При строительстве каркаса любого одноэтажного промышленного здания используют поперечные рамы, изготовленные из колонн и других несущих конструкций. В состав каркасов также входят и продольные компоненты, представленные различными типами балок (фундаментные, подкрановые, обвязочные), конструкций для подстропильной установки, плит покрытия и связных узлов. Иногда при строительстве пространственные системы делают из конструкций покрытий, выполняя продольные и поперечные элементы каркаса из сводов, куполов, оболочек и т.д.
Особенности возведения каркаса
Каркас производится из железобетона и иногда из стали. Выбор основного материала выполняют с учетом таких факторов:
- особенности силовых и не силовых влияний на конструкцию;
- габариты пролетов;
- расстояние между колоннами;
- высота возводимого сооружения;
- место расположения объекта;
- требования к огнестойкости материалов;
- экономическая целесообразность выбора материала.
В процессе эксплуатации каркас подвергается целому ряду воздействий:
- силовых;
- не силовых.
Рисунок 1. Воздействия на каркасные элементы. 1 – нагрузки постоянного характера, 2 – нагрузки временного характера, 3 – температурные воздействия, 4 – тепловые влияния, 5 – влага в жидком или парообразном виде, 6 – действие химических агрессивных веществ, 7 влияния микроорганизмов, 8 – блуждающие токи, 9 – звуковые нагрузки.
Силовые нагрузки могут возникать от действия постоянных факторов, к которым относится масса конструкций, и от временных – присутствия в сооружении людей, атмосферных условий и т.д. Нагрузки могут быть статичными и динамичными. Это требует того, чтобы элементы каркаса отвечали высоким требованиям по прочности, устойчивости и низкой деформативности.
Не силовыми нагрузками, воздействующими на каркасную часть здания, являются температурные колебания, тепловые удары, влага в парообразном или жидком состоянии, содержание в воздухе химических веществ. Иногда на компоненты каркасной части могут влиять минеральные масла, эмульсии, блуждающие токи и т.д.
Данные воздействия способствуют возникновению различных физических и химических процессов и могут приводить к:
- периодическому нагреву или охлаждению конструкций;
- передаче тепловой энергии;
- увлажнению или осушению материалов;
- развитию процессов коррозии.
Это предъявляет к используемым материалам такие требования, как термо- и биостойкость, долговечность, устойчивость к коррозии.
Пожарные нормы требуют, чтобы каркас отвечал определенным параметрам огнестойкости, а используемые для его строительства компоненты были технологичными и экономичными.
Выбор материала для каркаса
В одноэтажных промышленных зданиях применяют несущие стальные конструкции:
- при возведении стропильных и подстропильных систем: для отапливаемых зданий, у которых пролеты составляют от 30 метров; для не отапливаемых зданий и навесных сооружений с кровлей из асбестоцемента и пролетах от 12 до 24 метров при различных вариантах грузоподъемности подвесной подъемно-транспортной техники; в не отапливаемых зданиях однопролетного и многопролетного типа с кровлей из рулонных материалов; в зданиях над горячими участками цехов и т.д.
- при возведении колонн;
- при монтаже подкрановых балок, светоаэрационных осветителей, ригелей и стоек фахверка;
- при применении типовых легких несущих компонентов и систем ограждения комплексной поставки.
При строительстве современных одноэтажных промышленных зданий с различными по характеру нагрузками используют сборные каркасы из железобетона. Иногда применяют смешанные типы каркасов, у которых вертикальные элементы выполнены из камня или железобетона, а несущие участки из дерева или стали.
