
На рис. 12.2 показаны наиболее характерные схемы балочных покрытий в плане. Традиционная схема (рис. 12.2а) состоит из ферм и прогонов или кровельных щитов. В этой схеме фермы располагаются поперек здания. Наиболее распространенный шаг фермы - 12 м. Стропильные фермы опираются на колонны или на подстропильные фермы. Эта схема достаточно проста, имеет минимальное количество элементов и типов, но требует устройства вертикальных или дополнительных горизонтальных связей для обеспечения общей устойчивости и уменьшения гибкости нижнего пояса. Эта система обычно оптимальна для меньших значений пролетов. При значительных временных подвижных нагрузках рекомендуется иметь одну или две нитки продольных неразрезных вертикальных связевых ферм. Эти фермы рассчитывают на передачу части подвижной нагрузки на соседние фермы, чем достигается уменьшение деформативности покрытия и экономия стали.
Усложненная схема (рис. 12.26) состоит обычно из главных поперечных ферм, продольных промежуточных и прогонов или кровельных щитов. Главные фермы располагаются с шагом 18-36 м. Подобную схему целесообразно применять при больших пролетах (более 70 м) и легких нагрузках на покрытие.
Окончательный выбор схемы покрытия, а также шагов ферм осуществляется после проработки и сопоставления нескольких вариантов с учетом общей массы и стоимости покрытия, колонн и фундаментов.
Оптимальный шаг главных ферм возрастает при увеличении пролета, уменьшении нагрузки, применении усложненной схемы, повышении высоты здания. При наличии подвесного транспорта или подвесного потолка шаг ферм уменьшается. В качестве первого приближения могут быть рекомендованы следующие шаги главных ферм: при традиционной компоновочной схеме покрытия основной шаг -12 м для всех пролетов, шаг 6 м применяется весьма редко и только для сравнительно небольших пролетов при наличии подвесного транспорта или подвесного потолка. В большинстве случаев при усложненной компоновочной схеме покрытия применяют шаг 18 и 24 м.
Продольные промежуточные фермы по статической схеме могут быть разрезными, неразрезными и консольными. Разрезные схемы находят достаточно широкое применение благодаря более простым опорным узлам и меньшей трудоемкости монтажа; расход стали в них при рациональной схеме и сечениях увеличивается незначительно с учетом снижения нагрузки на главные фермы.
В большепролетных покрытиях рекомендуется применять прогоны из холод-ногнутых тонкостенных профилей в составе кровельных щитов с профилированными стальными оцинкованными листами и легким утеплителем.
По форме поперечного сечения главные фермы в различных схемах могут быть плоскими (рис. 12.3с), блочными прямоугольными, образованными двумя плоскими фермами, соединенными связями (рис. 12.36), и трехгранными (рис. 12.3 в). Трехгранные фермы целесообразны с сечениями из труб и с треугольной решеткой.
Для снижения объема здания и уменьшения ограждающих конструкций стен большепролетных зданий в некоторых случаях возможно размещение основных несущих ферм снаружи здания.