XII 1.5. Каркасы производственных зданий

В производственных зданиях сталь­ные конструкции применяются в несу­щих каркасах и в ограждении стен и покрытий. Каркасы производственных зданий представляют собой комплекс конструкций, предназначенных для восприятия постоянных нагрузок— веса ограждающих и несущих конст­рукций, снеговой и ветровой нагрузок, а также нагрузок от технологического оборудования.

Основными конструктивными эле-

ригели перекрытий, стропильные кон­струкции покрытий (фермы или бал­ки), связи и подкрановые конструкции. Для естественного освещения и вен­тиляции по покрытиям зданий могут устраиваться светоаэрационные или аэрационные фонари.

Применение стали в каркасах регла­ментируется «Техническими правилами по экономному расходованию основных строительных материалов» (ТП 101- 81). Устройство цельностальных кар­касов оправдано в первую очередь для тяжелых цехов, имеющих значитель­ные пролеты и высоту и воспринимаю­щих тяжелые технологические нагруз­ки (кислородно-конвертерные и марте­новские цеха сталеплавильных произ­водств, цеха заводов тяжелого маши­ностроения и др.). Для зданий легкого типа целесообразны смешанные кар­касы, в которых колонны выполняют­ся железобетонными, а покрытие — из стали. В зависимости от схемы компоновки каркасы могут быть одно­этажными й Многоэтажными, одно­пролётными и многопролетными. Наи- более распространены стальные кар­касы одноэтажных производственных зданий. Многоэтажные каркасы встре­

Рис. XIII. 12. Системы каркасов одноэтажных промышленных зданий:

а — плоскостная; б — пространственная; 1 — попереч­ная рама; 2— связи; 3— подкрановые конструкции

чаются реже — в производственных зданиях с вертикальным технологиче­ским процессом и в промышленных этажерках для химической и нефте­химической промышленности.

Каркасы одноэтажных производст­венных зданий можно разделить на плоскостные и пространственные. В каркасах плоскостной системы (рис* XIII.12, а) основными несущими конст­рукциями являются плоские попереч­ные рамы /, которые устанавливаются с определенным шагом вдоль здания. Рамы соединяются между собой в неизменяемую систему продольными связями 2. Поперечные рамы воспри­нимают только те нагрузки, которые

действуют в их плоскости. Считается, что каждая поперечная рама работает независимо от соседних с ней рам. Поэтому при действии в поперечном направлении сосредоточенных нагру­зок смещается только рассчитываемая рама. Нагрузки, действующие вдоль здания, воспринимаются продольны­ми конструкциями, в состав которых включаются продольные связи, ко­лонны, подкрановые балки. В кар­касах пространственной системы (рис. ХШ.12, б) при дёйствшг тпобых" нагру- зок в работу включаются все элемен­ты и расчетный блок смещается це­ликом. Примером такой системы явля­ются каркасы со структурными покры­тиями (см. § XIII.6), образующими жесткие горизонтальные диски. Нужно заметить, что в каркасах плоскостной системы также имеются элементы, ко­торые образуют жесткие горизонталь­ные диски (например, кровельный на­стил или горизонтальные связи) и перераспределяют сосредоточенные го­ризонтальные нагрузки между несколь­кими плоскими рамами. Учет действи­тельной пространственной работы плос­костных систем позволяет снизить их металлоемкость.

Наиболее распространенным типом каркасов одноэтажных зданий явля­ются каркасы плоскостной системы, обладающие большой поперечной жест­костью и приспособленные для осна­щения тяжелым крановым оборудова­нием. Крановые нагрузки — основной вид технологических нагрузок для од­ноэтажных зданий. Производственные здания оборудуются мостовыми кра­нами, опирающимися на колонны, или подвесными кранами, которые крепят­ся к покрытию. При работе крана создаются вертикальные воздействия от веса крана и поднимаемого груза, а также горизонтальные воздействия отложения крана и крановой те-

уНИа конструкцию каркаса влияет не Только грузоподъемность, но и режим сг* ^г 160

работы кранов, зависящий от интен­сивности использования крана во вре­мени (количество часов работы в сутки или дней работы в году, число включений в час) и от отношения массы поднимаемого груза к предель­ной грузоподъемности крана. Прави­лами эксплуатации установлено четыре режима работы кранов с машинным приводом: легкий (Л), средний (С), тяжелый (Т) и весьма тяжелый (ВТ). Краны легкого режима имеют боль­шие перерывы в работе и предназна­чены для ремонта и монтажа техноло­гического оборудования. Краны весь­ма тяжелого режима отличаются ин­тенсивной круглосуточной работой с грузами предельной величины.