Основними елементами балкових покриттів є плоскі або з'єднані в блоки ферми, які засто­совують при прольотах 50 х 70 м і більше (рис. 7.1). Плоскі ферми з'єднують між собою горизон­тальними й вертикальними зв'язками та прольо­тами, які забезпечують просторову жорсткість покриття та стійкість окремих елементів ферми.

Економічно доцільно застосовувати в балкових системах тригранні ферми з попереднім напру­женням (рис. 7.2).

Спільна робота на стиск залізобетонних плит, які вкладають на верхньому поясі ферм, засто­сування трубчастих стержнів і попереднє напру­ження сприяють тому, що такі системи є еко­номічними щодо витрат металу.

Головний недолік балкових конструкцій ------------------

Велика будівельна висота, яка зумовлюється ви­могами жорсткості. У зв'зку з цим найбільш ра­ціональними системами решітки є ромбічна або хрестова. Вони дають змогу зменшити розрахун­кову довжину стержнів і перевозити великога­баритні відправні елементи конструкцій. Висота ферм з паралельними поясами h = (1/8—1/16)ї, трапецієподібних h = (1/7—1/11)ї, сегментних h = = (1/8—1/12)Z.

Для передачі навантаження у вузлах ферми часто застосовують шпренгельну решітку, яка сприяє також стійкості стисненого поясу в пло­щині ферми.

У важких фермах, характерних для велико­пролітних будівель, застосовують переважно Н - і П-подібні поперечні перерізи, оскільки вони дають змогу проектувати прості з'єднання стержнів у вузлах (рис. 7.3, 7.4).

Щоб на роботу важких ферм з прольотом понад 40 м не впливали горизонтальні переміщен­ня і повороти на опорах від температурних деформацій, проектують спеціальні конструкції нерухомих і рухомих опор. При прольотах до 60 м нерухому опору виконують у вигляді плиткового шарніра або тангенціальної плити-шарніра

З

24-30м

Рис. 7.2. Покриття з тригранними балковими фермами: а — поперечний переріз; б, в, г — поздовжній переріз; І — тригранна ферма; 2 — затяжки; З — залізобетонні плити покрівлі; 4 — вікна ліхтарів.

(рис. 7.5), а рухому — у вигляді однокоткової опори. Для балкових ферм прольотом I = 60...120 (150) м застосовують нерухому балансирну опору, а для рухомої опори — дво - і багатокоткову опори або опору балансирного типу (рис. 7.6).

Циліндричний коток розраховують на умовний діаметральний стиск за формулою

D = пгіг - (71)

Де Fv — опорна реакція; п — кількість котків; d — діаметр котка; Z(f! — довжина котка; Rcd — розрахунковий опір котків діаметральному стис­ку при вільному дотику.

Циліндричну вкладку, або цапфу, при щільно­му дотику розраховують на зминання за форму­лою

Де г — радіус шарніра або цапфи; R[p — роз­рахунковий опір сталі місцевого зминання при щільному дотику.

Зусилля у стержнях важких ферм розрахо­вують таким же чином, як і в легких фермах.

На рис. 7.7 зображена ферма покриття палацу спорту в Києві. Ферма має параболічний обрис з кривизною нижнього поясу, до якого кріпиться стеля.

Схема покриття універсального спортивного комплексу ЦСКА в Москві зображена на рис. 7.8. У даному випадку висота блоково-балкової кон­струкції має габарити, які забезпечують мож­ливість її транспортування.