Теоретичний матеріал до теми 13

Каркас одноповерхових і багатоповерхових промислових будівель складається з поперечних рам, утворених колонами й несучими конструкціями покриття (балки, ферми, арки та ін.), і поздовжніх елементів: фундаментних, підкранових і обв’язувальних балок, підкроквяних конструкцій, плит покриття й перекриття та зв’язків. Якщо несучі конструкції покриттів виконують у вигляді просторових систем-склепінь, куполів, оболонок, складок та інших, то вони водночас є поздовжніми і поперечними елементами каркаса.

Каркаси промислових будівель монтують в основному із збірних залізобетонних конструкцій, сталі й рідше з монолітного залізобетону, деревини й пластмас.

Вибираючи матеріал, треба враховувати розміри прольотів і кроки колон, висоту будівель, величину й характер діючих на каркас навантажень, параметри повітряного середовища виробництва, наявність агресивних факторів, вимоги вогнестійкості, довговічності й техніко-економічні передумови.

Несучий каркас найчастіше виконують із залізобетону або сталі і змішаним. Влаштування залізобетонного каркасу порівняно з стальним дає змогу економити до 60% сталі. Елементи каркасу зазнають комплексу силових і несилових впливів (рис.13.1). Силові впливи виникають від сталих і тимчасових навантажень. У зв’язку з цим елементи каркасу повинні відповідати вимогам міцності й стійкості.

Рис.13.1. Зовнішні впливи на елементи каркаса: 1 – сталі навантаження; 2 – тимчасові навантаження;                        3 – температура внутрішнього повітря; 4 – теплові у дари; 5 – рідка і пароподібна волога; 6 – агресивні хімічні речовини; 7 – мікроорганізми; 8 – блукаючі струми; 9 – звук

Під дією несилових впливів навколишнього і внутрішнього середовища у вигляді позитивних і негативних температур, теплових ударів, рідкої і пароподібної вологи, повітря і наявних у повітрі хімічних речовин елементи каркасу повинні відповідати вимогам довговічності. Одноповерхові промислові будівлі з типовими уніфікованими конструкціями з укрупненою сіткою колон можуть мати конструктивні схеми із застосуванням підкроквяних конструкцій або без них (рис.13.2).

При виборі каркасу із стальних елементів слід враховувати величину прольотів, режим роботи кранів, величину навантажень від кранів і покриття та інші фактори. Стальні конструкції елементів каркасу застосовують головним чином у цехах заводів, в яких використовують крани важкого й неперервного режиму роботи. При цьому треба широко застосовувати легкі конструкції масового виготовлення.

Каркаси багатоповерхових будівель влаштовують також з уніфікованих залізобетонних елементів заводського виготовлення з балковими або безбалковими перекриттями (рис.13.3). Балкові перекриття, як простіші й більш універсальні, застосовують частіше. Безбалкові перекриття використовують при більших корисних навантаженнях і коли є потреба мати гладеньку поверхню стелі для влаштування підвісного транспорту, розв’язування в різних напрямах комунікацій, а також для поліпшення санітарно-гігієнічних якостей приміщень.

Рис.13.2. Конструктивні схеми одноповерхової промислової будівлі: а – з кроком колон 6 м; б – те саме з підкроквяними конструкціями, коли крок крайніх колон дорівнює 6 м