Пространственная работа каркаса может учитываться как при пространственной, так и при плоской конструктивной схеме. При пространственной конструктивной схеме горизонтальные усилия, приходящиеся на колонны, передаются на торцевые конструкции, воспринимающие все горизонтальные реакции колонн. При этом торцевые конструкции выполняются в виде ферм.

При плоской конструктивной схеме благодаря горизонтальным дискам обеспечивается передача на соседние рамы реакций, возникающих от сосредоточенных горизонтальных сил, сосредоточенных моментов, приложенных к отдельным колоннам. В этом случае снижение усилий и смещений (моментов) в колоннах достигается включением в работу соседних рам.

Учет пространственной работы производится во всех случаях при пространственной конструктивной схеме, т.е. в случаях, когда горизонтальные смещения воспринимаются жесткими поперечными конструкциями, связанными с остальными рамами дисками и расположенными либо по торцам, либо с промежутками по длине здания.

При плоской конструктивной схеме пространственную работу целесообразно учитывать:

• при наличии сосредоточенных нагрузок, например крановых, вызывающих значительные местные поперечные смещения и моменты, составляющие на менее 20% суммарных моментов в этих сечениях, определенных из расчета по плоской схеме;

• при неодинаковых шагах колонн.

Для однопролетных зданий с регулярной конструктивной схемой целесообразно использовать расчетную схему с горизонтальным диском в уровне подкрановых балок, расположенных вдоль одного ряда колонн. При этом сосредоточенные максимальные нагрузки от кранов прикладываются к колоннам этого ряда и для этих же колонн получают максимальные значения усилий. Усилия от этих нагрузок в колоннах противоположного ряда принимают одинаковыми с тем, для которого подсчитаны усилия.

При пространственном расчете каркас рассматривается как система плоских рам, соединенных между собой горизонтальными продольными дисками. В качестве продольных дисков учитывают диски, расположенные в уровне покрытия, подкрановых конструкций, а также перекрытий, если они расположены по всей длине цеха либо рассматриваемого участка. Учитываемая в расчете жесткость дисков определяется в соответствии с табл. 2.6.

Ввиду значительной трудоемкости расчеты по пространственной схеме рекомендуется проводить с использование ЭВМ. В результате расчета по пространственной схеме, как правило, снижаются значения моментов в нижнем сечении колонн и несколько увеличиваются значения моментов в надкрановых частях. Эффективность учета пространственной работы возрастает для однопролетных рам.

Для многопролетных (при числе пролетов три и более) рам учет диска покрытия нецелесообразен. В этих случаях при наличии диска в уровне покрытия можно производить расчет, исходя из отсутствия смещений в уровне покрытия. Учет диска в уровне подкрановых балок позволяет более точно учесть фактическое распределение усилий от крановых нагрузок.