1. Mittajärjestelmä
Rungon moduuliverkkona käytetään pilareihin nähden keskeistä moduuliverkkoa keskipilareille ja tarvittaessa moduuliverkko sijoitetaan ulkoseinälinjoilla pilareiden ulkopintaan. Suositeltavia moduuliverkon perusmittoja ovat 12M tai 6M. Suurissa rakennuskohteissa on järkevää tukeutua yleisiin mittajärjestelmiin elementtisuunnittelun ja valmistuksen helpottamiseksi.
Standardimoduulimitoitus mahdollistaa valmiin muottikaluston ja vakioraudoitteiden käytön, joka laskee elementtien hintaa ja nopeuttaa elementtien tuotantoa. Teollisuus- ja varastorakennusten korkeuden valintaan vaikuttavat tilan käyttötarkoitus sekä koneiden ja laitteiden tarvitsema tila.
2. Runkojärjestelmät
Teollisuus- ja varastorakennuksissa kantava runko on yleensä pilari-palkkirunko. Rakennukset ovat usein yksikerroksisia halleja, joihin saattaa liittyä useampikerroksisia toimisto- ja aputiloja. Pilarilinjojen lukumäärä riippuu hallin koosta ja tarvittavasta vapaasta jännevälistä.
Teollisuusrakennuksissa rakennusrunko suunnitellaan tuotantotoiminnan vaatimusten mukaan. Muuntojoustavuuden ja tuotannon vaatimusten takia kantavia pystyrakenteita on yleensä vähän ja vaakarakenteiden jännevälit ovat pitkiä. Vaakarakenteiden rakennekorkeudet taas ovat korkeampia kuin esimerkiksi toimistorakennuksissa.
Teollisuusrakennuksen rungon suunnittelu tapahtuu tuotantotoiminnan ehdoilla, jolloin rungon jännevälien ja rakenteiden sijaintiin ei voida aina vaikuttaa. Varasto- ja pienteollisuustiloja suunniteltaessa ei tulevaa toimintaa aina tiedetä etukäteen ja rakennuksen käyttäjät saattavat muuttua ajan kuluessa. Varautuminen muutoksiin voidaan toteuttaa esimerkiksi rakenteiden riittävällä kantokyvyllä ja vaakarakenteiden pitkillä jänneväleillä.
Teollisuus- ja varastorakennuksissa voidaan varautua rakennuksen laajennustarpeeseen esimerkiksi tuotannon kasvaessa tai muuttuessa. Laajennuksiin varaudutaan esimerkiksi siten, että laajennusosan vaakarakenteet mitoitetaan tuettaviksi vanhan osan runkoon tai perustukset rakennetaan laajennusta varten valmiiksi. Tällöin laajennusosan toteutus on suhteellisen helppoa verrattuna tilanteeseen, jossa laajennukseen ei ole varauduttu.. Joissain tapauksissa myös ulkoseinärakenne voidaan suunnitella helposti purettavaksi ja siirrettäväksi uuteen paikkaan laajennuksen yhteydessä.
Teollisuus- ja varastorakennusten runko jäykistetään yleensä teräsbetonisilla mastopilareilla. Pilarien sijasta voidaan käyttää myös jäykistysristikoita. Rakennuksissa, joissa on betoniseiniä, voidaan käyttää myös seinämastojäykistystä. Mastopilarijäykistetyssä rakennuksessa julkisivurakenteet välittävät tuulikuorman pilareille, jotka siirtävät rasitukset yläpohjalle ja palkeille. Vaakarakenteet mitoitetaan yleensä toimimaan levynä ja siirtämään rasitukset edelleen rakennuksen muille pilareille. Kunkin jäykistävän rakenteen saamat rasitukset rakennuksen jäykistyksestä riippuu rakenteen sijainnista ja jäykkyydestä. Rakennusten jäykistämistä on tarkemmin käsitelty osassa Rakennusten jäykistys.
Pitkistä jänneväleistä ja usein suurista hyötykuormavaatimuksista johtuen, tulee erityistä huomiota kiinnittää suurten kuormakeskittymien siirtämiseen kantavilta rakenteilta perustuksille asti. Tämä asettaa valittavalle runkojärjestelmälle erityisvaatimuksia rakennedimensioita määritettäessä ja mitoitettaessa.
2.1 Perustukset
Rakennuksen kantava runko perustetaan anturoilla kantavan maapohjan tai paalujen varaan yleensä paikallavalurakenteina. Julkisivut ovat yleensä ei-kantavia, jolloin niille ei tehdä perustuksia vaan ne tuetaan pilareihin tai pilarianturoihin. Perustusten koko ja tyyppi määräytyvät kuormituksen ja maapohjan kantavuuden mukaan.
2.2 Pystyrakenteet
Rakennuksen kantava pystyrakenne on yleensä pilarirunko. Pilarit ovat poikkileikkaukseltaan neliön tai suorakaiteen muotoisia ja pilarikoko valitaan eniten kuormitettujen pilarien mukaan. Pilarit toimivat usein myös jäykistävänä rakenteena, jolloin niihin kohdistuu myös mm. tuulesta, rakenteiden vinoudesta ja nostureista aiheutuvia vaakakuormia. Vaakarakenteiden pitkän jännevälin takia pilariverkko on harva ja ulkoseinälinjoilla tarvitaan usein lisäpilareita julkisivuelementtien tuentaan.
Yläpohjapalkit tuetaan yleensä pilarien päähän ja suurista tukireaktioista johtuen on pilarien mittoja valittaessa tarkastettava myös tukipintojen riittävyys.
Välipohjan kuormat ovat yleensä suurempia kuin yläpohjan kuormat ja palkkikorkeus on yläpohjaan verrattuna rajoitettu. Välitason kannatusta varten tarvitaan usein lisäpilareita. Välitason palkit tuetaan lisäpilarien päihin tai kylkiin sekä yläpohjaa tukeviin pilareihin konsoleiden avulla. Konsolit voivat olla näkyviä betonikonsoleita tai betonivaluun sijoitettavia piilokonsoleita.
Nosturiradat tuetaan betonikonsoleiden varaan. Nosturiratojen aiheuttamat dynaamiset kuormitukset on huomioitava rakenneosia ja kokonaisuutta suunniteltaessa ja mitoitettaessa.
2.3 Vaakarakenteet
Palkit ovat jännitettyjä tai teräsbetonipalkkeja jännevälistä ja kuormituksista riippuen. Pitkillä jänneväleillä käytetään jännebetonisia I- tai HI – palkkeja. HI- palkkeja käytettäessä saadaan vesikatolle harjamainen muoto ilman tilaa vievää keskipilarilinjaa. HI-palkkien yläpinnan kallistus on 1:16.
Palkit mitoitetaan yksiaukkoisina ja vapaasti tuettuina. Poikkileikkauksen koko valitaan eniten rasitettujen palkkien mukaan. Palkkien mitoituksessa on huomioitava erityisesti raudoituksen ankkuroinnin vaatima tilantarve.
Väli - ja yläpohjalaatat ovat jännitettyjä ontelo-, kuori- tai TT-laattoja. Ontelolaatasto voidaan myös mitoittaa toimimaan yhdessä palkkien kanssa liittorakenteena. TT-laattoja käytetään, kun jännevälit ovat pitkiä, yläpohjan painoa halutaan pienentää tai kuormat ovat erityisen suuria. TT-laatan pistekuorman kestävyyttä voidaan välitasoissa parantaa raudoitetulla paikallavaletulla pintalaatalla.
TT-poikkileikkauksesta on markkinoilla olemassa eri vaihtoehtoja erilaisilla poikkileikkausmitoilla sekä eri käyttötarkoitusta varten. Esimerkkeinä voidaan mainita TEK- ja Super TT- laatat.
Yläpohjan kallistukset voidaan tehdä myös eri korkeusasemiin asennetuilla palkkilinjoilla ja TT-laatoilla. Kallistettuja palkkeja käytettäessä käytetään erityisiä kiila – neopren - tukilevyjä.
Teollisuusrakennusten alapohjien kuormat ovat usein suuria ja muut lattialle asetetut vaatimukset riippuvat tilojen käytöstä. Esimerkiksi korkeavarastoissa lattian tasaisuusvaatimus on suuri. Rakenteen taipumaominaisuudet vaikuttavat jännevälin ja rakennekorkeuden valintaan. Kantavissa alapohjarakenteissa käytetään yleisimmin suorakaiteen muotoisia palkkeja ja ontelolaattoja.
Alapohjan tiiveys täytyy aina varmistaa haitallisten ilmavuotojen estämiseksi alapohjan alustatilasta sisäilmaan. Tiivistämisellä estetään mm. radonin ja haitallisten homeitiöiden pääsy sisäilmaan.
Kantavan alapohjan palkkijako ja palkkien pituus on yleensä suuremman kuormituksen takia erilainen kuin yläpohjarakenteissa.
2.4 Julkisivut
Julkisivut ovat usein kapeita nauhamaisia elementtejä, jotka tuetaan päällekkäin ja kiinnitetään pilareihin. Nauhat voidaan asentaa myös pystysuuntaisesti, jolloin alapää tukeutuu perustuksiin ja yläpää tuetaan vaakasuunnassa yläpohjarakenteisiin.
Julkisivuelementit ovat yleensä teräsbetonisia sandwich - elementtejä. Julkisivuna voidaan käyttää myös erilaisia jännitettyjä elementtejä. Kylmissä rakennuksissa voidaan käyttää eristämättömiä kuorielementtejä.