2. Каркаси одноповерхових промислових будівель

Залізобетонні каркаси одноповерхових промислових будівель проектують, як площинні стояково-балочні системи, змонтовані із збірних залізобетонних елементів заводського виготовлення.

У поперечному напрямі міцність та стійкість забезпечують системою одно- або багатопрогонових рам, стояки яких жорстко закріплені в фундаментах, а зверху шарнірно зв'язані з несучими елементами покриття, що дає великі можливості для типізації елементів каркаса.

У повздовжню раму каркаса входять усі колони поперечних рам температурного блока, які знаходяться на одній координатній осі з розміщеними на них підкрановими балками або розпірками і вертикальними зв'язками по колонах.

Збірний варіант залізобетонного каркаса одноповерхової будівлі складається з поперечних рам, які об'єднані в просторову систему повздовжніми конструктивними елементами (плитами, прогонами, підкрановими і обв'язочними балками, підкроквяними конструкціями тощо) і зв'язками.

Фундаменти. Каркасна конструкція промислової будівлі обумовлює необхідність зведення самостійного фундаменту під кожну колону. Розмір фундаменту визначають на основі розрахунків залежно від величини навантаження на фундамент та міцності ґрунтових основ під підошвою фундаменту. Фундаменти під колони у вигляді окремих опор за способом зведення поділяють на монолітні та збірні. Монолітні фундаменти більш застосовувані, тому що мають кращі можливості отримання необхідних форм і розмірів, обумовлених різними навантаженнями і різними місцевими несучими спроможностями ґрунтових основ.

Обов'язковою умовою індустріалізації монолітних фундаментів є уніфікація розмірів інвентарних опалубок. Це необхідністо для доцільного обмеження розмірів опалубочних щитів, які мають багатократну оборотність, і для чіткої градації арматурних виробів (розмірів сіток і каркасів). На практиці для здійснення уніфікації найбільше поширення отримав модуль 300 мм. У деяких випадках це спричиняє збільшення об'ємів фундаментів, але в цілому вартість зведенння монолітних фундаментів зменшується за рахунок скорочення числа типорозмірів опалубочних форм.

Монолітний фундамент складається з підколонника з отвором (стаканом) для установки колони і східчастої плитної частини. Висоту уніфікованих фундаментів приймають 1500 мм і далі від 1800 до 4200 мм з градацією через 600 мм, розміри їх підошв у плані - від 1500 х 1500 мм до 6600 х 7200 мм через 300 мм, а розміри підколонника в плані - від 900 х 900 мм до 1200 х 2700 мм через 300 мм. Висоту уступів приймають 300 і 450 мм, а їх зміщення по висоті фундаменту забезпечує ухил 2:1.

Під спаренними колонами, розміщенними в місцях деформаційних швів зводять монолітні фундаменти з двома або більше окремими стаканами і єдиною підошвою. При цьому в температурних швах такі фундаменти під згруповані колони не розділяють, а для осадочних швів - розділяють на незалежні фундаменти під кожною з колон просмоленими дошками, обгорнутими руберойдом на всю висоту фундаментів.

Збірні фундаменти під колони використовують, коли їх можна зробити з одного блока масою не більше 6 т. При необхідності підощви збірних фундаментів збільшують установкою додатвих опорних плит. Розміри збірних фундаментів кратні тим самим модулям, що й монолітні.

Після установки колон стакани фундаментів заливають бетоном класу В20 або В25 на дрібному гравії. Для виготовлення монолітних і збірних фундаментів використовують бетони класів BIO і В15. Під монолітні фундаменти роблять бетонну підготовку товщиною 100 мм з бетону класу В7,5. Збірні фундаменти спираються на піщану підготовку товщиною 100 мм.

З метою уніфікації та скорочення числа типорозмірів колон, верх фундаментів під залізобетонні колони розміщують на 150 мм нижче відмітки підлоги першого поверху +0,000 будівлі. Це дає змогу монтувати колони при засипаних котлованах після виготовлення підготовки під підлоги і прокладення підземних комунікацій.

Фундаменти під сталеві колони зводять монолітними, стовбчастого типу без отворів (стаканів). їх розміри приймають такими ж, як і для збірних залізобетонних колон. Верхній обріз фундаментів розміщують на відмітці -0,700 або -1,000 м, що дає змогу заглибити бази сталевих колон (з траверсами) нижче рівня підлоги з подальшим їх закріпленням шаром бетону. Для сталевих колон без траверс позначку верху підколонника приймають на 300 мм нижче рівня підлоги. Бази колон закріплюють до металевої плити фундаментів анкерними болтами.

Бази колон суцільного перерізу безкранових будівель можна розміщувати на рівні підстилкового шару конструкції підлоги. Таке рішення приймають для спирання сталевих фахверкових колон.

Стінові панелі промислових будівель каркасної конструктивної системи спираються на фундаментні балки, які укладають на уступи фундаментів або бетонні стовпчики з розмірами в плані 600x300 мм необхідної висоти, що бетонують на уступах фундаментів біля стаканів (рис. VII. 1). Фундаментні балки виготовляють із залізобетону, вони мають тавровий або трапецевидний переріз і координатні розміри довжин 6 або 12 м. їх конструктивні розміри залежать від розміщення та конструктивних розмірів стаканів фундаментів. У місцях розміщення воріт для в'їзду транспорту проектують бетонні пандуси, а тому фундаментні балки не ставлять. Для стояків воротніх рам проектують набетонки або ділянки стрічкового бетонного фундаменту.

При наявності слабких природних грунтів проектують пальові фундаменти. В практиці промислового будівництва найширше використання знайшли забивні та буронабивні палі. Для переважного використання рекомендуються залізобетонні забивні палі суцільного квадратного перерізу. їх виготовляють з напруженою та ненапруженою арматурою. Довжина паль від 3 до 20 м, розмір перерізу 300 х 300; 350x350 і 400 х 400 мм.

Голови паль після забивання (допускається різниця в їх рівнях 10...20 мм) замонолічують у ростверк на глибину не менше 150 мм.

Буронабивні палі влаштовують безпосередньо в грунті довжиною від 2 до 50 м з діаметром стовбура (без підширення в нижній частині) від 500 до 800 мм. Залежно від інженерно-геологічних умов буронабивні палі армують на всю довжину або тільки в верхній частині для зв'язку з ростверком.

На маркувальному плані фундаментів усі фундаменти маркують. Марка рядового фундаменту складається з літер українського алфавіту і цифр: "Ф" - фундамент; "А...Д" - індекси підколонника, розміри якого залежать від типу колони; "1...9" - порядковий номер типорозміру підошви фундаменту; "1...6" - порядковий номер висоти фундаменту. Для фундаментів у температурних швах після індексу підколонника вводять літеру "Т", а в усадочних - літеру "Д".

По периметру всіх стін на маркувальному плані фундаментів наносять контури фундаментних балок, які також маркують.

Колони. Для масового індустріального будівництва розроблені типові конструкції збірних залізобетонних і сталевих колон для промислових будівель без мостових опорних кранів і для будівель з опорними мостовими кранами.

Збірні залізобетонні колони виготовляють в основному квадратного або прямокутного поперечного перерізу із розвинутим розміром у напрямі дії згинального моменту. В окремих випадках використовують колони круглого та кільцевого поперечного перерізу, а також двотаврового, таврового і хрестового. По висоті колони мають постійний поперечний переріз або змінний, якщо в межах загальної висоти колони на неї діють великі додаткові зусилля від мостових кранів, перекриттів тощо. В цих випадках нижню частину колон одноповерхових промислових будівель виконують більш розвинутою, суцільного або наскрізного двогілкового поперчного перерізу. Передачу додаткових навантажень по висоті колон від мостових кранів здійснюють через короткі консолі колон.

Колони виготовляють з важкого бетону із армуванням ненапруженою арматурою. За конструктивним рішенням колони поділяють на одногілкові суцільного перерізу і двогілкові, за розташуванням у будівлі - на крайні, середні та фахверкові (розміщені біля торцевих стін). Типові колони, запроектовані під навантаження від покриття і підвісного транспортного обладнання у вигляді монорейок або підвісних кран-балок вантажопідйомністю до 5 т та під навантаження від покриття і мостових кранів вантажопідйомністю до 50 т, наведені на рис. VII.2. Градація колон за висотою встановлена кратним модулем 600 мм (табл. VII. 1 і VII.2).

Для будівель висотою від 3 до 14,4 м без опорних мостових кранів використовують колони постійного перерізу. Середні колони перерізом 400x400 мм у місці спирання несучих конструкцій покриття мають розвинений в напрямку прогонів оголовок. Розміри перерізу колон залежать від навантаження і довжини колони, їх кроку і розташування (в середніх або крайніх рядах). Колони суцільного перерізу заробляють в залізобетонні фундаменти на глибину 900 або 1000 мм, а двогілкові -на 1050 або 1350 мм.

Крок крайніх і середніх колон та кроквяних конструкцій, які спираються на них, може бути 6-метровим, 12-метровим і комбінованим (6-метровим для крайніх колон та кроквяних конструкцій і 12 або 18-метровим — для середніх колон). Збільшенні кроки застосовують з метою ефективного використання виробничої площі. При наявності підкроквяних конструкцій відмітку верху колон середнього ряду приймають менше на 600 мм, а верху консолі, відповідно, менше на 400 мм, стосовно цих самих відміток крайніх колон.

Для промислових будівель з висотою виробничих приміщень від 8,4 до 14,4 м і з опорними мостовими кранами вантажопідйомністю до 32 т розроблені колони прямокутного перерізу, а для будівель з висотою виробничих приміщень від 12 до 18 м - з опорними мостовими кранами вантажопідйомністю до 50 т двогілкові ко­лони.

Таблиця VII. 1

Основна номенклатура колон суцільного перерізу

Тип колон	Вантажопід-йомність крана, т	Відмітка, м			Крок колон,м	Переріз колон, мм
		Верху колони*		Консолі		Підкранової частини		Надкранової частини
						В	Н	В1	Н'
Крайній ряд	Немає –– –– ––	7,2; 8,4 9,6 10,8; 12,0 13,2; 14,4		–– –– –– ––	6 6 6 6	400 400 400 400	400 500 500 600	-	-
Середній ряд	Нема –– –– ––	7,2; 8,4 9,6 10,8; 12,0 13,2; 14,4		- – – –	12 12 12 12	400 400 400 400	400 500 700 800	—
Крайній ряд	10 10; 20/5 10; 20/5 10	8,4 10,8 13,2 8,4	9,6 12,0 14,4 9,6	5,8 7,9 10,3 5,4	6 6 6 12	400 400 400 400	600 700 800 700	400 400 400 400	380 380 380 600
Середній ряд	10; 20/5 10; 20/5 10; 20/5 10; 20/5 10; 20/5	10,8 13,2 8,4 10,8 13,2	12,0 14,4 9,6 12,0 14,4	7,5 9,9 5,7 8,7 9,5	6 6 12 12 12	400 400 400 400 400	800 940 800 940 1060	400 400 400 400 400	600 600 600 600 600

* За відсутності підкроквяної конструкції.

Колони крайнього повздовжнього ряду та біля повздовжніх деформаційних швів суміщають зовнішніми гранями з повздовжніми осями ("нульова" прив'язка) або зміщають на 250 мм в зовнішній бік будівлі ("матеріальна" прив'язка). Колони крайнього поперечного ряду (торцеві) та біля поперечних деформаційних швів зміщають стосовно до координатних осей на 500 мм у середину температурного блока будівлі. Колони середніх повздовжніх і поперечних рядів суміщають з осями перерізів із сіткою координатних осей ("центральна" прив'язка).

Таблиця VII.2

Основна номенклатура двогілкових колон

		Відмітка, м		Крок колон, м		Переріз колон, мм
	Ванта-
Тип колон	жопідйо­мність крана, т	Верху	Консолі		Підкранової частини			Надкранової частини
		колони*			В	Н	D	В1	Н1
	10; 20/5 30/5	12,0; 13,2 14,4	9,1	6	500	1000	200	500	380
Крайній ряд	30/5 50/10	15,6; 16,8 18,0	12,1	6	500	1300	250	500	380
	10; 20/5 30/5	12,0; 13,2 14,4	8,7	12	600	1300	250	500	600
Середній ряд	30/5 50/10	15,6; 16,8 18,0	11,7	12	600	1400	300	600	600
	10; 20/5 30/5	12,0; 13,2 14,4	8,7	12	500	1400	300	500	600
	30/5 50/10	15,6; 16,8 18,0	12,1	12	600	1900	350	600	600

* За відсутності підкроквяної конструкції

На маркувальному плані цеху всі типи колон прив'язують до координатних осей і маркують. Марка колон складається з літер і цифр, які означають: К — колона прямокутного перерізу без консолей для спирання підкранових балок; КП — колона прямокутного перерізу з консолями для спирання підкранових балок; КД — колона двогілкова; КФ — колона фахверка; цифра — висота колони в дециметрах; цифра через риску — номер колони, який визначає розміри перерізу колони, клас бетону, несучу здатність та наявність закладних деталей.

У торцях прогонів для кріплення стін передбачають колони торцевого фахверка з кроком 6 м.

Сталеві колони виготовляють суцільного і наскрізного типів із постійним або змінним за висотою перерізом залежно від габаритів будівлі, наявності та виду підйомно-транспортного обладнання і конструкцій покриття (рис. VII.3).

Колони суцільного постійного перерізу використовують у будівлях без мостових кранів висотою до 8,4 м. їх виготовляють із двотаврів з паралельними гранями поличок (широкополичні двотаври від І 35 до І 70). Залежно від кроку колони крайніх рядів розраховані на прив'язку "0" (при кроці колон 6 м) і "250" (при кроці 12 м). Бази колон мають опорні плити, які заробляють в фундамент на відмітці -0,300 м. Верх колон (оголовок) вирішують залежно від способу з'єднання із кроквяними конструкціями. При шарнірній схемі з'єднання на вистругані торці колон приварюють опорну плиту, яка через опорне ребро сприймає навантаження від покриття.

У будівлях без мостових кранів висотою від 9,6 до 18 м використовують колони наскрізного двогілкового перерізу із двоплощинними безрозкісними ґратами. Гілки колон виготовляють із двотаврів від І 20 до І 70.

Відстань між гілками (ширину колон) приймають єдиною для середніх і крайніх колон - 800 мм. Колони розраховані на прив'язку до повздовжніх кординатних осей - "250". Гілки цих колон мають самостійні бази, які з допомогою анкерних болтів кріплять до фундаментів.

Для будівель висотою від 8,4 до 9,6 м, обладнаних мостовими опорними кранами вантажопідйомністю до 20 т, розроблені колони суцільного постійного перерізу, а для будівель з кранами до 50 т і висотою від 10,8 до 18 м- двогілкові колони. Двогілкові колони використовують в будівлях з прогонами 18, 24, 30 і 36 м і з кроком колон 6 і 12 м. їх виконують з нижньою підкрановою частиною гратовою і верхньою суцільною частинами. Підкранова гратова частина складається із двох гілок: зовнішньої - із прокатних і гнутих швелерів; підкранової - із широкополочних двотаврів. Грати підкранової частини виготовляють двоплощинними із прокатних кутиків.

При використанні в будівлях кранів вантажопідйомністю більше 50 т, а також при їх двоярусному розташуванні або на випадок припустимого розширення виробництва використовують колони роздільного типу. В таких колонах підкранова гілка може бути підсилена, наприклад, при необхідності збільшення вантажопідйомності крана, а зовнішня - використана для розширення цеху.

Несучі конструкції покриття. Несучі конструкції покриттів промислових будівель поділяють на кроквяні, підкроквяні та несучі елементи огороджувальної частини покриття.

У промислових будівлях використовуються такі типи кроквяних несучих конструкцій: площинні безрозпірні - балки, ферми, ребристі плити обперті на дві сторони; площинні розпірні - арки і рами; просторові безрозпірні - перехресно-ребристі, перехресно-стержньові, структурні плити з пластинчастими пірамідами; просторові розпірні - жорсткі оболонки, висячі системи, м'які оболонки (тентові, пнев­матичні).

При площинній безрозпірній схемі роботи каркаса промислової будівлі кроквяні конструкції виготовляють у вигляді балок і ферм (рис. УІІ.4), а несучі конструкції огороджувальної частини покриття - у вигляді крупнорозмірних залізобетонних ребристих плит (рис. УІІ.5).

Залізобетонні збірні балки використовують для виготовлення односхильних, багатосхильних і плоских покриттів будівель при прогонах 6, 9, 12 і 18 м.

Балка - це одноелементна конструкція, яку завантажують по всьому прогону. Згинаючі моменти викликають в її перерізах різнозначні нормальні зусилля: максимальний стиск у верхніх крайніх волокнах і максимальне розтягування у нижніх крайніх волокнах.

Балки прогонами 6 і 9 м призначають для покриттів будівель з плоскою покрівлею, з підвісним підйомно-транспортним обладнанням і без нього. Для покриттів прогоном 12 м з односкатною або плоскою покрівлею використовують балки з паралельними поясами (рис. УІІ.6, в). їх використовують при кроці колон 6 м, і вони допускають влаштування ліхтарів шириною 6 м. Опорна частина балок дозволяє установлювати балки горизонтально або з ухилом (1: 20). При ухильному варіанті колони, на які спираються балки, приймають різної висоти (кратною 600 мм), яка забезпечує необхідний ухил покриття.

Для виготовлення покриттів прогоном 18 м найбільш раціональні попередньо напружені двосхилі балки двотаврового перерізу і балки з отворами. Такі балки можна ставити з кроком 6 і 12 м і влаштовувати ліхтарі шириною 6 м.

При наявності підвісного транспорту, незалежно від величини прогону, балки ставлять з кроком 6 м.

Балки виготовляють з важких бетонів класів В30...В45 з ненапруженою арматурою із сталі класів А-Ш і В-І, напруженою - із сталі класів А-ІУ, А-Шв, Ат-У, П-7 і високоміцного дроту класу Вр-ІІ. В залізобетонних балках передбачають закладні деталі для спирання на колони, для кріплення плит покриття, стояків ліхтарів, стінових конструкцій і шляхів підвісного транспорту. *

Якщо в промисловій будівлі крок колон по зовнішніх повздовжніх осях 6 м, а по внутрішніх (середніх) -12 м, відповідно до розглянутих кроквяних конструкцій балок розроблені конструктивні рішення підкроквяних балок (рис. УІІ.6).

Кроквяні балки кріплять до колон монтажною зваркою закладних деталей або анкерними болтами, випущеними з колон, які проходять через опорний лист, приварений до балки. Кріплення підкроквяних балок до колон і кроквяних до підкроквяних виконують монтажною зваркою закладних і накладних деталей.

Залізобетонні ферми, в залежності від окреслення, поділяють на сегментні безрозкосні, сегментні розкосні, з паралельними поясами, полігональні та трикутні. Вони можуть перекривати прогони 18, 24, 30 м і більше. їх установлюють з кроком 6 м або 12 м на залізобетонні колони або підкроквяні ферми. В практиці промислового будівництва найбільше застосовувані сегментні безрозкосні ферми для покриттів із горизонтальною або похилою покрівлею. Такі ферми можна використовувати в будівлях із агресивним середовищем. Використання безрозкісних сегментних ферм, порівняно із розкісними, дає змогу краще використовувати міжфермен-ний простір. Типові варіанти конструктивних рішень передбачають підвішування кранів вантажопідйомністю від 1 до 5 т до нижнього поясу таких ферм. Ферми для горизонтальних покрівель (3,3%) мають додаткові стояки над верхнім поясом, які служать опорами для залізобетонних плит 3 х 6 і 3 х 12 м.

Для обладнання покриттів у будівлях, які не опалюються, використовують трикутні ферми під покрівлю із азбестоцементних або металевих листів по прогонах.

Ферми виготовляють з бетонів класів В30...В45 з напруженою арматурою нижніх поясів. У місцях кріплення до колон або підкроквяних ферм, спирання плит покриття, стояків ліхтарів і шляхів підвісного транспорту в фермах прередбачають закладні деталі.

Підкроквяні залізобетонні ферми розроблені для варіантів горизонтальних і похилих покрівель.

Сталеві несучі конструкції покриття, як і залізобетонні, вирішують із під-кроквяними елементами або без них. Як кроквяні конструкції найчастіше використовують ферми, іноді - балки суцільного перерізу.

Сталеві ферми виготовляють з паралельними поясами, полігональні і трикутні, залежно від розміру прогону, конструкції покрівлі, стану повітряного середовища в будівлі та клімату місцевості.

Ферми з паралельними поясами проектують для горизональних покрівель (1,5%) у будівлях, які опалюються. Полігональні ферми з ухилом верхнього поясу 12,5% використовують для похилих покриттів із рулонною покрівлею, а трикутні ферми з ухилом верхнього пояса 28,6% - для однопрогонних будівель, які не опалюються із зовнішнім водовідводом під покрівлю із азбестоцементних або сталевих листів.

Уніфіковані сталеві ферми виготовляють для прогонів від 18 до 36 м (рис. VII.7). Ферми довжиною до 18 м виготовляють суцільними, а більше 18 м - із двох або трьох відправних одиниць. У місцях влаштування монтажного стику встановлюють додаткові вертикальні елементи. З метою уніфікації вузлових з'єднань грати в фермах приймають трикутними. Довжину панелі верхнього пояса ферм приймають залежно від конструкції огороджувальної частини покриття: при використанні залізобетонних панелей шириною 3 м або при кроці прогонів 3 м - довжину панелей також приймають 3 м; при використанні залізобетонних панелей шириною 1,5 м або прогонів з кроком 1,5 м - довжину панелей верхнього пояса зменшують до 1,5 м введенням у конструкцію гратів ферм шпренгелів. Висота ферм на опорі: з паралельними поясами - 2550 і 3750 мм, полігональних - 2200 мм і трикутних -450 мм.

Пояси і грати ферм виготовляють із спарених прокатних кутиків, широкополочних таврів і двотаврів, замкнутих гнутозварених профілів прямокутного перерізу та із круглих труб. Два останніх варіанти ферм найбільш ефективні при прогонах від 18 до 30 м. Внаслідок безфасонного з'єднання в кутах, у таких фермах зменшується обсяг зварювальних робіт, досягається економія сталі та зменшується вага. Завдяки обтічній форми та відсутності щілин вони більш стійкі проти корозії. Такі ферми використовують при полегшених огороджувальних конструкціях покриттів по прогонах або із безпосереднім спиранням профільованого настилу на верхні пояси.

Покриття із сталевими фермами використовують в будівлях, обладнаних мостовими кранами вантажопідйомністю до 50 т або підвісними кранами вантажопідйомністю до 5 т. Ферми розраховані на установку світлових і аераційних ліхтарів усіх типів. Крок кроквяних ферм залежить від виду огороджувальних конструкцій покриття і може складати від 3 м до 12 м.

Підкроквяні ферми. Для кроквяних ферм із прокатних кутиків проектують підкроквяні ферми з паралельними поясами довжиною 12, 18 і 24 м. Висота таких ферм складає 3130 мм, вони мають опорний стояк із двотавра, в нижній частині якого передбачають столик для спирання кроквяних ферм.

Для кроквяних ферм із труб та із широкополочних двотаврів використовують трикутні підкроквяні ферми довжиною 12 м. Висота підкроквяних ферм із труб -2830, а із двотаврів - 3000 мм.

Підкроквяні ферми із гнутих профілів виконують з паралельними поясами висотою 1700 мм. Кріплення кроквяних і подкроквяних ферм до оголовків колон виконують на болтах.

Сталеві балки використовують для перекриття невеликих прогонів (З...6м) і виготовляють із гарячекатаних швелерів і двутаврів. Для покриттів прогоном від 6 до 18 м використовують балки полегшеного типу: з пустотними поясами, з гладкими або гафрованими стінками із листа товщиною 3...4 мм; із широкополочних двотаврів з наскрізними стінками, які виготовляють шляхом повздовжньої зигзагоподібної різки і подальшого зварювання утворених частин (рис. VII.8).

Підкранові балки. Підкранові балки призначаються для укладання на них кранових рейок мостових кранів.

Залізобетонні підкранові балки для пересування мостових кранів вантажопідйомністю до 32 т можуть мати тавровий і двотавровий переріз. Перші проектують при кроці колон 6 м, а другі - при кроці 12 м (рис. VII.9).

Для виготовлення підкранових балок використовують бетони класів В22,5...В40, зварені каркаси, а для нижнього поясу - попередньо напружені стрижні, пакети струн або сталки високоміцного дроту. В балках передбачають закладні елементи для кріплення до колон, для кріплення кранових рейок і тролей. До колон підкранові балки кріплять зварюванням закладних елементів і анкерними болтами. Гайки анкерних болтів після вивірки балок заварюють. Кранові рейки з підкрановими балками з'єднують парними сталевими лапками через 750 мм. Для зменшення динамічних впливів на балки і зменшення шуму під рейки укладають пружні прокладки із прогумованої тканини товщиною 8... 10 мм.

Для запобігання ударів мостових кранів об колони торцевого фахверка будівлі, на кінцях підкранових шляхів влаштовують сталеві упори з амортизаторами -буферами із дерев'яного бруса перерізом 200x200мм.

Сталеві підкранові балки за статичною схемою роботи поділяють на розрізні та нерозрізні. Переважно застосовуються розрізні балки, тому що вони простіші за конструктивним рішенням, менш чутливі до осадок опор, прості при монтажі. Порівняно з нерозрізними балками вони мають більшу висоту і більшу металоємність.

За перерізом підкранові балки поділяють на суцільні та гратові. Балки суцільного перерізу використовують при кроці колон 6 м і невеликій вантажопідйомності кранів. їх виготовляють із прокатних двотаврів з підсиленням верхнього пояса сталевим листом або кутиками.

Для промислових будівель з розмірами прогонів 18, 24, 30 і 36 м і з кроком

колон 6 м і 12 м, обладнаних мостовими електричними кранами вантажопідйомністю від 5 до 50 т, використовують балки суцільного перерізу у вигляді зварених двотаврів (рис. VII. 10). Висота таких балок на опорі складає від 700 до 1450 мм, ширина верхнього пояса - 320 і 400 мм, нижнього - 200 і 250 мм. Для виготовлення балок використовують сталь марки ВСтЗГпс5-1 з товщиною листа: для верхніх поясів - 10, 12, 14 і 16 мм, для нижніх - 10 мм і для стінок - 6, 8, 10 і 12 мм. Стінки балок підсилюють поперечними ребрами жорсткості, розташованими через 1200 і 1500 мм. Підкранові балки, призначені для кранів вантажопідйомністю 50 т і більше, виготовляють клепаними із низьколегованої сталі (рис. VII. 10, в). Для сприйняття горизонтальних зусиль, які виникають при гальмуванні кранів, проектують тормозні балки або ферми.

Гратові підкранові балки у вигляді шпренгельних систем більш економічні порівняно із суцільними. їх установлюють в будівлях з кроком колон більше 6 м під крани середнього і легкого режимів роботи.

Підкранові балки спираються на консолі колон та кріпляться анкерними бол­тами і планками. Між собою балки з'єднують болтами, пропущеними через опорні ребра. В рівні підкранових шляхів, для обслуговування кранів важкого режиму роботи, передбачають площадки для наскрізних проходів шириною не менше 500 мм з огородженням по всій довжині. У місцях розміщення колон проходи влаштовують збоку колон або через лази в них.

Сталеві рейки під крани кріплять до балок парними крюками або лапками через кожні 750 мм. На кінцях підкранових шляхів влаштовують упори - амортизатори, які запобігають ударам кранів по торцьових стінах будівлі

Сталеві рейки під крани кріплять до балок парними крюками або лапками через кожні 750 мм. На кінцях підкранових шляхів влаштовують упори - амортизатори, які запобігають ударам кранів по торцьовим стінах будівлі.

Шляхи для руху підвісних кранів монтують із двотаврових сталевих балок, які закріплюють до несучих конструкцій покриття або міжповерхових перекриттів хомутами, зварюванням закладних елементів, скобами тощо (рис. VII. 11). Розміри між підвісними шляхами для кран-балок приймають: 6; 7,5; 9 і 12 м. Балки підвисних шляхів кріплять у вузлах кроквяних ферм. При позавузловій підвісці балок нижні пояси ферм у місцях кріплення шляхів підсилюють металевими підвісками або перекидними балками.

Металеві зв'язки. Зв'язки в конструкціях - це легкі конструктивні елементи у вигляді окремих стрижнів або систем (ферм), які призначені: для забезпечення просторової стійкості основних несучих систем (ферм, балок, рам тощо) і окремих стрижнів; просторової роботи конструкцій шляхом розподілу навантажень, які прикладені до одного або декількох елементів, на всю споруду; надання споруді жорсткості, необхідної для нормальних умов експлуатації; для сприйняття вітрових та інерційних (тормозних зусиль мостових кранів) навантажень, які діють на конструкції будівлі. Системи зв'язків компонують так, щоб кожна з них виконувала декілька з перелічених функцій.

Для забезпечення стійкості та просторової жорсткості одноповерхових каркасних промислових будівель проектують систему вертикальних і горизонтальних зв'язків між колонами каркаса і в покритті. Схеми розміщення зв'язків в одноповерхових промислових будівлях із залізобетонним каркасом наведені на рис. VII. 12 і VII. 13.

Зв'язки входять до складу повздовжніх конструкцій каркасів і забезпечують геометричну незмінність каркасів та стійкість їх елементів у повздовжньому напрямі. Вони сприймають всі зовнішні, як правило горизонтальні впливи на будівлю в повздовжньому напрямі, а саме, торцевий вітер, тормозні зусилля кранів, температурні деформації, сейсмічні та аварійні впливи, і передають їх на фундаменти.

Повздовжні вертикальні металеві зв'язки по колонах можуть бути хресто­вими, напіврозкісними, портальними або підкісними (рис. VII. 14, б).

Вертикальні зв'язки при залізобетонних колонах каркаса в будівлях без мостових кранів і з підвісним транспортом установлюють лише при висоті приміщень більше 9,6 м. Іх розміщують в середній частині температурних відсіків, у кожному повздовжньому ряду колон, для досягнення свободи переміщення конструкцій у двох напрямах. У будівлях без мостових кранів у рівні верху всіх колон додатково установлюють повздовжні сталеві або залізобетонні розпірки, а вертикальні зв'язки по колонах ставлять в межах наземної висоти колон. У будівлях з мостовими кранами функцію повздовжніх розпірок виконують підкранові балки, а тому вертикальні зв'язки установлюють в підкрановій частині колон.

Вертикальні зв'язки виготовляють із прокатних профілів, круглих електрозварних труб та замкнутих гнутозварних прямокутних профілів. Для кріплення зв'язків у колонах передбачають додаткові закладні деталі. Зв'язки по залізобетонних колонах можуть мати хрестове або портальне окреслення. Вибір форми зв'язків залежить від кроку колон, висоти від підлоги до голівки підкранової рейки і виду підлогового транспорту. Хрестові зв'язки використовують при кроці колон 6 м, висоті до голівки кранової рейки до 10 м і малогабаритному підлоговому транспорті, а портальні - при кроці 6 м і 12 м в більш високих будівлях з використанням крупногабаритного транспорту (автомобілів, штабелерів тощо).

Вертикальні зв'язки при сталевих колонах каркаса проектують двох типів: основні - розташовані по всій висоті колон від верхнього кінця до фундаментів; верхні - розміщені в межах верхніх ділянок колон до верху підкранових балок. Основні зв'язки розміщують всередині будівлі або температурного відсіку для забезпечення незмінності конструкцій каркаса в повздовжньому напрямі та зниження температурних напруг у колонах.

Верхні зв'язки установлюють по краях температурних відсіків, а також у місцях розташування вертикальних і горизонтальних зв'язків конструкцій покриття.

Зв'язки в покриттях проектують з урахуванням виду каркаса, типу покриття, висоти будівлі, виду внутрішньоцехового підйомно-транспортного обладнання, його вантажопідйомності та режиму роботи.

Вертикальні зв'язки між опорами залізобетонних кроквяних конструкцій установлюють тільки в покриттях із плоскою покрівлею, якщо висота кроквяних конструкцій на опорах більша 900 мм (рис. VII. 14, а). У будівлях без підкроквяних конструкцій такі зв'язки розміщують в крайніх кроках температурного блока будівлі по повздовжніх осях у місцях опор кроквяних конструкцій покриття. При наявності підкроквяних конструкцій вертикальні зв'язки установлюють тільки в крайніх рядах колон при кроці 6 м. У місцях відсутності вертикальних зв'язків установлюють розпірки, які закріплюють до закладних деталей зверху колон.

Вертикальні зв'язки між опорами сталевих кроквяних ферм служать опорами для горизонтальних зв'язкових ферм і гарантують правильність взаємного розташування у вертикальній площині кроквяних ферм при монтажі. їх установлюють у площинах опорних стояків ферм: у торцях температурних блоків, над вертикальними зв'язками по колонах (всередині температурного блока), але не частіше, ніж через один крок колон.

Вертикальні зв'язки є собою сталеві ферми з паралельними поясами і прогоном, який дорівняє кроку колон каркаса. їх закріплюють з допомогою зварювання (при залізобетонному каркасі до закладних деталей) у верхній частині колони і до верхнього пояса кроквяної конструкції покриття.

По середніх рядах колон крайні підкроквяні ферми в кожному температурному блоці зв'язують з верхніми поясами кроквяних ферм горизонтальними розпірками.

Горизонтальні зв'язки в конструкціях покриття установлюють по верхніх і нижніх поясах основних несучих ферм або балок. Роль горизонтальних зв'язків по верхньому поясу кроквяних ферм при безпрогонному рішенні виконують залізобетонні плити покриття, з'єднані з ними зварюванням закладних деталей. При прогонному варіанті покриття вертикальну поясів ферм забезпечують сталеві або залізобетонні прогони і розпірки, які установлюють між ними в торцях температурних блоків.

Горизонтальні зв'язки в покриттях із залізобетонними кроквяними конструкціями установлюють при наявності мостових кранів і великій висоті будівлі (більше 10 м). У цих випадках для сприйняття і перерозподілу між несучими конструкціями покриття горизонтальних тормозних зусиль мостових кранів і вітрових зусиль, що сприймають торцьові стіни, проектують горизонтальні зв'язки у вигляді хрестових елементів із прокатної сталі, які розміщують у рівні нижнього поясу не­сучих кроквяних конструкцій по краях температурних блоків.

Горизонтальні зв'язки в покриттях із сталевими кроквяними конструк­ціями поділяють на повздовжні та поперечні. Повздовжні горизонтальні зв'язки розміщують уздовж рядів колон у площинах нижнього і верхнього (при прогонних покриттях) поясів крайніх панелей ферм. Вони уявляють собою повздовжні зв'язкові ферми з паралельними поясами. Поперечні горизонтальні зв'язки утворюють поясами двох суміжних кроквяних ферм і розташованими між ними гратами. їх проектують в крайніх кроках кожного температурного блока, а при великій відстані між деформаційними швами - через кожні 60 м.

При наявності надбудованих ліхтарів для надання просторової жорсткості та вертикальної стійкості конструкціям ліхтаря влаштовують між ними горизонтальні та вертикальні зв'язки. Горизонтальні хрестові зв'язки розміщують в крайніх кроках ліхтарних ферм кожного температурного блока і приварюють до верхнього пояса кроквяних конструкцій покриття. Вертикальні зв'язки у вигляді зв'язкових ферм закріплюють до середніх стояків ліхтарних ферм у торцях кожного температурного блока.

Стіни. Вимоги до стін та їх класифікація. Головною вимогою до стін промислових будівель є забезпечення в приміщеннях температурно-вологісного режиму відповідного до вимог виробничо-технологічного процесу і з врахуванням забезпечення комфортних умов праці, а також вимоги міцності, стійкості, довговічності, вогнестійкості та надійності. В зв'язку з тим, що від вибору матеріалу та конструктивного рішення зовнішніх стін залежать теплозахисні властивості та енергоспоживання промислових будівель, до них висуваються високі теплотехнічні тобто енергозберігаючі вимоги.

За характером статичної роботи стіни промислових будівель можуть бути несучими, самонесучими і навісними. В будівлях каркасної конструктивної системи нижню стінову панель висотою 1200 мм проектують самонесучою і спирають на фундаментну балку, а всі інші (за висотою) - навісними, які передають навантаження на колони через обв'язочні балки, ригелі фахверка або опорні столики.

За конструктивним рішенням стіни можуть бути монолітними і збірними: з цегли, дрібно- і крупнорозмірних блоків, панелей і листів.

За теплотехнічними ознаками стінові конструкції можуть бути теплими - для будівель, які опалюються, і холодними - для будівель, які не опалюються, або мають надлишок виділення тепла при здійсненні технологічного процессу.

Фахверк - це допоміжний каркас, який може складатися з колон або з колон і ригелів, які забезпечують стійкість фахверкової стіни. Першу конструктивну схему використовують при панельних конструкціях стін у будівлях висотою до 14,4 м. Другу - для будівель з високими і протяжними самонесучими стінами із цегли і дрібних блоків, які ослаблені прорізами вікон, воріт, а також для стін із легких навісних панелей з листових матеріалів.

В одноповерхових промислових будівлях із залізобетонним каркасом для влаштування торцевих і повздовжніх фахверків використовують збірні залізобетонні колони перерізом від 300x300 мм до 600x400 мм (рис. VII. 15). У верхній частині, вище низу несучої конструкції покриття, до фахверкової колони кріплять надставки, до яких закріплюють верхні стінові панелі, та через гнучкі шарніри передають горизонтальні зусилля на несучі конструкції покриття.

В одноповерхових промислових будівлях із сталевим каркасом фахверкові сталеві колони виготовляють: із звичайних, широкополочних або зварених двотаврів; з двох швелерів або двох кутиків, які утворюють замкнутий прямокутний переріз; наскрізного перерізу за типом основних колон каркаса. У верхній частині, вище низу несучих конструкцій покриття, до фахверкових колон кріплять надставки, з допомогою яких через гнучкі шарніри передають горизонтальні зусилля на несучі конструкції покриття (рис. VII. 15). У будівлях, обладнаних мостовими кранами, конструкції торцевого фахверка використовують як елемент обслуговування і ремонту кранів (рис. VII. 16, 2-2). Колони фахверка спираються на самостійні фундаменти або у випадку розташування поряд з основними колонами каркаса - на фундаменти останніх (рис. VII. 16, 3-3).

Стіни з бетонних і залізобетонних панелей у сучасному промисловому будівництві вирішують по навісній або самонесучій схемі. Відповідно до уніфікації висота основних стінових панелей відповідає модулю 300 мм і приймається 1200 і 1800 мм, підкарнизних і парапетних - 900 і 1500 мм. У верхній частині одноповерхових будівель горизонтальний шов основних стінових панелей, з метою зручності монтажу, проектують на 600 мм нижче відмітки несучих конструкцій покриття. В торцевих стінах одноповерхових промислових будівель допускається використання спеціальних панелей з уступчастим і нахиленим верхом, а також панелі довжиною

3 м.

Довжину стінових панелей приймають залежно від кроку колон і способу організації віконних прорізів, кратною 600 мм - 12000; 6000; 3000; 1800, 1500 і 1200 мм (рис. VII. 17).

Для будівель, які опалюються, використовують одно- і тришарові панелі. Одношарові панелі виготовляють із легких бетонів з об'ємною вагою 600... 1200 кг/м³ (ніздрюватого бетону, керамзитобетону, перлитобетону, аглопо-ритобетону, шлакопемзобетону тощо). На основі теплотехнічного розрахунку їх товщину приймають від 200 до 400 мм. Панелі довжиною 12 м виготовляють з попередньо напруженою арматурою. Тришарові панелі складаються із внутрішнього та зовнішнього прошарків із важкого або легкого бетонів, з'єднаних між собою гнучкими металевими зв'язками, і ефективного утеплювача з плитного пінополістиролу, пінополіуретану або жорстких мінераловатних плит.

Для будівель, які не опалюються, розроблені панелі з важкого залізобетону довжиною 6 м гладкі та 12 м підсилені ребрами з товщиною плити 30 мм. Для виготовлення стінових панелей використовують бетони класів В22,5 і В30.

При навісних стінах в одноповерхових промислових будівлях кожна панель спирається на столики, які приварюють до закладних деталей колон. Столики являють собою консолі із кутиків з діафрагмою, яку закріплюють у вертикальному шві між панелями (рис. VII. 18). Фіксацію панелі в заданому положенні здійснюють кріпленням її верхньої частини до колон. Кріплення може бути гнучким або жорстким. Основним варіантом є гнучкий, з допомогою гнучких анкерів або зчепу із кутиків. У будівлях з підвищеними вимогами до інтер'єру використовують кріплення скритого типу, які складаються із скоби і крюка.

У торцевих стінах будівлі панелі кріплять до фахверкових колон (рис. VII. 18, г). У кутах будівель, де основні колони каркаса зсунуті від поперечної координатної осі на 500 мм в середину будівлі, використовують подовжені панелі або панелі з добірними вкладишами. В парапетній частині панелі кріплять до опорних частин несучих конструкцій покриття і плит покриття, а в торцевих стінах, фронтонні панелі, - до сталевих надставок фахверкових колон (рис. VII. 18, д, е).

Товщину горизонтальних швів між панелями приймають 15 мм, а вертикальних - 20 і 30 мм, відповідно для панелей довжиною 6 і 12 м. Для надійної герметизації швів використовують пружні прокладки із пороізолу, пінополіуретану, герні-ту, а також різноманітні герметизаційні мастики.

Стіни з полегшених конструкцій виготовляють з використанням сталевих, алюмінієвих, азбестових, пластмасових та інших листових матеріалів у сполученні з ефективними утеплювачами. їх розміщують вертикально і закріплюють до горизонтальних ригелів (рис. VII. 19). Ригелі з'єднують болтами з фахверковими і основними колонами. Конструктивні рішення таких стін являють собою тришарові панелі типу "сендвіч", які складаються із двох личкувальних металевих листів і утеплювача між ними, виготовлених на заводах або на будівельних майданчиках за методом полистового складання. При виготовленні панелей на заводах як личкування використовують рулонну оцинковану сталь або сталь з полімерним покриттям, а також стрічки з алюмінієвого сплаву товщиною 0,5...1,5 мм, з яких виготовляють листи спеціального профілю, а за утеплювач використовують спучений пінополіуретан або інші утеплювачі. При виготовленні панелей на будівельному майданчику використовують профільований настил трапецеподібного або хвилеподібного профілю із листової сталі або алюмінію із захисними покриттями, а за утеплювач використовують теплоізоляційні плити, які кріплять клеєм або шпильками до внутрішніх листів обшивки.

Суттєвим недоліком стін із таких панелей є їх низька вогнестійкість, у зв'язку з чим у будівлях необхідно проектувати додаткові протипожежні заходи (вертикальні та горизонтальні перепони тощо). Стіни з полегшених конструкцій використовують в одноповерхових промислових будівлях, призначених для розміщення виробництв з неагресивним і слабоагресивним середовищем при відносній вологості повітря приміщень не більше 60%.

Вікна. Заповнення віконних прорізів повинні забезпечувати необхідні умови освітлення і повітрообміну, мати гарні теплозахисні властивості, бути довговічними і зручними в експлуатації. Розміри вікон та їх розташування призначають на основі світлотехнічних і аераційних розрахунків, які ув'язують з вимогами модульної координаційної системи, а також з урахуванням загального архітектурного задуму вирішення фасадів.

У 60-80-ті роки в колишньому Радянському Союзі склалася практика надмірного захоплення влаштуванням великих стрічкових засклених поверхонь у промислових будівлях, яка виявила ряд суттєвих недоліків: великі тепловтрати в зимовий період і перегрів - у літній, високі експлуатаційні витрати, одноманітність фасадів тощо.

Конструктивно віконні отвори заповнюють рамами, панелями і безрамними елементами із склоблоків і профільного скла.