Основу для применения в строительстве лёгких конструкций создало осуществление ряда мероприятий по развитию производства эффективных видов конструкционных и других строительных материалов:
- тонколистового проката, стального профилированного листа, гнутых и фасованных профилей из высококачественных и легированных сталей, асбестоцементных крупноразмерных волнистых и плоских листов;
- эффективных профилей и различных изделий для внутренней и внешней отделки зданий из алюминиевых сплавов;
- теплоизоляционных материалов с объёмной массой менее 300 кг/м3 из пенопластов, минеральной ваты и др. легких бетонов на искусственных и естественных заполнителях.
В основу разработанных типовых проектных решений зданий с легкими металлическими конструкциями положены габаритные схемы одноэтажных производственных зданий. Несущие стальные легкие конструкции покрытий разработаны в виде плоскостных и пространственных конструкций.
Плоскостные конструкции покрытий многообразны и применяются как сплошные, так и решетчатые, рамные и балочные, плоские и скатные.
Наиболее экономичными являются фермы из труб круглого сечения, пролетом 18 и 24 м. Пространственные конструкции разработаны для зданий с покрытием из "структурных" конструкций из труб и уголков прокатных профилей.
Параметры зданий с лёгкими металлическими конструкциями представлены в табл. 9.
Таблица 9
| Габаритная и конструктивная схема ячейки здания | Длина L, мм | Высота до низа плиты, Н, мм | Шаг колонн, мм | Шаг ферм | Нагрузка от снега кгс/м2 |
Со стропильными фермами из труб круглого сечения
| 50, 70 100, 150 |
Со структурными конструкциями из труб (типа "Берлин")
| - | 50, 70 50, 70 |
Со структурными конструкциями из прокатных профилей (уголки, двутавры, швеллеры)
| 50,70 100,150 |
С пространственными решетчатыми конструкциями из труб типа «Модуль», «Кисловодск»
| (30000)* (36000)* | - - - - |
В скобках приведён размер блока покрытия.
Здания с покрытием из структурных стальных конструкций типа ''Модуль"
Здания с покрытием из структурных стальных конструкций типа «Модуль» широко используются при строительстве винодельческих заводов, консервных заводов.
Габаритные размеры модуля:
24×24 м, 30×30 м и 36×36 м с сеткой колонн соответственно:
12×12 м, 18×18 м и 24×24 м. Высота от уровня чистого пола здания до низа
структурной плиты 4,8 м; 6,0 м; 7,2 м; 8,4 м.
Квадратные размеры модуля в плане позволяют компоновать из нескольких модулей здания различных размеров и конфигураций в плане.
Рис 1. Компоновка здания из отдельных модулей
Несущим каркасом здания с покрытием из структурных конструкций являются колонна и структурная плита. Колонны расположены в четырёх углах структурной плиты на расстоянии 6 м от контура плиты, что создаёт разгружающие консоли по периметру плиты.
Структурная плита принята двухпоясной с ортогональной сеткой узлов. Размер ячейки2×2 м, высота плиты 1,41 м. Конструктивные элементы структурной плиты стержневые и узловые элементы стержневые элементы запроектированы из круглых горячекатаных труб (ГОСТ 8732-70 четырёх типов: Ø 57×3,5; Ø 70×4; Ø 83×5 и Ø 95×8).Узловые элементы 2-х типов: сфера и полусфера - из стали. Соединение стержневых элементов в узле производится на высокопрочных болтах М22 через вкладыши.
Колонны запроектированы стальными из круглых труб или из 2-х швеллеров и сборными железобетонными.
Структурная плита опирается на колонны через пирамидальные капители, образованные из стержневых элементов.
Фундаменты монолитные, железобетонные с анкерными болтами для металлических колонн и стаканного типа под сборные железобетонные колонны.
Здания с покрытием из пространственных решетчатых конструкций из труб типа "Кисловодск"
Предназначены для различных климатических условий строительства. Габаритные размеры блока а плане 30×30 м, 36×36 м с сеткой колонн соответственно: 18×18 и 24×24 м.
Высота до низа плиты покрытия 4,8; 6,0; 7,2;. 8,4 м.
Решетчатая стержневая пространственная плита имеет ортогональную сетку поясов с ячейками 3×3м и высоту по осям поясов 2, 12 м. Узлы верхнего и нижнего поясов соединены раскосами. Узловой элемент представляет собой стальной многогранник с резьбовыми отверстиями.
Стержни, в зависимости от усилий выполняются из труб. Колонны представляют собой жесткозаделанные в монолитный железобетонный фундамент стойки из стальных труб 325, 426 и 530 мл или железобетонных центрифугированных труб.