Выбор материала каркаса

Каркасы выполняют в основном из сборных железо­бетонных элементов. Монолитный железобетон приме­няют при наличии соответствующего технологического обоснования. В зданиях с большими пролетами и высо­той при грузоподъемности мостовых кранов 50 т и бо­лее, а также в особых условиях строительства и эксплу­атации допускаются стальные каркасы. В ряде случаев применяются смешанные каркасы.

При выборе материалов необходимо учитывать раз­меры пролетов и шага колонн, высоту здания, величину и характер действующих на каркас нагрузок, наличие агрессивных факторов, требования огнестойкости, дол­говечности и технико-экономические обоснования.

Каркас промышленного здания подвергается сложному комплексу силовых и несиловых воздействий. Сило­вые воздействия возникают от постоянных и временных нагрузок (собственная масса конструкций, снег, ветер, люди, эксплуатационное оборудование, грузоподъем­ные устройства и т. д.). В связи с этим элементы карка­са должны отвечать требованиям прочности и устойчи­вости.

Несиловые воздействия образуются от влияния внешней и внутренней среды в виде положительных и от­рицательных температур, пара, содержащихся в возду­хе химических веществ, действия минеральных масел, кислот и т. д. Все эти компоненты разрушают структуру строительных материалов, а следовательно, и конструк­ций. Поэтому элементы каркаса должны обладать тер­мостойкостью, влагостойкостью и биостойкостью.

При строительстве промышленного здания наиболь­ший расход материалов приходится на несущие элемен­ты здания, составляющие его каркас. Поэтому снижение расхода этих материалов обеспечивает эффективность строительства. Оно может быть достигнуто более полным использованием физико-механических свойств материа­лов, в основном, бетона и железобетона, так как именно эти материалы являются основными при изготовлении конструкций каркаса.

Типовым решением при конструировании сборного железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания является применение поперечных рам из сбор­ных железобетонных колонн и несущих элементов по­крытия (балок или ферм) и продольных элементов в ви­де фундаментных, подкрановых и обвязочных балок, плит покрытия и связей. Соединение несущих элементов покрытия с колоннами в этом случае принято шарнир­ным. Это позволяет осуществить независимую типизацию балок, ферм и колонн, так как при шарнирном сое­динении нагрузка, приложенная, к одному из элементов, не вызывает изгибающего момента в другом. Достига­ется высокая степень универсальности элементов карка­са, возможность их использования для различных ре­шений и типов несущих элементов покрытия. Кроме того, шарнирное соединение колонн, балок и ферм кон­структивно значительно проще жесткого, тем самым об­легчается изготовление и монтаж конструкций.

В каркасах большой протяженности устраивают тем­пературные швы, расчленяющие каркас на отдельные участки, называемые температурными блоками. Каж­дый температурный блок должен иметь длину не более 72 м, ширину не более 144м и обладать самостоятельной пространственной жесткостью.