Характеристика объекта и условий строительства

В данном разделе приводится краткое описание условий строительства согласно выданного задания на курсовое проектирование. Указываются: географический пункт строительства; климатическая характеристика района; уровень грунтовых вод; называется состав участников строительства и поставщиков строительных материалов и конструкций; способы доставки грузов на стройплощадку; источники обеспечения строительства водой, энергетическими и прочими ресурсами, рабочими кадрами и строительными машинами; сроки строрительства объекта и срок начала проектных работ; стадия проектирования, сроки проектирования и другие дополнительные условия, выполнение которых необходимо при разработке курсового проекта.

 

Методы производства работ

В разделе дается описание технологической и организационной последовательности выполнени основных видов строительных работ, предусмотренных календарным графиком производства работ на объекте. Дается краткое описание методов производства работ и расстановки бригад. При возведении объекта поточным методом приводятся расчеты параметров потока.

Одноэтажные промышленные здания из стальных конструкций проектируют и возводят с пролетами 18, 24, 30 и 36 м и высотой до 30 м. Одноэтажные здания из железобетонных конструкций имеют пролеты 12, 18, 24 и 30 м и высоту (по верху колонн) до 14,4 м, а здания со смешанным каркасом проектируют на пролеты 24, 30 и 36 м при высоте до 18 м. Одноэтажные промышленные здания в зависимости от величины пролета, шага и высоты колонн разделяют на типы: легкие — пролет 6... 18 м, высота 5... 12 м; средние — пролет 18...30 м, высота 8...24 м; тяжелые — пролет 24...36 м, высота 18...30 м.

Основные критерии выбора методов и организации монтажа конструкций большепролетных зданий:

¾ объем монтажных работ;

¾ объемно-планировочное и конструктивное решения здания;

¾ установленные сроки монтажа и возведения здания в целом;

¾ наличный парк монтажных механизмов.

Методы монтажа конструкций различных зданий подразделяют в зависимости от:

• применяемого подъемно-монтажного оборудования — крановый и бескрановый методы;

• степени укрупнения элементов в блоки перед монтажом — поэлементный, крупноблочный монтаж, конвейерная сборка, рулонирование;

• последовательности установки элементов в проектное положение;

• последовательности установки в проектное положение плоских и пространственных монтажных и технологических блоков;

• движения крана вдоль или поперек здания при монтаже;

• способов наведения и установки элементов на опоры;

• последовательности сборки конструкций по вертикали;

• конструктивных особенностей зданий, сооружений и работы конструкций в процессе монтажа;

• направления возведения объекта — методы надвижки, вертикального подъема, поворота.

Предварительное укрупнение конструкций. В зависимости от степени предварительного укрупнения различают:

• монтаж отдельными конструктивными элементами;

• монтаж предварительно укрупненными плоскостными или объемными блоками;

• монтаж комплексными блоками с установленными и закрепленными элементами инженерного и технологического оборудования.

Технологические и функциональные требования обусловливают постоянное увеличение пролетов конструктивных элементов зданий и сооружений. Поэтому в последние годы все чаще встречаются примеры монтажа: производственных зданий и сооружений пролетами 96 м и более; спортивных сооружений пролетами до 224 м; зданий рынков пролетами 100 м и более; широкого применения неразрезанных длинномерных подкрановых и подкраново-подстропильных балок и ферм.

В качестве элементов покрытия большепролетных зданий и сооружений применяют: металлические балочные и ферменные системы (иногда предварительно напряженные с затяжками); блочно-балочные конструкции с тонколистовыми предварительно напряженными обшивками (блочные конструкции представляют собой пространственный каркас, на который натянуты обшивки только сверху или сверху и снизу; панельно-блочные конструкции состоят из верхней и нижней панелей, соединенных в пространственный блок вертикальной решеткой и поперечными связями); перекрестно-стержневые системы типа структур; рамные конструкции; висячие покрытия (мембранные тонколистовые одно- и двухпоясные: с жесткими нитями – висячими фермами и балками; подвесные – плоскостные и пространственные, арочные и купольные системы; железобетонные пространственные покрытия (купола, своды, оболочки, складки, арки).

Вследствие больших габаритов и масс конструктивных элементов большепролетных зданий и сооружений их не всегда возможно монтировать в цельнособранном виде традиционными методами с применением единичных грузоподъемных средств (крана или мачты). Поэтому нередко монтаж таких элементов выполняют из отдельных частей с использованием временных опор. При предварительном укрупнении элементов и для их монтажа в проектное положение применяют одновременно несколько кранов (мачт), производят монтаж надвижкой (накаткой) укрупненных блоков или выполняют вертикальный подъем с использованием мощных домкратных систем.

Технологические и функциональные требования большинства типов общественных и промышленных зданий подразумевает объёмно-планирово-чные решения с перекрытием больших пролётов. К настоящему времени успешно перекрыты производственные цеха до 96м; предприятия торговли до 100м; спортивные сооружения до 224м. В обычной практике строитель-ства применяются различные кровельные системы на пролёты 18…..48м. Конструктивно покрытия выполняются следующих типов:

1Металлические фермы и балочные системы (иногда предвари-тельно- напряжённые с затяжками);

2Арочные и купольные системы;

3Перекрёстно-стержневые системы типа структур;

4Железобетонные пространственные покрытия (оболочки, арки, складки;

5Висячие покрытия (мембранные тонколистовые, с жесткими нитями, подвесные – плоскостные и пространственные);

6Вантовые покрытия (вантовые сетки, вантово-балочные системы, висячие оболочки, вантовые фермы, комбинированные системы);

7Пневматические системы.

Рассмотрим монтаж зданий с вантовыми и мембранными покрытиями.

Висячие покрытия применяют когда нужно перекрыть большие площади без промежуточных опор (стадионы, рынки, концертные залы и др.). Такие покрытия позволяют сократить расход строительных материалов и трудоёмкость возведения. Несущие конструкции висячих покрытий могут быть выполнены в виде предварительно напряжённых железобетонных оболочек, вантовых ферм и мембран.

Висячие растянутые элементы обычно закрепляют за жёсткие массивные опорные конструкции. Опорные конструкции могут быть выполнены в виде замкнутого контура (кольца, овала, прямоугольной рамы), опирающеегося на колонны или наклонные рамы, арки, удерживающие покрытие и передающие нагрузку на фундамент.

Для возведения предварительно напряжённой железобетонной оболочки первоначально монтируют ортогональную или радиальную сетку из стальных канатов, по которым затем укладывают железобетонные плиты. Канаты замо-ноличивают в швах и они в дальнейшем являются напрягаемой арматурой покрытия. Оболочка вступает в работу только после обжатия замоноличенных швов на 20-25% выше напряжений от временной нагрузки, что исключает в дальнейшем появление растягивающих напряжений.

Бетонное покрытие выполняется монолитным или из сборных плит.

В качестве примера рассмотрим висячее покрытия здания цирка, состоящее из предварительно напряжённой вантовой сети, закре-плённой к опорному контуру и уложенных по ней сборных железобетонных плит 2,4х2,4м. Швы между плитами замоноличены. Вантовая сеть из парных канатов диаметром 52мм образована пересекающимися под прямым углом канатами, соединёнными в местах пересечения металлическими накладками на болтах.

К опорному контуру ванты крепятся металлическими анкерами, в которых концы канатов заливают специальным сплавом. Конструкция закрепления канатов позволяет осуществлять их натяжение.

 

Монтаж висячих покрытий состоит из следующих операций:

¾ монтаж продольных вант и первоначальное их натяжение;

¾ монтаж поперечных вант и их натяжение;

¾ монтаж плит покрытия;

¾ напряжение вантовой сети;

¾ замоноличивание плит бетонной смесью.

Для подачи к месту установки ванты наматывают на барабаны. При установке ванты вместе с подвесками, соединёнными попарно, поднимают двумя башенными кранами одновременно, концы с гильзовыми анкерами заводят в отверстия в опорном контуре и натягивают домкратными устройствами на заданное усилие. Сначала ставят продольные ванты, потом поперечные. После натяжения и выверки канаты в узлах соединяют. Для соединения канатов в узлах пересечения используют передвижные люльки и мостики.

Плиты покрытия укладывают на канаты башенными кранами от нижней отметки к верхней, загружая перекрытия равномерно. В швы между плитами укладывают арматуру. До замоноличивания швов ванты натягивают гидродомкратами, чем создают предварительное натяжение вантовой сети. После этого производят омоноличивание плит и после достижения бетоном проектной прочности подвески снимают от краёв к середине. В бетоне создаётся предварительное напряжение.

Недостаток метода – высокая трудоёмкость, частые перестановки домкратов и другого оборудования.

Монтаж мембранного покрытия.

Жёсткость покрытия обеспечивалась 56 стабилизирующими фермами. Состоящими из предварительно напряжённого каната и треугольной жёсткой решётки, прикреплённых с одной стороны к стабилизирующему кольцу диаметром 72м, подвешенному к мембране, и с другой – к колоннам, поддерживающим наружный опорный контур.

Монтаж мембранного покрытия осуществляли башенными кранами БК – 300 и МСК -10-20, перемещавшимся по кольцевым путям вокруг здания, и гусеничным краном СКГ -50-БС, расположенным внутри здания.

Монтируются наружные колонны и временные опоры под центральное и стабилизирующее кольца. Элементы колец монтируют с опиранием на временные опоры, на верху которых были предусмотрены подмости. Элементы «постели» предварительно укрупняли внизу, поднимали двумя кранами БК – 300 и СКГ – 50 БС и устанавливали сначала по одному диаметру, а затем по перпендикулярному, чтобы не перегружать опорное кольцо. Затем монтировали кольцевые элементы, связывающие между собой элементы «постели».

Мембрана поступала на площадку в рулонах и для её раскатки были предусмотрены станки. Рулон на барабане закрепляли на станке, установлен-ном наверху наружного опорного контура и закреплённым анкерными болтами.

Лист мембраны натягивали лебёдками, установленными на централь-ном кольце. При натягивании и раскатке лист перемещался по роликам, закреплённым к кольцевым элементам постели, а постоянное крепление заклёпками осуществляли после натяжения стабилизирующей системы и выверки геометрии элементов «постели».

Висячие покрытия монтируют в каждом случае по индивидуальной технологии. Но всегда, по возможности, укрупнёнными блоками. что позво-ляет сократить объём работ на высоте и уменьшить их общую трудоёмкость.

При проектировании и строительстве большепролётных конструкций следует учитывать факт их повышенной аварийности при значительных снеговых нагрузках и низкого уровня эксплуатации. Это диктует необходимость тщательного выполнения нормативных требований.

Ригели

В случаях расположения ригелей с шагом 18 или 24 м применяют единичные опоры, что существенно усложняет сборку ригеля, устанавливаемого первым (по оси), из-за необходимости расчаливания в двух направлениях (из плоскости ригеля) верхнего пояса каждого блока с закреплением концов расчалок к якорям.

Последующую часть покрытия монтируют двумя кранами, из которых кран большей грузоподъемности устанавливает каждый блок ригеля в проектное положение и удерживает его на крюке до тех пор, пока второй кран меньшей грузоподъемности, перемещаясь поперек пролета между каждой парой ригелей, не установит между ними продольные фермы и связи, обеспечивающие устойчивость ригеля.