ительные конструкции должны быть экономичны в самом широком смысле слова.

К экономическим факторам относятся прежде всего затраты, связанные с возведением сооружения, включающие стоимость материалов, изготовления, перевозки и монтажа конструкций. Необходимо учитывать эффект, получаемый от сокращения времени строительства и более раннего начала производства продукции, а также расходы, связанные с поддержанием сооружения в состоянии, обеспечивающем условия его нормальной эксплуатации в течение всего срока службы.

Эти факторы очень сложны, порой зависят от конъюнктурных условий, часто противоречат один другому (например, расход стали и трудоемкость изготовления конструкций; затраты на возведение сооружения и расходы на поддержание конструкций в необходимом состоянии и т.д.). При проектировании конструкций здания все это должно учитываться; необходимо найти оптимальное технико-экономическое решение, наилучшим образом удовлетворяющее всем условиям.

Вопрос о выборе материала для каркаса здания (металлический, железобетонный или смешанный) должен решаться с учетом назначения сооружения (эксплуатационные требования) и экономических факторов.

Металлический (стальной) каркас особенно рационален по условиям эксплуатации для зданий с кранами тяжелого и весьма тяжелого режимов работы, поскольку при больших, непрерывно повторяющихся динамических воздействиях металлические конструкции наиболее надежны.

Особенно рациональны стальные каркасы для производственных зданий, возводимых в труднодоступных районах или при значительном удалении объектов строительства от производственных баз, что определяется относительно малой массой стальных конструкций.

Необходимо отметить, что применение стальных конструкций позволяет сократить сроки возведения зданий, а это предопределяет не только удешевление строительства, но и быстрейшее введение в эксплуатацию производственных мощностей.

Исходя из условий экономии стали в обычных условиях, металлические каркасы следует применять в зданиях с большими пролетами (130 м, а в неотапливаемых зданиях (118 м), значительной высоты (при расстоянии до низа ферм более 14 м), при большом шаге колонн (В12 м), в зданиях с тяжелыми кранами (Q>50 т), при двухъярусном расположении кранов2.

Смешанные каркасы рационально применять для зданий легкого и среднего режима работы при меньших пролетах и высоте.

Стрелецкий Н. С, Стрелецкий Д. Н. Проектирование и изготовление экономичных металлических конструкций. М., Стройиздат, 1964.

2 Технические правила по экономному расходованию основных строительных материалов. ТП 101-73.

оборудованных кранами грузоподъемностью до 30 т. При еще меньших параметрах зданий возможен железобетонный каркас, подкрановые балки в котором целесообразно выполнять стальными.

Основным критерием выбора материала конструкций каркаса во всех .случаях являются стоимостные показатели, определяемые вариантным проектированием Ч

Стоимость стальных конструкций в деле в основном определяется стоимостью металла, изготовления и монтажа.

Оптимальное решение, учитывающее одновременно стоимость металла, изготовления и монтажа, дает типизация конструкций, С

которая должна рассматриваться как основное направление современного проектирования. Под типизацией подразумевается комплекс правил и требований, которым должна быть подчинена конструктивная форма однородных конструкций, чтобы она в целом наиболее полно отвечала признакам оптимальности: была наиболее экономичной по затратам металла, наименее трудоемкой в изготовлении и удобной в монтаже.

Принципиальное решение основной технико-экономической задачи типизации конструкции показано на рис. Х.2. Кривая 1 характеризует уменьшение стоимости и расхода металла при увеличении числа типоразмеров конструкций. Естественно, чем полнее учтены индивидуальные особенности каждого объекта, тем экономичнее по затрате металла будут конструкции, однако такой объект будет иметь свои, частные размеры конструкций и их число в целом для всех проектируемых производственных зданий будет очень велико. Сокращение числа типоразмеров вызывает перерасход металла, так как в пределах каждой установленной градации должен применяться больший типоразмер с запасом для всего интервала. Кривая 2 отражает снижение стоимости изготовления и монтажа конструкций при уменьшении числа применяемых типоразмеров, т. е. с увеличением серийности конструктивных элементов. Это снижение стоимости происходит благодаря упрощению и удешевлению производства и монтажа: применению типовой оснастки и приспособлений, специальных поточных линий, наличию готовых типовых нормалей, чертежей и пр. Суммарная стоимость конструкций (кривая 3) имеет наименьшее значение при оптимальном числе типоразмеров «опт-Основной предпосылкой типизации является принцип модульности, т. е. соизмеримости размеров элементов, кратности их определенной величине, называемой модулем. Для объемно-планировочных и конструктивных решений всех строительных конструкций установлен основной модуль М, равный 10 см. В целях сокращения применяемых типоразмеров конструкций для от-, дельных объемно-планировочных и конструктивных размеров установлены! укрупненные модули, равные 2М, ЗМ, 6М и т. д. Так, для основных плани-.

п опт

Рис. Х.2. Принципиальное решение основной технико-экономической задачи типизации конструкций

7 - стоимость металла; 2 - стоимость изготовления и монтажа; 3 - суммарная стоимость

Л И X т а р н И К о В Я. М. Металлические конструкции. Методы технн-ко-э;илшмического анализа при проектировании М., Стройиздат, 1968.

Единая модульная система в строительстве. Основные положения проектирования СНиП II-A.4-62.

Основные положения по унификации объемно-планировочных и конструктивных решений промышлепн:->1х зданий. СН 223-62.

ровочных размеров (пролеты, шаги колонн) одноэтажных производственных зданий установлен укрупненный модуль 60 М = 6м; пролеты зданий 18, 24, 30 и 36 м и более; шаг наружных колонн 6 и 12; шаг внутренних колонн 6, 12 и 18 м, а если необходимо - и более (кратный 6 м). Полезная высота зданий (от отметки чистого пола до низа конструкций покрытия) принимается кратной 6 М=60 см. Этому же модулю кратны размеры высот ограждающих конструкций (стеновых панелей, окон, проемов для ворот). Ширина фонарей принимается 6 и 12 м (кратно укрупненному модулю 60 М).

Унификация объемно-планировочных и конструктивных решений позволяет резко сократить число типоразмеров конструктивных элементов каркасов зданий и открывает возможность разработки типовых конструкций для многократного применения.

В настоящее время для производственных зданий общего назначения разработаны чертежи типовых колонн, ферм, подкрановых балок, фонарей и вспомогательных конструкций, применение которых резко ускоряет проектирование и изготовление конструкций, снижает их стоимость, улучшает качество и повышает надежность.

§ 38. КОМПОНОВКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ КАРКАСА

Проектирование каркаса производственного здания начинают с компоновки его конструктивной схемы. Исходным материалом является технологическое задание, в котором даются расположение и габариты агрегатов и оборудования цеха, число кранов, их грузоподъемность и режим работы. Технологическое задание содержит данные о районе строительства, условиях эксплуатации цеха (освещенность, температурно-влажностный режим и т. д.).

При компоновке конструктивной схемы каркаса рашаются вопросы размещения колонн здания в плане, выбирается схема поперечной рамы, устанавливаются внутренние габариты здания, назначаются генеральные размеры основных конструктивных элементов каркаса, решается система связей по колоннам и шатру здания.

/. РАССТАНОВКА КОЛОНН

В плане колонны промышленных зданий должны расставляться по модульной сетке разбивочных осей (рис. Х.З,а). Размеры пролетов принимаются кратными 6 м (12, 18, 24, 30, 36 м и т. д.), наиболее употребительные из них 24, 30 и 36 м. Шаги рам (шаг колонн) также кратны 6 м и принимаются: для наружных рядов 6 или 12 м, для внутренних рядов - в соответствии с технологическими требованиями (передача продукции из пролета в пролет) 6, 12, 18 м или более (рис. Х.З, б). В этом случае между колоннами средних рядов приходится устанавливать подстропильные фермы, на которые опираются фермы покрытия. Колонны у торцов здания обычно смещают на 500 мм внутрь для удобства выполнения углов цеха из стандартных кровельных и стеновых панелей.