Большепролётные покрытия – балки, рамы, арочные конструкции. Особенности работы и конструирования.

Большие пролеты, перекр. Ме констр., прим. в зд-х общественного (театры, конц. и спорт.залы, рынки и т.д.) и спец. назнач. (ангары, гаражи и т.д.) и производств.(самолетостроит., судостроит. и др.заводы). Сис-мы, перекрыв. большие пролеты, проект. однопролетными. Различ. сооруж. по назнач., условиям их эксплуат. и предъявл. к ним архитект. Треб.: балочные, рамные, арочные. Балочные и рамные сис-мы использ. в большепрол. перекрытиях З с прямоуг.планом. Арочные сис-мы экономичны при пролетах 80м и >. Большепрол. констр. раб. на нагрузку от собств. веса, поэт.уменьшение собств. веса констр. явл. главной задачей,а также на нагрузку от огражд. к-ций. Рационально прим. в большепрол.констр.стали повыш. прочности или легкие ал. сплавы.

Большепрол. бал. покр. состоят об. из не­сущих попер. ферм, располаг. с шагом 12- м, и промежут. к-кций. Основ. достоинствами бал. к-ций явл. про­стота расчета, четкость работы, отсутствие распорных усилий и нечувств. к осадкам опор. Гл. их недостаток – сравнит. большой расход стали и > высота. След-но бал. большепрол. к-ции прим. при прол. до 90 м.

Несущие фермы больших пролетов м. иметь различное очертание поясов и системы решеток. Сеч. большепр. ферм с усилиями в стержнях > 4000-5000 кН об. прин. cоставн. из сварных двутавров или прокатных профилей. Хорошую основу для устр-ва большепрол. бал. сис-м дают трехгранные фермы с предв. Напряж., удобные в изгот., транспорт-ии и монтаже.

При перекр. больших пролетов применяют 2-х шарнирные и бесшарнирные рамы. Беcшарн. более жесткие, эконом. по расходу Ме и удобнее в монтаже, но требуют мощных ф-тов. В большепрол. перекр. Прим. сплошные и сквозные рамы. Сплошные применяются редко (l=50-60м); их преимущества – меньшая трудоемкость, транспортаб. и возможность уменьш. высоты помещения. Сплошные рамы часто проект. 2-х

шарнирными. Чтобы облегчить констр.опор, м. для восприятия распора рамы устраивать затяжку, располож. на уровне опорных шарниров, ниже уровня пола.

Сквозные рамы м/б 2-х шарнирными – с шарнирами в местах сопряжений ригеля со стойками(б) или на уровне ф-тов (а) и бесшарнирными (в).

Мощные сквозные рамы рассч. как решетчатые сис-мы с учетом деформ. всех стержней решетки. Прогиб большепр. рам опред. только от врем. нагрузки; прогиб от const нагрузки компенсируется соотв.стр. подъемом. При пролетах более 50м и невысоких опорах необход. рассчитывать рамы на темп. воздействия.

По стат. сх. разл.т 3-х, 2-х и бесшарнирные рамы. С т. зр. монтажа и раб. к-ции в пр-се её эксплуатации предпочтение отдают 3-х шарнирной раме. Стык простой с прим. накладок и болтов. Для 2-х шарнирной рамы возникает трудоёмкость сборки. Жёсткий узел решается путем сварки закладных деталей, устан. в торцах полурамы и закрепл. с пом. стержней. Расчёт: сбор нагрузок (опред. вел. момента в карнизном узле, для конькового и опорного узлов опред. поп. и прод. силы); по суммарной эпюре опред. вел. момента в карнизном узле; опред. треб. момент сопротивления.

Арочные к-ции прим. при больших пролетах (до 200 м) и равном. нагрузке. В эт. случ. изг. мо­м. в ней незначит. и она раб. гл. образом на осевую силу. По стат. сх. арки разд. на бесшарнирные, двух- и трехшарн.. 3шарнирные арки стат. определимы, в них не возник. доп. усилий от темп. колебаний и осадки опор. Бесшарн. арки хотя и экономичны по весу, в метал. к-ях прим. очень редко (массивные опоры, чувств. к темп. колебаниям и осадкам опор).

Сквозные арки часто проектируют из прямолинейных участков, близко следующих к дуге круга или параболе. Рац. высота арки f, при кот. достиг. наименьшая масса, находится в пределах 1/4-1/6 пролета.

Расчет арок нач. с опред. распора Н. В статически опред. 3шарнирных арках распор находят по ф-ле: ,

Двухшарнирные арки один раз статически неопред., поэт. распор опред. из канон. уравнения метода сил:

Распор от равномерно распред. нагрузки q для параболич. и пологих круговых арок любой статич. сх. опред. формулой: .

Определив распор, находят изг. мом., продольные и поперечные силы для любого сечения арки на расстоянии от левой опоры

Сечение сплошной арки работает на сжатие с изгибом и подбирается по правилам расчета внецентренно-сжатых сплошных стержней.

Арка дб проверена на устойч. в вертик. плоскости