Указания по выбору сетки колонн. Первым шагом проектирования каркаса является размещение колонн, а в зданиях с несущими стенами также несущих стен и перегородок, предназначенных для несения перекрытий и покрытий. Смещение колонн верхних этажей с оси колонн нижних этажей допускается только в зданиях с отступами, если ширина отступа меньше расстояния от крайнего ряда колонн до наружной стены здания, а также в случаях, когда большие помещения нижних этажей (например, залы для танцев) должны быть свободны от внутренних опор Расположение наружных колонн в значительной мере определяет расположение проемов в стенах, а внутренних- расположение перегородок.
Наилучшее расположение колонн обычно получается путем деления площади этажа на квадраты или прямоугольники одинакового размера; так, например, для здания длиной 38 ж и шириной 20 ж следовало бы принять шаг колонн 7,6 ж вдоль здания и 6,65 ж поперек него. В зданиях с железобетонным или стальным сварным каркасом некоторое отступление от равномерного шага колонн может быть полезным для уменьшения величины максимальных изгибающих моментов
Шаг колонн меньше 6 ж редко рационален, за исключением тех случаев, когда очень большие нагрузки или сосредоточение нагрузок в производственных зданиях могут потребовать уменьшения пролета несущих балок, во избежание сокращения свободной высоты помещений при устройстве высоких балок.
С точки зрения экономичности конструкции максимальным пролетом несущих балок следует считать 7,6 ж при обычной конструкции железобетонного каркаса и 12,2 ж — при стальном каркасе с балками из прокатной профильной стали. Однако при особых условиях оба эти предела могут быть значительно превышены. Стандартные стальные двутавровые широкополочные балки самого тяжелого профиля, высотой 91 см, могут в отдельных случаях рационально применяться при пролетах до 20 м, а пролеты до 10 ж часто перекрываются плоскими железобетонными плитами. При использовании сводчатых конструкций пролеты могут быть увеличены до 15ж.
На величину расстояния между колоннами может влиять также наличие сосредоточенных нагрузок, например баков для воды или механического оборудования. Размещение колонн должно быть увязано и с расположением шахт лифтов и лестничных клеток, а также со специальными устройствами в подвальных помещениях (котельные). Некоторые виды общественных зданий, как больницы, часто требуют значительных объемов для размещения коммуникаций. Так, может оказаться целесообразным уменьшить расстояние между двумя смежными рядами колонн для сокращения высоты балок или плит перекрытий, и тем самым обеспечить больше места для коммуникаций.
Облицовка каркаса кладкой производится с наружной стороны колонн. При расположении колонн по границе владения может оказаться целесообразным размещать колонны с отступом на 600-900 мм от лицевой линии с применением консольных конструкций для поддержания ограждающих стен.
Еще более смелое решение конструкции с консольными балками, выполненной в стали. В этом здании применены стальные прогоны пролетом 14,7 ж с консолями длиной 6,1 ж., а в другом направлении железобетонные балки пролетом 8,5 м с консолями длиной 3,1 м.
Здания с несущими стенами. В таких зданиях наружные стены служат опорами для прогонов и балок, несущих нагрузку от перекрытий и крыши. При этом перегородки или внутренние стены могут быть несущими, если их расположение позволяет им служить опорами вдоль линий, делящих площадь здания на пролеты, приемлемой длины при принятой системе перекрытий. В таких случаях перегородки или внутренние стены устраняют необходимость устройства прогонов и поддерживающих их колонн.
Если внутренние несущие стены являются одновременно противопожарными преградами, то требуемый предел огнестойкости перекрытий, а также конструкция самих перегородок и других элементов устанавливаются строительным кодексом. Устройство брандмауэров на всю высоту здания или возвышающихся на определенную высоту над сгораемой кровлей, также регулируется строительными кодексами как в отношении конструкции так и в отношении допускаемых отверстий.
В большинстве зданий подобного типа имеется лишь немного внутренних несущих стен, особенно в подвальных этажах, а дополнительные опоры обеспечиваются стальным или железобетонным внутренним каркасом. В некоторых случаях отдельная часть здания, как например гимнастический зал, может иметь наружные колонны, опертые на наружные стены и служащие опорами стропильных ферм, которые иначе потребовали бы устройства массивных каменных пилонов. Иногда часть здания выполняется с несущими стенами, а другая более высокая часть — в виде каркасной конструкции. Такое решение наиболее выгодно в железобетоне, так как в этом случае оба вида работ выполняются рабочими одной специальности.