2.2. Покрытие с прогонами
В прогонном покрытии несущие элементы кровли (настилы, плиты или листы) опираются на специальные продольные элементы — прогоны, передающие нагрузку на верхние пояса ферм (рис. 11).
Рис. 11. Покрытие с прогонами: 1- стропильные фермы; 2 – прогоны;
3 - плиты
Для устройства теплых кровель по прогонам в производственных зданиях широко применяется стальной профилированный настил (рис. 12), который выполняется из рулонной оцинкованной стали марки ВСтЗкп толщиной 0,8; 0,9 и 1,0 мм. Основные параметры настила определены ГОСТ 24045-80. Высота сечения настила составляет 80 мм при ширине 674 или 660 мм, 79 мм при ширине 680 мм, 60 мм при ширине 780 или 782 мм и 40 мм при ширине 711 мм. Длина настила от 3 до 12 м. Указания по выбору марок настила приведены, например, в серии 1.460.2-10, выпуск 1 «Покрытия пролетами 18, 24, 30 и 36 м с применением железобетонных плит и стального профилированного настила».
Профилированный настил укладывается на прогоны по разрезной или неразрезной схеме и крепится к ним самонарезающими винтами. В продольном направлении полотнища настила соединяются между собой комбинированными заклепками, позволяющими вести клепку при одностороннем доступе.
Рис. 12. Теплая кровля со стальным профилированным настилом:
а — сечение профилированного настила; б — узел покрытия; в — самонарезающий винт /; г — комбинированная заклепка 2; 3 — уплотнительная шайба; 4 — стержень (сталь марки 20); 5 — корпус (алюминиевый сплав АМг2)
По профилированному настилу выполняется пароизоляция из слоя рубероида и укладывается утеплитель: плиты из самозатухающего пенополистирола или пенополиуретана с пламягасящими добавками; трудносгораемые минераловатные плиты повышенной жесткости. По теплоизоляционным плитам наклеивается водоизоляционный ковер и сверху укладывается слой гравия толщиной 20 мм, втопленного в мастику, который не только защищает водоизоляционный ковер от механических повреждений, но и предотвращает распространение пламени в случае пожара. Даже с учетом массы мощного защитного слоя из гравия постоянная расчетная нагрузка на фермы от теплой кровли по профилированному настилу составляет 1000—1500 Н/м2 (100—150 кгс/м2), т. е. в два-три раза меньше, чем от теплой кровли по железобетонным плитам.
Легкая теплая кровля производственных зданий может также выполняться из полых асбестоцементных плит, которые состоят, из двух асбестоцементных фигурных листов, соединенных по продольным краям алюминиевыми заклепками и образующих замкнутую оболочку (рис. 13). Внутри плит укладывается утеплитель мягкие или полужесткие минераловатные плиты на битумном связующем. Непосредственно по плитам после заделки швов наклеивается рулонный водоизоляционный ковер.
Рис. 13. Полые асбестоцементные плиты:
1 — асбестоцементные фигурные листы f=10 мм; 2 — утеплитель;
а — алюминиевые заклепки; 4 — опорные деревянные бобышки;д — заглушки из асбестоцементного листа / = 6 мм; 6 — гвозди;7 — прогон
Размеры плит по ГОСТ 7285-71: ширина (по средней линии) 495 мм, высота сечения 120 мм, длина 3000 или 1500 мм. Плиты укладываются на прогоны, расположенные с шагом 3 или 1,5 м.
При толщине слоя утеплимм масса плиты длиной 3 м составляет 89 кг, а плиты длиной 1,5 м — 46 кг. Таким образом, расчетная нагрузка на фермы от этой кровли (с учетом заделки швов, водоизоляционного ковра и прогонов) получается всего 1000—1100 Н/м2 .
Другая конструкция асбестоцементных утепленных плит для покрытий производственных зданий разработана в серии 1.465-1 (вып. 0, 1 и 2). Эти плиты состоят из двух плоских асбестоцементных листов, соединенных между собой элементами каркаса из древесины или асбестоцементных швеллеров (гнутых или экструзионных). Асбестоцементные листы крепятся к деревянным элементам каркаса шурупами, а к асбестоцементным швеллерам — клеем ЭПЦ-1. В полости плит уложен минераловатный утеплитель толщиной 80, 100 или 120 мм. Размеры рядовых плит 1490х2980 мм при толщине 160 или 190 мм. Плиты укладываются на прогоны с шагом 3 м и крепятся к ним с помощью специальных стальных изделий, привариваемых к прогонам. Ширина верхних поясов прогонов, на которые опирается два ряда плит, должна быть не менее 120 мм. После заделки швов непосредственно по плитам наклеивается водоизоляционный ковер. Масса рядовой плиты в зависимости от ее толщины и конструкции колеблется от 273 до 317 кг. Расчетная нагрузка на фермы также составляет 1000—1100 Н/м2 (100—110 кгс/м2).
В отдельных случаях в прогонной кровле могут применяться мелкоразмерные ребристые железобетонные плиты, имеющие размеры 3х0,5х0,14 м и 1,5х0,5х0,14 м. Эти кровли могут быть кик теплыми, так и холодными.
В настоящее время в неотапливаемых зданиях холодные кровли, как правило, изготовляются из асбестоцементных листов, укладываемых по прогонам (рис. 14). В покрытиях производственных зданий обычно используются асбестоцементные волнистые листы унифицированного профиля по ГОСТ 16233-77 длиной 1750 мм (при шаге прогонов не более 1500 мм) или усиленного профиля по ГОСТ 8423-75 длиной 2800 мм (при шаге прогонов не более 1250 мм). Серьезным преимуществом кровли из асбестоцементных волнистых листов является ее малая масса. Расчетная постоянная нагрузка от этой кровли (вместе с прогонами) составляет всего 300-350 Н/м2.
Рис. 14. Кровля из волнистых асбестоцементных листов:
а — сечение листа усиленного профиля;
б — то же унифицированного профиля;
в — крепление листов к прогону; 1 — прогон; 2 — крюк (d=16÷18 мм)
Чтобы обеспечить достаточную водонепроницаемость кровли из асбестоцементных волнистых листов, ее уклон принимается не менее 10% при герметизации продольных и поперечных соединений между листами и не менее 20% без герметизации соединений.
В рулонных кровлях для обеспечения стока воды достаточно иметь уклон 1,5%. Малоуклонные рулонные кровли (с уклонами 1,5, 3 или 5%) находят сейчас наиболее широкое применение. Рулонные кровли выполняются также с уклонами 1/12, 1/10 и 1/8, то есть до 12,5%.
При больших уклонах возможно стекание размягченных в жаркую погоду мастик, что приводит к потере водоизоляционных свойств ковра. Наоборот, малоуклонные кровли обладают свойством «самозалечивания», т. е. заполнением размягченной в летний период эксплуатации мастикой мест случайны механических повреждений водоизоляционного ковра.
3. Прогоны
Прогоны могут быть сплошными и сквозными. Сплошные прогоны применяются при шаге ферм 6 метров, а сквозные — при шаге ферм 12 метров. Прогоны, как правило, проектируются разрезными, что обеспечивает удобство монтажа и равномерное распределение нагрузки по фермам.
3.1. Сплошные прогоны
Сплошные прогоны выполняются из прокатных профилей швеллеров по ГОСТ 8240-72 или двутавров по ГОСТ 8239-72 а также из гнутых швеллеров по ГОСТ 8278-75 (рис. 15). Прогоны из швеллеров используются чаще, чем из двутавров, так как их проще крепить к поясу ферм с помощью отрезков уголков (рис. 15, а, в). Кроме того, при одинаковой массе прокатные швеллеры обладают более высокими расчетными параметрами (I, W) по сравнению с прокатными двутаврами. Однако ширина полки двутавра при равных расчетных параметрах несколько больше, чем у прокатного швеллера, что облегчает укладку плит.
Прогоны из гнутых швеллеров находят все большее применение и особенно в легких кровлях, так как дают экономию стали до 10% и обладают более широкими полками, чем прокатные профили. Полки швеллеров при скатных кровлях обязательно должны быть обращены в сторону конька фермы (рис. 15, а). В противном случае прогон будет подвергаться значительному скручиванию, так как возрастет эксцентриситет приложения нагрузки по отношению к центру изгиба (ЦИ) сечения.
Под действием вертикальной нагрузки прогоны, расположенные на наклонном верхнем поясе фермы, испытывают косой изгиб и рассчитываются по формуле:
σ = σх + σy = (Мх/Wх) + (Мy/Wy) ≤ Ryγc (1)
Здесь Мх, Му — изгибающие моменты, вызванные составляющими погонной нагрузки qx = qcos б и qy = qsin б, действующими соответственно поперек и вдоль ската.
Рис. 16. Виды сплошных прогонов и их крепление к поясу фермы:
а - прогон из прокатного швеллера; б — прогон из прокатного двутавра; в — прогон из гнутого швеллера; 1 — упор из уголка;
2 — упор гнутый из полосы t=8÷10 мм
Если кровля представляет собой жесткий диск, соединенный с прогонами и способный воспринимать скатную составляющую нагрузки qy, то в формуле (1) второе слагаемое исключается и расчет ведется только с учетом нагрузки qx. При этом за счет жесткого диска обеспечивается устойчивость прогона и расчет можно вести с учетом развития пластических деформаций:
Мх/(схWх) ≤ Ryγc (2)
В этой формуле коэффициент сх, учитывающий развитие пластических деформаций, определяется по табл. П23, при этом предварительно можно принимать (при подборе сечения) сх =1,1.
Расчет по формуле (2) возможен, например, когда на прогоны опирается стальной профилированный настил, состоящий из полотнищ, соединенных между собой комбинированными заклепками, и прикрепленный к прогонам самонарезающими винтами.
Если кровля не является жестким диском, то расчет ведется на косой изгиб. В этом случае надо учитывать следующее. При обычных уклонах кровли до 30% скатная составляющая нагрузки qу значительно меньше другой составляющей qx, перпендикулярной к плоскости ската, однако напряжения, вызванные ими получаются одного порядка или даже напряжения σу оказываются больше, чем σх. Это объясняется тем, что швеллер и двутавр имеют малый момент сопротивления Wy в сравнении с Wx. Так для прокатных швеллеров отношение моментов сопротивления Wx/Wy = 5÷10, для двутавров Wx/Wy = 6÷14, а для гнутых швеллеров отношение моментов сопротивления Wx/Wy = 3÷12. Для уменьшения скатной составляющей момента Мy и, следовательно, напряжений σy прогоны обычно раскрепляются тяжами из круглой стали, которые создают дополнительную опору при изгибе в плоскости ската (рис. 17).
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 |
