Размеры элементов конструкций определяются расчётом на прочность, устойчивость и жёсткость. В отдельных случаях, когда несущие конструкции одновременно являются и ограждающими конструкциями (стены, перекрытия) , толщина их определяется с учётом теплотехнических и звукоизоляционных требований.
Все несущие конструкции покрытий промышленных зданий должны иметь модульные размеры пролетов и всех элементов покрытий такими, чтобы их можно было собрать из индустриальных деталей, изготовляемых заводским способом.
Железобетонные балки выполняются монолитными не разрезными или сборными. Монолитные применяются редко.
Сборные железобетонные балки (рис. 1) выполняются таврового или двутаврового сечения, сплошными или с пустотами в стенках для облегчения собственного веса. Они выполняются из предварительно напряженного железобетона цельными или из отдельных элементов.
Для покрытий одноэтажных производственных зданий применяются балки пролетом 18—24 м.
Крепление балок к колоннам производится при помощи сварки стальных листов, заложенных в железобетонные балки, с закладными деталями колонн (рис. 2) или при помощи анкерных болтов.
Деталь опирания железобетонной балки на колонны
1 — стена; 2 — колонна; 3 — балка; 4 — анкер, выпущенный из колонны; 5 — опорный лист балки; 6 — опорный лист колонны; 7 — сварка
Стальные балки применяются для покрытий пролетов от 6 до 12 м и делаются из прокатных профилей сварными или клепаными.
Деревянные балки применяются из бревен, брусьев и досок и перекрывают небольшие пролеты (6—12 м).Деревянные брусчатые балки системы Деревягина составляются из нескольких брусков, соединенных между собой деревянными нагелями.
Клееные балки выполняются таврового или двутаврового сечения. Они обладают большой прочностью, на них мало расходуется металла и леса; кроме того, при изготовлении их может быть использован лес маломерный и пониженной прочности.
При больших пролетах и значительных нагрузках на покрытия в качестве несущей конструкции применяются фермы; они выполняются из железобетона, из железобетона и металла, из дерева или из дерева и металла (металлодеревянные фермы).
Очертания ферм должны соответствовать компоновочному и конструктивному решению покрытия здания. По очертанию различаются следующие основные типы ферм: треугольные, полигональные, сегментные и с параллельными поясами. Фермы треугольного очертания применяются при крутых уклонах кровли в покрытиях без фонарей. Полигональные фермы делаются с фонарями и без них. Они имеют в настоящее время наибольшее распространение. Сегментные фермы выполняются из дерева и железобетона и имеют гнутый верхний пояс, благодаря сложности изготовления которого применение их ограничено.
С конструктивной точки зрения удобны фермы с параллельными поясами, как имеют одинаковую длину всех элементов, что упрощает их индустриальное изготовление.
Конструктивные решения ферм в зависимости от применяемых материалов бывают различны.
Несущие конструкции - железобетонные фермы изготовляются пролетами от 18 до 36 м с обычной или с предварительно напряженной арматурой; фермы с обычным армированием имеют невысокие эксплуатационные качества и поэтому не получили большого распространения.
Стальные фермы применяются в настоящее время для перекрытия пролетов от 24 до 36 м и при особых условиях производства в цехах, требующих обязательного применения металлических конструкций.
Металлические фермы изготовляются из прокатных профилей, соединяемых в узлах при помощи фасонок на сварке. Высота фермы принимается равной 1/4 — 1/7 пролета в зависимости от применяемого кровельного ковра.
На железобетонные и каменные опоры стальные фермы устанавливаются с закреплением обоих концов анкерами. При каменных опорах под опорные части ферм устанавливают бетонные подушки.
Деревянные фермы выполняются треугольными, многоугольными и сегментными. Изготовляются они либо полностью из бревен, брусьев или досок, либо с включением металла. В металлодеревянных фермах элементы, работающие на сжатие, делаются деревянными, а на растяжение — металлическими.
Рамные несущие конструкции выполняются из железобетона и металла и состоят из жестко соединенных между собой ригелей и стоек; пролет рам достигает 30—36 м; при большей ширине здания применяются многопролетные рамы.
Железобетонные рамы могут быть сборными, сборномонолитными и монолитными.
При покрытиях очень больших пролетов в 60—90 м арочные системы получаются значительно более легкими и экономичными, чем балочные и рамные.
Деревянные арки проще всего и экономичнее делать клееными; они огнестойки и для их изготовления используется древесина пониженных сортов.
Железобетонные арки делаются сборными с последующим замоноличиванием стыков; каждый монтируемый элемент их может быть сделан наподобие решетчатой фермы.
Несущие конструкци - металлические арки применяются для покрытия очень больших пролетов (например, при устройстве крытых стадионов); шаг арок может быть принят от 6 до 12 м.
