Каркасна система будівлі
Одна з поширених конструктивних систем цивільних і промислових будівель - просторово стійко-балочна, або каркасна, система. Каркас зазвичай виконується зі збірного залізобетону. Металевий каркас використовується в промисловому і гідромеліоративному будівництві в будівлях з особливо важкими навантаженнями, збільшеними прольотами і висотами або при особливих умовах будівництва і експлуатації.
Повний каркас застосовується в будівлях будь-якої поверховості. Основні елементи каркаса виявляються в залежності від схеми його розрізання і являють собою стійки (колони) і балки (ригелі). Стійки можуть бути висотою на один, два і більше поверхів. Стики стійок з ригелями можуть здійснюватися в площині колон або бути висунутими в проліт в зону найменшого моменту. В останньому випадку колони мають консолі. Можна укрупнити елементи каркаса в П-подібні рами. При цьому скорочується число елементів, які монтує і стиків, але виникають незручності при виготовленні і транспортуванні великогабаритних елементів.
У цивільних будівлях (навчальних, лікувальних, адміністративних та ін.) І схожих за призначенням виробничих будівлях (адміністративно-побутових комплексах) застосовуються связевиє каркаси, що складаються з колон, ригелів, ригелів-розпірок, настилів-розпірок, панелей перекриттів, діафрагм жорсткості, панелей зовнішніх стін стрічкової розрізання і склянок збірних фундаментів. Колони тут мають приховані консолі, що зменшує висоту виступає в приміщення ригеля і тим поліпшується інтер'єр. Колони проектують заввишки в один-два поверхи. Стики колон розташовують на висоті 0,7 м над перекриттям.
Ригелі мають Таврове поперечний переріз. Низ ригеля має полки для обпирання настилів перекриття. Ригелі-розпірки і настили-розпірки забезпечують жорсткість каркаса з площини рам. Крім того, наявність настилів-розпірок ночвоподібної форми дозволяє пропускати через перекриття інженерні комунікації (трубопроводи, канали).
Залежно від призначення будівлі каркаси можна компонувати з поздовжнім і поперечним розташуванням. Панелі зовнішніх стін кріплять в двох рівнях - поверху до колон і низом до ригель. У промислових одноповерхових будівлях основними елементами каркаса є колони, що несуть елементи покриття (балки, ферми та ін.), Підкранові балки і спеціальні зв'язкові елементи. Колони спільно з несучим елементом покриття утворюють попі річкові рами, стійкість яких з площини забезпечується діючою системою зв'язків.
Колони застосовуються двох основних типів: з консолями для прольотів з мостовими кранами і без консолей для безкранових прольотів.
Залежно від висоти будівлі, що пролітають вантажопідйомності крана колони можуть бути суцільного або наскрізного перетину (двогілковий).
Несучі елементи покриття проектують у вигляді плоских лінійних (ферми, балки) або просторових елементів (оболонки, зведення). Уніфіковані конструкції балок застосовують для прольотів до 18 м. Вони бувають одно- і двосхилими, таврового і двотаврового перетину. Для зменшення їх маси в стінках балок влаштовують наскрізні отвори.
Ферми застосовують для прольотів більше 18 м. Вони бувають полігональними, сегментними і з паралельними поясами. Зараз широко застосовують сегментні ферми з безраскосной гратами. При кроці колон 12 або 18 м, що перевищує довжину стандартних плит покриття, застосовують підкроквяні конструкції, службовці для обпирання на них проміжних ферм покриття.
Підкранові балки використовуються для пересування по ним мостових кранів. Одночасно вони виконують роль поздовжніх зв'язків між рамами. При вантажопідйомності кранів до 30 т застосовуються залізобетонні підкранові балки, при більшій вантажопідйомності - металеві. Балки мають таврового поперечний переріз при кроці колон 6 м і двотавровий при кроці колон 12 м.
Просторова жорсткість каркаса
Просторова жорсткість каркаса забезпечується системою горизонтальних і вертикальних зв'язків. Горизонтальними зв'язками служать плити верхніх поясів ферм, в крайніх прольотах температурного блоку (довжина блоку 72, ширина 114 м). Вертикальні зв'язку (хрестові або портальні) встановлюють в середині температурного блоку між колонами в поздовжніх рядах.
У промислових багатоповерхових будівлях застосовують повні залізобетонні каркаси балочного або безбалковими тіпа.- У балочного каркаса рамно-связевой системи стійкість в поздовжньому напрямку забезпечується портальними або хрестовими зв'язками, які встановлюють в середині температурного блоку в кожному поздовжньому ряду колон. Замість портальних зв'язків в крайніх кроках температурного блоку можна встановлювати поздовжні ригелі.
Колони мають трапецієподібні консолі для спирання ригелів. Ригелі можуть бути прямокутного або таврового поперечного перерізу. Ригелі з прямокутним перетином з опертям плит перекриття на верхню полицю застосовують тільки при великих навантаженнях на перекриття. Жест-Кость вузлів сполучення ригеля з колоною забезпечується зварюванням випусків верхньої арматури ригелів зі стрижнями, пропущеними через тіло колони, а також зварюванням закладних деталей ригеля і консолі.
Система безбалковими каркаса рамна, що дозволяє укрупнити монтажні одиниці і збільшити корисну висоту приміщень. Відсутність виступаючих всередині приміщень балок підвищує їх гігієнічність. Каркас складається з колон з розширеною кругової консоллю і міжколонних прогонових панелей.