Большепролетные конструкции для покрытий транспортных зданий и сооружений

В транспортных зданиях и сооружениях для покрытий больших пролетов используют различные конструкции.

На выбор большепролетных конструкций влияет индивидуальность проектного решения и оригинальность архитектуры. Большепролетные конструкции во многом предопределяют форму здания и его облик.

В зданиях, несущих чисто утилитарный характер (гаражи, автостоянки), могут применяться более простые плоскостные конструкции: фермы, балки, арки, рамы.

Большепролетные плоскостные конструкции. Балки, фермы, рамы, арки

Балки и фермы представляют собой безраспорные плоскостные конструкции. Железобетонные балки являются наиболее простыми несущими конструкциями для перекрывания пролетов 12, 15 и 18 м, и поэтому получили наибольшее распространение (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Железобетонные балки:

а — односкатная; б, в — двухскатные; г — горизонтальная; д — крепление балки к колонне: 1 — анкерный болт; 2 — закладные детали балки; 3 — металлическая пластинка для крепления балки к опоре болтами Сечение балок может быть прямоугольным (при пролете менее 12 м), тавровым или двутавровым (при пролете равным или более 12м). Уменьшение массы балок достигается устройством в них сквозных отверстий.

Железобетонные фермы изготавливают сегментными, прямоугольными или трапециевидной двухскатной формы для перекрытия пролетов 18, 24, 30 м (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Железобетонные фермы покрытий:

а — стропильная сегментная; б — то же, арочная бескаркасная; в — то же, с параллельными поясами; г — то же, треугольная; д — подстропильная длиной 12 м в установленном положении; е — подстропильная ферма длиной 18 м (на разрезах показано опирание на подстропильную ферму стропильных конструкций); 1 — стропильная ферма; 2 — подстропильная ферма Могут применяться также металлические фермы различных очертаний — трапециевидные, с параллельными поясами и др (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Стальные стропильные фермы:

а — унифицированные двухи односкатные стропильные фермы; б — способы опирания ферм; в — облегченная (прутковая) ферма;

• 1 — монтажный стык; 2 — пояса ферм (верхний и нижний); 3 — раскос шпренгеля (для шпренгельного варианта ферм); 4 — раскос решетки;
• 5 — фасонка; 6 — опорная стойка ферм; 7 — колонна; 8 — опорный столик

Наряду с безраспорными применяются распорные плоскостные конструкции: рамы и арки.

Рамы бывают однопролетными П-образного очертания и многопролетными.

Арки проектируют кругового, параболического или эллипсоидного очертания.

Рамы и арки могут быть большепролетными с жесткой заделкой опор, двухшарнирными (с шарнирами на опорах) и трехшарнирными (с шарнирами на опорах и в середине пролета) (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Схемы рам и арок:

а — рама бесшарнирная; б — двухшарнирная; в — трехшарнирная; г — арка бесшарнирная; д — двухшарнирная; е — трехшарнирная;? — пролет; К — высота сечения рам и арок; б, б₂ — высота сечений вблизи шарниров Распорные конструкции требуют развитых фундаментов во внешнюю сторону от пролета для восприятия распорных усилий.

Распор в таких конструкциях может быть погашен устройством консольных выносов и металлических затяжек между опорами рам и арок (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Рамы и арки с консолями и устройством затяжек:

а —рама с выносными консолями; 6 — арка с затяжкой под уровнем земли; в — трехшарнирная рама со сплошной металлической стенкой; г — ж — шарнирные опоры (г — железобетонной рамы; д — металлической рамы с плитным шарниром; е — опора с сегментным опиранием; ж — с металлическим цилиндром); 1 — шарнирная опора; 2 — затяжка; 3 — шарнирная заделка затяжки; 4 — средний шарнир трехшарнирной рамы; 5 — свинцовая прокладка Рамы и арки обладают достаточной жесткостью в своей плоскости. В другом направлении жесткость обеспечивается включением связей и стенок жесткости в продольном ряду опор.

Рис. 4.6. Примеры арок и их деталей.

Рис. 4.7. Примеры рам и их деталей.

Рис. 4.8. Аэровокзал в аэропорту Таллина. Общий вид.