Многоэтажные промышленные здания проектируют и возводят в каркасно-панельном исполнении.

Сетка колонн – 6х6, 6х9, 6х12, 9х12 м.

Высота этажей может быть различной в зависимости от производственной необходимости и составлять – 3,3; 3,6; 4,8;6,0; 7,2 и 8,4 м.

Оптимальной считается этажность -4-6 этажей, но может быть 12-20.

Колонны имеют квадратное сечение 40х40 до 60х60 см. Высота колонн зависит от высотной разрезки и может быть на 1-5 этажей, но редко превышает 20 м (из условий изготовления, транспортирования и монтажа). Стыки колонн предусмотрены на высоте 1 м от отметки перекрытия и проектируются жесткими.

Ригели для зданий с перекрытиями, опирающимися на полки ригелей, имеют высоту 80 и ширину 65 см. При сопряжении с колонной выпуски арматуры обоих элементов сваривают, приваривают закладные детали ригеля и консоли колонны с последующим замоноличиванием стыка.

Перекрытия выпускают в виде основных плит шириной 1,5 и 3 м и доборных плит шириной 0,75 м. Доборные плиты размещают только по наружным рядам колонн. Межколонные плиты располагаются по осям колонн и приваривают к закладным деталям ригелей в четырех точках.

Стеновые панели – навесные, высотой 1,2 и 1,8 м при ширине на пролет. Панели первого этажа устанавливают на фундаментные балки, панели последующих этажей – на стальные столики, привариваемые к закладным деталям колонн.

В практике многоэтажного строительства используется рамная, связевая и рамно-связевая конструктивные схемы каркаса, соответствующие различным условиям его статической работы.

Рамная схема представляет собой систему колонн, ригелей и плит перекрытия, соединенных в жесткую и устойчивую пространственную систему. Все горизонтальные и вертикальные нагрузки воспринимаются узлами колонн и ригелей, которые выполняются жесткими. Такая система очень трудоемка и требует повышенного расхода металла. Ее применяют в тех случаях, когда по условиям технологии не допускается установка поперечных и продольных перегородок и связей между колоннами.

Связевая схема отличается от предыдущей тем, что колонны работают только на вертикальные нагрузки, а горизонтальные воспринимаются системой вертикальных дисков и ядер жесткости.

Рамно-связевая схема многоэтажных зданий включает плоские рамы, расположенные в поперечном направлении относительно продольной оси здания, и диафрагмы жесткости. Продольная устойчивость здания создается за счет вертикальных дисков жесткости, которые выполняют в виде металлических решеток или железобетонных плоскостей.

При возведении многоэтажных зданий в зависимости от условий ввода зданий в эксплуатацию и материала конструкций при меняют жва основных способа монтажа:

- горизонтальный поэтажный или поярусный;

- вертикальный по частям (секциям) здания на всю высоту.

Горизонтальный поэтажный способ является наиболее распространенным, так как обеспечивает большую жесткость и устойчивость каркаса на всех стадиях монтажа, а также более равномерную осадку фундамента. Горизонтальный способ применяют при монтажа ж/б элементов с заделкой стыков вслед за установкой конструкций. При этом после установки этажа (или яруса – при 2- и 3-этажной разрезке колонн), когда бетон в стыках наберет прочность 70% проектной прочности, начинается монтаж следующего яруса или этажа.

Вертикальный монтаж предусматривает возведение здания отдельными частями, обычно в 2-4 шага колонн сразу на всю высоту здания. Достоинство метода в том, что строительная площадка занимает меньше места, так как предусматривает расположение монтажного крана и складов конструкций в габаритах строящегося здания. Возведение здания на всю высоту позволяет на этой части выполнить сразу кровлю и приступить к выполнению всех послемонтажных и отделочных работ, что обеспечивает возведение зданий с отделкой в значительно сокращенные сроки.

Для реализации технологии монтажа конструкций рекомендуется применять башенные, самоходные стреловые и козловые краны.

При ширине зданий до 18 м башенные и стреловые краны устанавливают с одной стороны, при большей ширине – с двух сторон или внутри здания.

Башенные краны применяются грузоподъемностью от 5 до 25 т. Стреловые краны (на гусеничном или пневмоколесном ходу) имеют грузоподъемность от 16 до 100 т и оснащены стреловым или башенно-стреловым оборудованием.

Иногда используется смешанный вариант применения башенных и стреловых кранов, когда колонные нижних этажей имеет массу 8-10 т (монтируются стреловым краном), а масса остальных элементов не превышает 5 т (монтируются башенным краном грузоподъемностью 5 т).

При горизонтальной схеме краны обычно устанавливаются вне здания с одной или двух сторон, при вертикальной схеме – в пределах среднего пролета.

Козловые краны используются в тех случаях, когда в здании предполагается размещение тяжелого и крупногабаритного технологического оборудования. Козловыми кранами целесообразно монтировать здания высотой до 4 этажей.

В основном используют монтаж со склада.

Монтаж осуществляют комплексные бригады, в состав которых входят монтажники, электросварщики, бетонщики, слесари, рабочие других специальностей.

В зависимости от очередности монтаж делят на 3 этапа:

- устройство фундаментов и монтаж подземной части здания, иногда колонн первого яруса;

- монтаж каркаса и плит перекрытия с выверкой и закреплением;

- навеска стен из крупных панелей.(желательно, чтобы навеска панелей отставала не менее чем на один ярус (этаж) от монтажа других элементов здания.)

Конструкции надземной части монтируют после завершения работ по подземной части, включая прокладку инженерных коммуникаций, устройство дорог и проездов, засыпку пазух фундаментов, цоколя и т.д.

В зданиях протяженностью в два и более температурных блока конструкции монтируют по захваткам, причем используя принцип поточности.

Размер монтажных захваток принимается:

- по длине здания – один температурный блок длиной до 72 м;

- по ширине здания – все здание или его половина при расположении кранов по продольным сторонам, несколько шагов – при расположении внутри здания.

Используются все 3 метода – раздельный, комплексный, смешанный.

Основой оснастки являются кондукторы, используемые для установки одно- и многоэтажных колонн. Монтаж каркасов многоэтажных зданий с колоннами двухэтажной и более разрезки рекомендуется производить с помощью групповых кондукторов и рамно-шарнирных индикаторов РШИ. Для монтажа каркасов малоэтажных и двухпролетных рекомендуется применять одиночные кондукторы.

Монтажный процесс включает в себя сам монтаж, сварку и заделку стыков, что обеспечивает пространственную жесткость и прочность конструкций. В этом заключается специфика возведения многоэтажных промышленных зданий, которая заключается в своевременном и качественном выполнении работ по сварке и заделке стыков. (Например, при установке колонны на нижестоящую стык между ними первоначально прихватывается точечной сваркой, а после укладки ригелей и межколонных плит можно выполнять окончательную сварку по периметру колонны.)        

Перед началом монтажа каркаса на очередном ярусе или этаже необходимо:

- закончить установку всех конструкций каркаса нижележащего яруса, произвести сварку и замоноличивание узлов всех смонтированных элементов;

- перенести основные разбивочные оси на перекрытие или оголовки колонн, определить монтажный горизонт и составить исполнительную схему элементов каркаса ранее смонтированного этажа.

Монтаж надземной части начинают с монтажа колонн. Применяют одноэтажные и многоярусные колонны высотой 3-5 этажей, что позволяет уменьшить затраты на изготовление и монтаж, повысить эксплуатационную надежность здания. В то же время использование многоэтажных колонн требует снижения допусков на отклонение при монтаже, учета гибкости колонн, обеспечения устойчивости в процессе их сборки.

В зависимости от длины колонны в процессе подъема их стропят за одну или две точки с помощью рамочных, пальцевых, балансирных захватов. При установке многоэтажных колонн необходимо правильно выбрать способ подъема и перевода из горизонтального положения в вертикальное.

Для колонн 3 и 4этажной разрезки (высотой более 10м) необходимо применять приспособления, обеспечивающие крепление колонн не только в стаканах, но и по высоте с использованием подкосов, растяжек, групповых кондукторов.