20. Стальной каркас и его элементы.

Стальные каркасы одноэтажных промышленных зданий включают комплекс конструктивных элементов (колонны, стропильные и подстропильные фермы, подкрановые балки, прогоны, элементы фахверка и связи), сочлененных между собой в пространственную геометрически неизменяемую систему. Основу этой системы составляют поперечные рамы, состоящие из колонн, жесткозащемленных в фундаментах, и стропильных ферм шарнирно- или жесткосвязанных с колоннами, воспринимающие вертикальные и горизонтальные нагрузки, действующие на каркас. Жесткость и устойчивость рамного каркаса обеспечиваются работой вертикальных и горизонтальных связей, устанавливаемых по шатру здания и между колоннами, а также жестким диском покрытия в случае применения крупноразмерных плит. Генеральным пролетом рамы называется расстояние между осями надкрановой части колонн в поперечном направлении, а шагом рам — расстояние между рамами вдоль здания. В соответствии с "Техническими правилами по экономному расходованию основных строительных материалов" (ТП 101-81) стальные каркасы применяют при пролетах не менее 24 м.

Для промышленного строительства в стране установлен единый модуль М = 600 мм для горизонтальных и вертикальных измерений. Согласно этому модулю, пролеты стальных каркасов одноэтажных зданий назначают равными 24, 30, 36 м и более, кратными 6 м. Шаг колонн по крайним и средним рядам принимают 6 или 12 м. В многопролётных зданиях при необходимости передачи крупноразмерной продукции из пролета з пролет шаг колонн по внутренним рядам может быть увеличен до 18, 24 м и более, его назначают также кратным 6 м. Высота рамы Н от уровня пола до оси нижнего пояса стропильной фермы должна быть кратной 1,2 м (2М) до высоты 10,8 м и кратной 1,8 (ЗМ) при высоте более 10,8 м. Большое влияние на работу каркаса оказывают мостовые краны, режим работы которых определяет и режим работы производственного здания в целом: легкий, средний, тяжелый и весьма тяжелый. Режим работы зданий учитывают при проектировании и расчете конструкций введением специальных коэффициентов в соответствии с требованиями СНиП И-23-81. При проектировании производственных зданий, подвергающихся воздействию высоких температур и агрессивных сред, предусматривают специальную защиту стальных конструкций от чрезмерного нагрева (облицовка керамикой и бетонами, устройство отражательных экранов и так далее) и коррозии (покрытие масляными красками, битумным лаком, металлами и так далее). При возведении зданий, эксплуатируемых в условиях низких температур (от — 40 до — 65°С), конструкции рассчитывают по упругой стадии, уменьшают размеры температурных отсеков, устанавливают дополнительные связи по каркасу, предусматривают мероприятия, снижающие концентрацию напряжений. С целью ускорения и снижения трудоемкости монтажа стальных каркасов в последнее время широко применяют конвейерный способ монтажа крупными блоками. Достоинством его является расчленение процесса сборки на простейшие операции, выполняемые на хорошо оборудованных стендах сборки с последующим передвижением блока с одного поста на другой и в зону подъема с помощью передвижных тележек-платформ. Важнейший принцип проектирования стальных каркасов — типизация конструкций, направленная разработку типовых конструктивных схем зданий, их отдельных элементов.