Покрытия в виде структур

Структурные покрытия отличаются максимальной сборностью, простотой узловых соединений и дают возможность применять простейшие средства механизации на строительных площадках. Некоторые варианты металлодеревянных структур для перекрытия помещений при сетке колонн l₁хl₂=12х12 м, 18х18 м, 24х24 м разработаны в ЦНИИСКе им. Кучеренко, в Харьковском и Новосибирском ИСИ. Структуры состоят из верхнего и нижнего поясов и системы стоек и раскосов (или только раскосов), образующих решетку. Верхний сжатый пояс структур выполняется из цельной или клееной древесины (в том числе и армированной). В качестве верхнего пояса можно использовать плиты покрытия жесткой конструкции. Нижний растянутый пояс структур выполняется металлическим. Раскосы в зависимости от схемы решетки структурных покрытий могут быть или только сжатыми, или только растянутыми, или работать на переменные усилия. От этого зависит конструкция узловых соединений структур.

Высота структурной плиты — расстояние между осями поясов h=(1/8...1/12)l. Уклон кровли (1,5...2%) создается разностью высот опор при готовых плитах покрытий или изменением толщины утеплителя или стяжки при построечном изготовлении крыши на месте устройства. При необходимости к нижнему поясу структуры может быть подвешен огнезащитный потолок.

На рис. 147 показана структура системы ЦНИИСК с размерами в плане 18х18 м. Верхний пояс выполнен из трехслойных панелей размером 3х3 м, нижний — из круглой стали, а стойки из дерева — прямоугольного или круглого сечения. Все раскосы запроектированы растянутыми и выполняются из круглой стали. Плиты покрытия, элементы нижнего пояса и раскосы крепятся к стойкам при помощи металлических оголовков, надеваемых на концы стоек (рис. 147, б).


В структурах, предложенных НИСИ (рис. 148), ортогональная система верхних поясов также заменена сборными трехслойными плитами. Роль верхних поясов выполняют контурные ребра плит, воспринимающие продольную силу и изгибающий момент от местной нагрузки. В отличие от структуры ЦНИИСК здесь узлы соединения плит с решеткой решаются с обратным эксцентриситетом, что создает разгружающий момент. В раскосах решетки возникают знакопеременные усилия.

Раскосы узла верхнего пояса упираются в металлическую узловую деталь и крепятся нагелями, воспринимающими растягивающее усилие. Для удобства решения внецентренного упора плит покрытия конструкция последних имеет вынесенные за их пределы несущие контурные ребра.

Плиты по углам опираются на горизонтальные листы узловой детали и упираются частью торцов несущих ребер в металлические стаканы, создавая таким образом обратный эксцентриситет е. Нижние обшивки трехслойного элемента плит выпускаются для крепления плит к узловой детали с помощью накладки и узлового болта. По периметру плит выпуски используются для укладки утеплителя и герметизирующего уплотнения.

Применение в качестве верхнего пояса готовых плит повышает еборность констукций покрытия. Кроме этого, плиты имеют готовый кровельный ковер и на площадке лишь герметизируются стыки.


Структура, разработанная ХИСИ, образована пространственным перекрещиванием треугольных ребристых пирамид (рис. 149). Вершины каждой пирамиды находятся в центре оснований, лежащих в параллельных плоскостях. В плане основания пирамид повернуты относительно друг друга так, что стороны их образуют угол 120°.

Благодаря такой схеме решетки раскосов всегда сжаты. Это позволило выполнить узлы опирания элементов верхнего пояса и раскосов простым упором в металлические узловые детали (рис. 149, в, г). Растянутые стойки и элементы нижнего пояса — из круглой стали. По верхнему поясу укладывается сплошной дощатый настил под кровлю.

На рис. 150 показано целиком деревянное структурное покрытие, разработанное в Англии. Структура собирается из стандартных элементов заводского изготовления: ребер из гладких и с пазами досок и из гладких и с обвязочными брусками фанерных граней. Из дощатых ребер образуется ортогональная система верхнего пояса, а из фанерных листов — октаэдры, выполняющие роль пространственной решетки. Объемные фанерные элементы крепятся к дощатым ребрам на клею. Между собой фанерные грани соединяются нагелями через бруски. Нагели и болты из прессматериала АГ-4С или из ДСП-Б позволяют проектировать структурные покрытия полностью деревянными.