8. Основные элементы каркаса одноэтажного и многоэтажного промышленного здания, их техническое и функциональное назначение.

Каркас одноэтажного промышлен­ного здания обычно состоит из попе­речных рам, образованных колоннами и несущими конструкциями покрытия (балки, фермы, арки и др.), и про­дольных элементов: фундаментных, подкрановых, обвязочных балок, под­стропильных конструкций, плит пок­рытия и связей. Когда несущие кон­струкции покрытий выполняют в виде пространственных систем - сводов, куполов, оболочек, складок и др., они одновременно являются продольными и поперечными элементами каркаса.

Материалом для устройства кар­каса служат преимущественно желе­зобетон и сталь. При выборе материала каркаса руководствуются характером силовых и не силовых воз­действий, воспринимаемых каркасом, а также учитывают размеры пролетов, шага колонн, высоту здания, место строительства, требования огнестой­кости и технико-экономические сооб­ражения.

Элементы каркаса подвергаются сложному комплексу силовых и не си­ловых воздействий. Сило­вые - возникают от действия постоян­ных (масса конструкций) и временных (люди, ветер, снег, грузоподъемные устройства и др.) нагрузок, носящих статический или динамический харак­тер, поэтому к элементам каркаса в первую очередь предъявляются тре­бования прочности, устойчивости и ма­лой деформативности.

Элементы каркаса воспринимают многочисленные не силовые воздейст­вия внешней и внутренней среды в виде положительных и отрицательных температур, тепловых ударов, жидкой и парообразной влаги, воздуха и со­держащихся в воздухе химических веществ; в некоторых случаях на эле­менты каркаса могут воздействовать минеральные масла и эмульсии, орга­нические растворители, кислоты, ще­лочи, аэрозоли, животные жиры, микроорганизмы, блуждающие токи и др.

Под влиянием перечисленных воз­действий в элементах каркаса про­исходит ряд сложных физико-хими­ческих процессов: переменный нагрев и охлаждение конструкций, передача тепла, увлажнение или осушение, коррозия материала. Поэтому элемен­ты каркаса должны отвечать требо­ваниям долговечности, т. е. обладать термостойкостью, влагостойкостью, коррозиестойкостью, биостойкостью.

В соответствии с требованиями пожарной безопасности каркас дол­жен иметь необходимую степень огне­стойкости. Кроме того, конструкции каркаса должны быть по возможности индустриальны­ми и экономичными.

Выбор материала каркаса произ­водят в соответствии с «Техниче­скими правилами по экономному рас­ходованию основных строительных материалов» (ТП 101-81*).

В одноэтажных производственных зданиях допускается применять сталь­ные несущие конструкции:

а) для стропильных и подстро­пильнх конструкций: в отапливаемых зданиях с пролетами 30 м и более; в неотапливаемых зданиях и навесах различного назначения с асбестоце­ментной кровлей с пролетами до 12 м включительно при грузоподъемности подвесного подъемно-транспортного оборудования более 2 т, с пролетом 18 м при грузоподъемности подвес­ного подъемно-транспортного обору­дования более 3,2 т; в зданиях и навесах пролетом 24 м и более; в неотапливаемых однопролетных зда­ниях с рулонной кровлей с проле­тами 30 м и более, а в многопролет­ных зданиях - с пролетами 18 ми более; в зданиях с подвесным подъемно-транспортным оборудова­нием грузоподъемностью более 5 т либо другими подвесными устройст­вами, создающими нагрузки, превы­шающие предусмотренные для типо­вых железобетонных конструкций; в зданиях на участках с развитой сетью подвесного конвейерного тран­спорта; в зданиях с расчетной сейсмичностью 9 баллов с пролетами 18 м и более, а также в случаях возведения зданий в труднодоступ­ных районах строительства; в зда­ниях с большими динамическими нагрузками (копровые цехи, взрыв­ные отделения и др.); над горячими участками цехов с интенсивным тепло­излучением при температуре нагрева поверхности конструкций более 1000 ºС (холодильники прокатных цехов, отде­ления нагревательных колодцев, печ­ные и разливочные пролеты и т. п.) и др.;

б) колонны: в зданиях при высоте их от пола до низа стропильных конструкций более 18 м; при наличии мостовых кранов общего назначения грузоподъемностью 50 т и более неза­висимо от высоты колонн, а также при меньшей грузоподъемности кра­нов тяжелого режима работы; при шаге колонн более 12 м; при двухъ­ярусном расположении мостовых кранов;

в) для подкрановых балок, свето­аэрационных фонарей, ригелей и стоек фахверка;

г) для типовых легких несущих и ограждающих конструкций комплек­сной поставки (в этом случае могут применяться стальные и железобетон­ные колонны).

В настоящее время для одноэтаж­ных промышленных зданий с унифи­цированными нагрузками применяют в основном сборный железобетонный каркас. В отдельных случаях можно применять каркас смешанного типа, в котором вертикальные элементы вы­полняют из железобетона или камня, а несущие конструкции покрытия ­из стали или дерева.