Производственные здания могут иметь один этаж или несколько, также варьируется количество пролетов, чаще всего их число начинается от двух и более. Внутри помещений могут размещаться ограждения и площадки, устанавливаются лестницы для доступа к разным уровням, монтируются трубопроводы, оборудование для работы. Все эти элементы крепятся к металлическому каркасу, который принимает на себя основную нагрузку. Он представляет собой целый комплекс надежных несущих конструкций, выполненный из железобетона и стали. Выбор материала для каркаса – одна из важнейших задач при проектировании здания. Многие промышленные объекты имеют просторные пролеты, высокие помещения, испытывают значительные нагрузки. Каркас должен отвечать списку требований и выдерживать все воздействия.
Особенности эксплуатации
Существуют специфические нормы, которые действуют для определенной сферы производства или объектов, но есть и общий список, который подходит для большинства промышленных зданий:
- достаточное количество пространства и проходов для удобного обслуживания и проведения ремонта оборудования;
- оптимальный уровень аэрации и достаточное количество освещения внутри помещений;
- долговечные конструкции, выдерживающие воздействие особо агрессивной среды в цехах;
- пожаробезопасность и взрывобезопасность.
Экономические факторы
В эту группу входят затраты, напрямую связанные с постройкой сооружения, включая стоимость самих материалов, изготовления различх элементов и доставки, монтажных работ. Снизить расходы помогает типизация – сведение основных параметров к обоснованному минимуму, и приведение схем к единому образцу. Это позволяет впоследствии сократить число необходимых типоразмеров и создавать разработки, которые подойдут для многократного применения. В результате изменений уменьшается количество монтажных элементов, упрощается их стыковка и установка, увеличивается транспортабельность деталей.
Состав каркаса
Несущую способность обеспечивают поперечные рамы, которые состоят из отдельных элементов - колонн с определенным шагом и ригелей. Также нагрузку на себя принимают продольные части каркаса. В состав входит торцевой фахверк, иногда может присутствовать и продольный, различные лестницы, производственные площадки.
Проектирование каркаса начинается с выбора схемы и варианта компоновки, затем решаются другие вопросы, в том числе и способ размещения колонн. Для этого важно учитывать габариты оборудования, грузопоток. Колонны с ригелями должны в совокупности образовывать поперечные рамы, объединяясь в общую конструкцию. Самый распространенный для таких сооружений шаг колонн составляет 12, 18, 24 или 36 метров. Он может быть увеличен для многопролетных зданий, но число должно оставаться кратным количеству наружных колонн.
Стальные колонны могут иметь разное сечение:
- постоянное – если здание не превышает 9,6 метров в высоту, а оборудование, перемещающее грузы, весит не более 20 тонн;
- сплошное – для каркасов, которые работают на центральное сжатие.
Устойчивость сооружений достигается за счет образования связей вертикального и горизонтального типа. Элементы привариваются к закладным частям колонн во время монтажных работ.
В качестве современных несущих конструкций в промышленном здании могут быть использованы железобетонные балки и перекрытия, стропильные фермы – по составу они бывают железобетонные и стальные, вантовые системы, деревянные конструкции и комбинированные сочетания.
