Фундамент
Нагрузка от здания на металлокаркасе передаётся в основном через колонны, поэтому под каждую колонну обычно делают отдельный фундамент — столбчатый или свайный. По периметру между ними устраивают цоколь, на который опираются стены. Пол — отдельная конструкция: бетонная плита, рассчитанная на нагрузку от стеллажей, техники или оборудования.
Тип фундамента выбирают по грунтам на площадке и нагрузкам. Поэтому до расчёта мы выезжаем на место, а для крупных объектов нужны инженерные изыскания. Подробнее — в статье «Фундамент под здание из металлокаркаса».
Каркас: рамы, прогоны, связи
Основа здания — поперечные рамы, повторяющиеся по длине с одинаковым шагом. Каждая рама состоит из двух колонн и ригеля или фермы, на которые опирается кровля.
- Пролёт — расстояние между колоннами рамы, то есть ширина здания без промежуточных опор. Чем он больше, тем мощнее сечения рамы.
- Шаг рам — расстояние между соседними рамами. Обычные значения — от 4,5 до 12 м: частый шаг облегчает прогоны, редкий уменьшает число колонн и фундаментов.
- Прогоны — балки поперёк рам, на которые крепится кровля; на стенах ту же роль играет фахверк и ригели обшивки.
- Связи — диагональные элементы между рамами. Они обеспечивают устойчивость каркаса вдоль здания и воспринимают ветер на торцы.
Кровля
Для производственных и складских зданий чаще всего делают двускатную кровлю: она симметрично распределяет снег и позволяет перекрыть большой пролёт. Односкатная удобна для пристроек и навесов — вода и снег уходят в одну сторону, от соседнего здания.
Уклон кровли влияет на то, как сходит снег, и на выбор кровельного материала. Для тёплых зданий кровлю собирают из кровельных сэндвич-панелей, для холодных — из профлиста.
Стены и обшивка
- Сэндвич-панели — два листа окрашенной стали с утеплителем между ними. Панель сразу даёт и наружную обшивку, и утепление, и внутреннюю поверхность. Толщину подбирают под требуемую температуру внутри: для отапливаемых складов и цехов обычно 100–150 мм.
- Профлист — для холодных зданий, навесов и ограждений. Легче, дешевле и быстрее в монтаже, но не утепляет.
- Утеплитель в панелях бывает негорючий (минеральная вата) и полимерный. Выбор зависит от требований пожарной безопасности к конкретному зданию.
Ворота, окна, аэрационный фонарь
Размер и количество ворот закладывают в каркас сразу: над каждым проёмом нужна своя обвязка. Если через ворота будут заезжать грузовики или погрузчики с высоким грузом, их габарит задаёт высоту проёма.
Для дневного света используют ленточное остекление вдоль стен или витражи. В цехах на коньке кровли часто делают аэрационный фонарь — надстройку, через которую уходит тёплый воздух и попадает свет.
Нагрузки и расчёт
Сечения всех элементов каркаса определяются расчётом на нагрузки:
- Снеговая — зависит от снегового района. Пенза относится к III снеговому району, это закладывается в расчёт каждого здания.
- Ветровая — особенно важна для высоких зданий и открытых навесов, где ветер действует и снаружи, и изнутри.
- Технологическая — кран-балки, подвесное оборудование, коммуникации на кровле.
Кран-балку лучше закладывать в проект сразу, даже если она появится позже: колонны и подкрановые консоли под неё отличаются, а усиливать готовый каркас сложнее и дороже. Что ещё учесть, если в цехе будет кран.
Защита металла
Стальной каркас защищают от коррозии грунтовкой и покраской или используют оцинкованные элементы. Способ защиты зависит от среды внутри здания: в неотапливаемом складе, в цехе с влажным производством и на открытом навесе требования разные.
С чего начать
Прикинуть габариты можно в экспресс-чертеже на главной: он строит фасад и изометрию каркаса по вашим размерам и показывает площадь. Дальше — звонок: обсудим задачу, выедем на площадку и предложим решение по конструктиву.