Вибір матеріалів для каркасів
Матеріалами для каркасів одноповерхових промислових будівель є переважно збірний залізобетон і сталь, значно рідше — цегла та дерево.
При виборі матеріалу для елементів каркасу необхідно враховувати такі умови: розміри прольотів і кроку колон, висоту будівлі, величину і характер навантажень, що діють на каркас, параметри повітряного середовища виробництва, наявність тих чи інших агресивних факторів, вимоги вогнестійкості, довговічності та техніко-економічні передумови. Нижче коротко розглянуті позитивні та негативні сторони конструкцій із різних матеріалів.
Залізобетонні конструкції мають високу довговічність, незгоряння, незначні деформації, дозволяють економити сталь і вимагають невеликих витрат на догляд в процесі експлуатації. Недоліками залізобетонних конструкцій є їх велика вага, залежність зведення від сезону при монолітному залізобетоні, складність робіт з посилення конструкцій, значна вартість перебудови та розбирання.
Залізобетонні конструкції застосовують у більшості типів будівель. Шляхом попередньої напруги високоміцних бетонів та арматури останнім часом вдалося збільшити несучу здатність, знизити власну вагу та розширити область застосування залізобетонної конструкції.
Сталеві мають відносно малу вагу при великій несучій здатності, високої індустріалістю і малою трудомісткістю монтажу. Сталь характеризується великою сталістю властивостей, майже однаковими значеннями розрахункових опорів на розтяг і стиск, однорідністю та надійністю. Тому несуча здатність сталевих конструкцій найвизначніша.
До недоліків сталевих конструкцій відносяться схильність до корозії і зниження несучої здатності під впливом високоїтемператури. Велика потреба у сталі переважають у всіх галузях народного господарства обмежує застосування їх у будівництві.
Кам'яні конструкції в несучих елементах застосовуються рідко, головним чином, у дрібнопрогонових будинках без мостових кранів, коли навантаження на опори незначне. До переваг кам'яних конструкцій відносяться довговічність та вогнестійкість, до недоліків-багаторобність і неіндустріальність зведення, а також важкі умови роботи в зимовий час.
Дерев'яні конструкції непридатні для будівель з крановим обладнанням (за винятком несучих конструкцій покриття), так як вони легко займисті, мають обмежену довговічність і значну деформативність під дією навантажень і в результаті усихання або розбухання деревини. Проте мала власна вага деревини, стійкість її проти впливу багатьох кислот і газів, нікчемний коефіцієнт температурного розширення дозволяють вважати дерев'яні конструкції окремих будівель дуже ефективними (наприклад, склади хімікатів та інших.).
У будинках з уніфікованими навантаженнями несучі конструкції, як правило, виконують із збірного залізобетону. Застосовувати метал можна для наступних конструкцій:
а) колон, фахверка та несучих конструкцій покриттів в одноповерхових будинках: з висотою до низу кроквяних ферм понад 18 м; з кроком колон понад 12 м; з двоярусним розташуванням мостових кранів; з мостовими кранами вантажопідйомністю понад 75 Т; у будинках збірно-розбірних та переносних; а також зводяться на розпучених вічномерзлих грунтах і на територіях, що підробляються, при прольотах більше 12 м або при висоті більше 8 м;
б) для несучих конструкцій покриття: у будинках з легким покриттям (при вазі конструкцій, що огороджують, з покрівлею не більше 100кГ/м2); над гарячими ділянками цехів зінтенсивним тепловипромінюванням (холодильники прокатних цехів, відділення нагрівальних колодязів, пічні та розливні прольоти тощо); у будинках з великими динамічними навантаженнями (копрові цехи, вибухові відділення тощо); у прольотах цехів завбільшки 30 м і більше при скатних покриттях і завбільшки 24 м і більше при плоских покриттях; виробничих будівель, що будуються на Крайній Півночі, при значному видаленні об'єктів будівництва від виробничої бази та залізниць, а також у важкодоступних місцях.
При реконструкції чи відновленні будівель застосовувати металеві конструкції у покриттях дозволено незалежно від величини прольотів у тих випадках, якщо вони спираються на існуючі металеві колони чи підкроквяні ферми або коли будівельні роботи з реконструкції чи відновлення мають вестись в умовах експлуатації будівель.
При переважному застосуванні в промисловому будівництві залізобетону стали можливі три варіанти виконання несучого каркасу: повністю залізобетонний, повністю сталевий і змішаний (колони залізобетонні, ферми металеві). Змішаний каркас застосовують рідко, тому що в порівнянні зі сталевим економія металу
Основні техніко-економічні показники різних каркасів одноповерхової промислової будівлі (за даними ЦНДІ промбудівель)
незначна, а за наведеними витратами, як правило, він дорожчий за сталевий (табл. 9).
Будинки з неповним каркасом (з зовнішніми стінами) у промисловому будівництві застосовуються рідко.