Схемы каркасов промышленных зданий

Так как для промышленных зданий характерно наличие значительных статических и динамических нагрузок, их чаще всего проектируют каркасными. В этом случае происходит разделение функций между несущими и ограждающими конструкциями.

Это имеет место как в одноэтажных, так и в многоэтажных промышленных зданиях.

Наиболее распространенное решение каркаса ОПЗ – схема, при которой ригель соединен с колоннами шарнирно, а колонны жестко заделаны в фундамент (двухшарнирная схема). В этом случае несущие конструкции покрытия и колонны образуют одно- или многопролетные поперечные рамы, обеспечивающие жесткость здания в поперечном направлении. Таким образом, поперечные рамы воспринимают все вертикальные и поперечные горизонтальные нагрузки и передают их на основание.

Такая схема имеет широкое применение и в зданиях с железобетонным каркасом, и в зданиях с металлическим каркасом. Ее достоинством является возможность последовательного расчета конструктивных элементов, начиная сверху вниз.

Несколько реже применяются двухшарнирная схема с шарнирным сопряжением колонн с фундаментом и трехшарнирная схема поперечной рамы. Первая широко применяется в зданиях с металлическими рамами («Канск», «Орск»), а вторая наиболее характерна в зданиях с несущими конструкциями из клееной древесины.

В зданиях с цельнометаллическими каркасами нередко используют бесшарнирную схему поперечной рамы.

В промышленных зданиях в качестве горизонтального элемента поперечной рамы чаще всего применяют плоские линейные элементы – балки, фермы, арки с затяжкой и др.

В продольном направлении устойчивость каркаса обеспечивается фундаментными балками, подстропильными конструкциями, несуще-ограждающими конструкциями покрытия, а также специальными связями по колоннам и по покрытиям.

Совместная работа плоских поперечных рам и продольных элементов позволяет обеспечивать пространственную жесткость и устойчивость здания в целом.

В последние годы довольно широко применяются пространственные конструкции покрытия (оболочки, структурные конструкции и др.). В этом случае конструкции покрытия опираются на колонны в углах, а продольные рамы имеют конструктивное решение аналогичное поперечным рамам каркаса.