Лекция №3. Конструкции промышленных зданий: Каркасы одноэтажных промышленных зданий: Выбор материалов для каркасов. Железобетонный каркас.

1. Выбор материалов для каркасов

Каркасы одноэтажных промышленных зданий монтируют в основном из сборного железобетона и стали, значительно реже – из монолитного железобетона, кирпича, алюминия, древесины и пластмасс.

При выборе материала для элементов каркаса необходимо учитывать следующие условия: размеры пролетов и шага колонн, высоту здания, величину и характер действующих нагрузок, параметры воздушной среды производства, наличие агрессивных факторов, требования огнестойкости, долговечности и технико-экономические предпосылки.

Ниже кратко рассмотрены положительные и отрицательные стороны конструкций из различных материалов:

Преимущества ЖБК: высокая долговечность, несгораемость, незначительные деформации, экономия стали (до 50-60%), небольшие эксплуатационные затраты.

Недостатки: большая масса, значительная трудоемкость стыковых соединений при сборном железобетоне, зависимость от сезона для каркаса из монолитного железобетона, сложность, работ по усилению конструкций, высокая стоимость перестройки и демонтажа.

Преимущества стальных конструкций: относительно малая масса при большой несущей способности, высокая индустриальность, малая трудоемкость монтажа, высокая надежность, так как сталь отличается однородностью, одинаковыми значениями расчетных сопротивлений на растяжение и сжатие. Поэтому несущая способность стальных конструкций наиболее определена.

Недостатки: подверженность коррозии и снижение несущей способности под воздействием высокой температуры. Вследствие большой потребности в стали во всех областях народного хозяйства применение ее в строительстве ограничено.

Преимущества алюминиевых конструкций: малая масса и высокая несущая способность, стойкость против коррозии (при работе в условиях агрессивной среды их не требуется покрывать защитной покраской), меньшая хрупкость при низких температурах (по сравнению со стальными), хорошие эстетические качества, отсутствие искр при ударе по ним твердыми предметами. Недостатки: пониженная жаропрочность, высокий коэффициент линейного расширения и трудоемкость осуществления соединений (коррозия в узлах).

Преимущества деревянных конструкций: малая собственная масса, стойкость против воздействия многих кислот и газов, ничтожный коэффициент температурного расширения, менее трудоемки в изготовлении (на 30-40%) по сравнению с железобетонными и стальными. Недостатки: малопригодность для зданий с крановым оборудованием (за исключением несущих конструкций покрытия), низкая температура возгорания, ограниченная долговечность, значительная деформативность под действием нагрузок и в результате усушки или разбухания древесины. Т.о. для некоторых зданий ДК весьма эффективны.

Преимущества каменных конструкций: долговечность, огнестойкость и распространенность исходных материалов. Недостатки - многодельность и неиндустриальность в строительстве, тяжелые условия возведения в зимнее время. Т.о. каменные конструкции для несущих элементов применяют редко, главным образом в мелкопролетных зданиях без мостовых кранов, когда нагрузка на опоры незначительна.

Преимущества конструкций из пластмасс: легкость, высокая индустриальность и коррозионная стойкость. Недостатки - низкая огнестойкость, повышенная деформативность и высокая стоимость. Пластмассовые несущие конструкции пока мало распространены, их применяют главным образом в ограждениях зданий. Однако интенсивное развитие химической промышленности открывает перед пластмассами широкие перспективы.