, высотой 400 мм под расчетную нагрузку без учета собственного веса 39.2 кН / м (4 тн / м), усиленный сталью АтВ, т.е. … предварительно напряженный.
Размеры и опора
Размеры (редактировать) Макс.ширина открывания Мин подшипник Грузоподъемность кгс / м
Длина Ширина Высота:
ПРГ28.1,3-4 2780 120 300 2420 180 4000
PRG32.1,4-4 3180 120 400 2820 180 4000
ПРГ36.1,4-4 3580 120 400 3220 180 4000
ПРГ42.2.5-4 4180 200 500 3780 200 4000
PRG48.2,5-4 4780 200 500 4380 200 4000
ПРГ54.2,5-4 5380 200 500 4980 200 4000
ПРГ60.2,5-4 5980 200 500 5580 200 4000
Бетонные кровли и перемычки — самые прочные и хрупкие конструкции, используемые в строительстве.Они способны выдерживать огромное распределенное давление, но они разрушаются, если к ним приложить только точечную нагрузку. Если бетонные изделия прочно опираются на них, они надежны и долговечны. Если под ними остается пустое место, они начинают гнуться под собственным весом. Во избежание разрушения бетона необходимо обеспечить ему опору снизу. И с этой задачей могут справиться только мощные трассы.

Балки железобетонные — это армированные изделия с повышенной стойкостью к изгибающим нагрузкам.По сути, это мощная длинная балка для горизонтального армирования перекрытий и широких проемов, на которую укладываются другие элементы конструкции здания. Вся приложенная нагрузка передается на вспомогательную систему прогонов, а они уже передают ее на несущие стены, фермы или другие опоры. Для получения наилучших характеристик прочности на изгиб профиль прогона делают высоким и узким. А чтобы обеспечить ему надежную и стабильную опору на других компонентах, дополняют полками.
Классификация
Основными видами являются прямоугольные (ПРГ) и Т-образные (ПР) железобетонные балки. Последние в зависимости от характеристик профиля делятся на два типа:
с перпендикулярной полкой — марки от 1ПР до 3 ПР;
с диагональю — 4ПР и 5ПР.
В самих балках оставляют 5-сантиметровые сквозные отверстия или отпускают сверху металлические петли для строповки при монтажных работах. Закладываемые элементы (плиты, анкеры) покрываются антикоррозийным составом.
Также прогоны могут отличаться схемой армирования:
без напряжений — армирование только стальным каркасом из прутьев АIII;
предварительно напряженные, где, кроме того, имеются продольные стержни предварительного напряжения, увеличивающие несущую способность изделия.
Особенности маркировки
Массовое производство и использование началось еще в 60-х годах. Тогда же была создана нормативная база для их изготовления — серия рабочих чертежей, по которым заводы ЖБИ до сих пор производят свою продукцию.Их никогда не объединяли в единый пакет документов, поэтому маркировка тиражей у разных производителей немного отличается.
По марке можно определить не только габариты изделия, но и форму его сечения:
П — общее обозначение монолитного прогона.
П — имеет опорные полки, то есть в сечении выглядит как тавровая балка.
Г — прямоугольная форма профиля.
После буквенного обозначения указываются округленные основные размеры, выраженные в дециметрах.Ширина и высота выбираются из ряда значений — 12-40 и 30-50 см соответственно, длина начинается от 2,78 м. За общей информацией следует допустимая нагрузка, то есть основная характеристика несущего элемента, выраженная в т / м. Далее идет условное обозначение арматуры.
Последними в маркировке продукта идут свойства проницаемости бетона для агрессивных газовых сред: нормальная (N) или пониженная (P). Он также может содержать информацию о закладных элементах или использовании тяжелого бетона (t).Последнее не регламентируется ГОСТом, но указывается отдельно в серии рабочих чертежей 1.225-2 (выпуск 12).
Иногда железобетонные фермы прямоугольного сечения ПРГ маркируются иначе. После общего сокращения названия «П» помещается расчетная нагрузка в сотнях килограммов на метр длины. То есть Р40 — это балка, способная выдержать, помимо собственного веса, еще 4000 кгс / м (серия чертежей II-03-02). В более поздней технической документации появилось дополнение к такой маркировке.Число после груза уже указывает длину в дециметрах, а после него ставится буква «р», обозначающая прямоугольную форму профиля (1.225-2 вып. 5).
Технические условия
Для изготовления балок используются достаточно тяжелые марки бетона различной прочности. Подбирается в зависимости от размеров изделия и характеристик арматуры:
3,58 м — М200;
2,78 и 3,15 м — М250;
5.98 м с пространственным усилением — М300;
5,98 м с предварительно напряженной арматурой — М350.
Плотность этих бетонов достигает 2,5 т / м. Несущая способность каждой балки составляет 39,2 кН / м, что дает возможность использовать их при строительстве крупных общественных зданий и жилых домов из блоков или полнотелого кирпича. Однако следует учитывать, что указанная расчетная нагрузка является пределом возможностей железобетонной конструкции, после чего начинается ее разрушение.
При выборе лучше ориентироваться на стандартный показатель (без учета коэффициента надежности). Для ПРГ эти данные приведены в сопроводительной записке к серии рабочих чертежей и составляют 28,9 кН / м при длительном воздействии или 33,4 кН / м при временном воздействии.
Применение и установка
ГОСТ 26992-86, по которому изготавливаются железобетонные балки, предполагает их применение для покрытия плоских крыш с уклоном не более 5%.Допускается установка изделий с полками марок 1ПР и 2ПР, а также 4ПР и 5ПР, в том числе на наклонных крышах (до 25%).
Однако в строительстве они не менее широко используются для формирования оконных проемов, усиления гаражных и ангарных ворот, как жесткие опоры для плит со слабой самонесущей способностью. Это универсальные изделия, способные полностью заменить железобетонные перемычки или балки, если нагрузка на балки слишком велика.
В связи с достаточно большим весом и работой на высоте требуется привлечение подъемного оборудования.Сопутствующие работы выполняют четыре рабочих: два такелажа внизу и строители в зоне установки бетонных изделий. Балка укладывается горизонтально на цементный раствор с опорой на стены, несущие колонны или железобетонные подушки, создавая дополнительную жесткость. Сверху формируется кровельный пирог или монтируются перекрытия из железобетонных плит.
Цена
Прогоны изготавливаются только на заводах по серии чертежей II-03-02, 1.225-2 и 1.225-1. Особые требования предъявляются к их армированию и выбору характеристик бетона в соответствии с назначением и габаритами изделий. Так что заливать их прямо на объект, как плиту перекрытия, не получится — в любом случае придется искать, где купить балки по оптимальной стоимости.
На цену ЖБИ влияют габариты прогонов, то есть их материалоемкость. Марка арматуры и ее расход имеют значение.Если серийные сборные железобетонные элементы не подходят для проекта, на заводе можно заказать нестандартные прогоны промежуточных размеров. Ассортимент такой продукции от производителей впечатляет, поэтому подобрать подходящие балки не составит труда.
Пробег Масса, кг Цена, руб / шт
Прямоугольное сечение
PWG 17.1.3-4 150 1 730
PRG 28.1,3-4т 250 2 870
PWG 36.1.4-4 430 3 190
PWG 58.2.5-4 1 450 11 270
P40-28p 240 2 840
P40-36p 410 3 530
P40-60p 1 500 14 220
Тройник
ПР 45.
Навигация по записям
« Расшифровка жби: Как расшифровывается жби? Значения аббревиатур и сокращений на сайте klmn.price-review.ru
Таблица марки бетона: Марка бетона и класс бетона. Таблица параметров бетона »
Ответить Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Поиск для:
Рубрики
Бетон
Газобетон
Домашний ремонт
Кирпич
Кладка кирпичей
Кладка пеноблока
Материал
Пенобл
Пеноблок
Разное
Раствор
Советы
Фундамент
© 2019 Foamin
+7 (495) 767-41-88
Карта сайта