емой высоте, такие краны могут обслуживать практически всю площадь цеха, что весьма удобно для организации самых разнообразных производственных процессов.

Современные производственные здания имеют большие пролеты и высоту, часто оборудуются мощными кранами, вследствие чего в несущих конструкциях здания возникают большие усилия.

Комплекс несущих конструкций, воспринимающих нагрузки от веса ограждающих конструкций здания (кровля, стеновые

Рис. Х.1. Конструктивная схема стального каркаса двухпролетного производственного здания

/ - колонны; г-стропильные фермы; 3 - подкрановые балки; 4 - светоаэрационные фонари; 5 - связи по колоннам

панели, переплеты остекления и т.п.), атмосферные нагрузки (снег, ветер), нагрузки от кранов, а в некоторых случаях и от другого технологического оборудования, называется каркасом здания.

В зависимости от размеров здания, грузоподъемности и режима работы кранов, определяемых технологией производства, а также от условий и сроков строительства конструктивные элементы каркаса здания делают из стали или из железобетона. Помимо стальных или железобетонных широко применяются смешанные каркасы производственных зданий, в которых отдельные конструкции (чаще всего конструкции покрытия и подкрановые балки) - из стали, а колонны - из сборного железобетона.

Конструктивная схема стального каркаса двухпролетного производственного здания показана на рис. Х.1.

Основу каркаса составляют поперечные рамы, состоящие из колонн, жестко защемленных в фундаменте, и ригелей (стропильных фер.м), жестко или шарнирно-соединенных с колоннами. Расстояние между осями колонн в поперечном направлении здания называется пролетом. Расстояние между рамами называется шагом рам. В продольном направлении на рамы опираются подкрановые балки, несущие элементы покрытия и фонари.

Жесткость и устойчивость каркаса и его отдельных элементов обеспечивается системой связей: вертикальными связями по колоннам, воспринимающими продольные усилия от действия ветра на торец здания и сил продольного торможения кранов; горизонтальными и вертикальными связями по шатру здания, обеспечивающими устойчивость конструкций покрытия.

К элементам каркаса крепят ограждающие конструкции. По ригелям рам и фонарю укладывают конструкции покрытия. Для поддержания стен, переплетов остекления и ворот устанавливают элементы стенового каркаса - фахверк, который также крепят к рамам. На рис. Х.1 показано производственное здание со стальным каркасом в процессе монтажа.

Производственные здания бывают однопролетными и многопролетными.

По условиям производства здание может быть оборудовано мостовыми кранами в двух ярусах с мощными рабочими площадками для тяжелого оборудования, что приводит к существенному усложнению несущих конструкций каркаса.

2. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К КАРКАСАМ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИИ

Конструкция здания должна полностью удовлетворять назначению сооружения и в то же время быть наиболее экономичной. Поэтому при проектировании производственных зданий в первую очередь необходимо учитывать эксплуатационные требования и экономические факторы.

Чрезвычайно большое влияние на работу каркаса здания оказывают воздействия кранов. Являясь динамическими, многократно повторяющимися и большими по величине, крановые воздействия часто приводят к раннему износу и повреждению конструкций каркаса, особенно подкрановых балок. Поэтому при проектировании каркаса здания особое внимание должно быть уделено учету эксплуатационного режима работы мостовых кранов, который зависит от назначения здания и производственного процесса в нем.

По правилам Госгортехнадзора различают пять режимов работы кранов: с ручным приводом (Р); с машинным приводом- легкий (Л), средний (С), тяжелый (Т) и весьма тяжелый (ВТ).

Краны с ручным приводом (Р) имеют небольшую грузоподъемность и в современных производственных зданиях применяются очень редко (для ремонтных н вспомогательных работ).

Кикин А. И., Васильев А. А., Кошутин Б. Н. Повышение долговечности металлических конструкций промышленных зданий. М., Стройиздат, 1969.

2 Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. М., «Металлургия», 1970.

Краны легкого режима работы (Л) имеют большие перерывы в работе и редко поднимают грузы предельной величины. Примерами кранов легкого режима работы являются крюковые краны, предназначенные для монтажа оборудования и выполнения ремонтных работ.

Краны среднего режима работы (С) характеризуются более интенсивной работой. Типичными для этого режима работы являются крюковые краны механических и сборочных цехов со средне-серийным производством, а также краны ремонтно-мехаиических предприятий.

Краны тяжелого режима работы (Т) работают еше более интенсивно, поднимая грузы, близкие к предельным. Сюда относятся крюковые краны цехов с крупносерийной продукцией, а также литейные, ковочные и завалочные.

Краны весьма тяжелого режима работы (ВТ) характеризуются интенсивной круглосуточной работой с грузами предельной величины. К этой группе кранов относятся также специальные краны с повышенными динамическими воздействиями. К кранам весьма тяжелого режима работы относятся преимущественно мостовые краны некоторых металлургических цехов, грейферные, магнитные с жесткой и гибкой траверсой, магнитно-грейферные, магнитные краны шихтовых, скрапных и копровых отделений, мульдомаг-нитные, литейные, колодцевые, краны для раздевания слитков, краны с лапами и траверсами на жестком подвесе

Несущие конструкции каркасов зданий с кранами «особого» режима работы подвергаются весьма интенсивным силовым воздействиям динамического характера, поэтому при конструировании и расчете элементов каркаса таких зданий необходимо учитывать специальные требования (особые коэффициенты условий работы, меньшие предельные гибкости, прогибы и деформации, конструктивные ограничения и т.д.), приведенные в нормах проектирования стальных конструкций.

На работу строительных конструкций здания большое влияние оказывают внутрицеховая среда, степень агрессивного воздействия которой определяется скоростью коррозионного поражения поверхности металла в мм/год: слабая (до 0,1 мм/год), средняя (до 0,5 мм/год) и сильная (свыше 0,5 мм/год).

При проектировании металлических конструкций зданий со средней и сильной степенью агрессивного воздействия среды следует применять гладкие, открытые элементы, легкодоступные для очистки и окраски, с соответствующим видом лакокрасочного защитного покрытия.

При проектировании зданий, эксплуатируемых в условиях низких температур (климатический пояс с расчетными температурами от -40 до -65°С), вследствие возможности хрупкого разрушения стали необходимо также учитывать специальные требования, приведенные в «Нормах проектирования стальных конструкций». Конструкции рассчитывают только по упругой стадии работы, предусматривают дополнительные связи по покрытию, уменьшают размеры температурных отсеков, предусматривают мероприятия, уменьшающие концентрацию напряжений.

Кроме удовлетворения эксплуатационным требованиям стро-

Согласно СНиП П-В.3-72, такие краны относятся к кранам «особого» режима работы.