Технологии возведения комплекса "Минск-Арена"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Южно-Уральский государственный университет» (НИУ)

Филиал в г. Озерске

Кафедра «Строительные технологии»

Контрольная работа

по дисциплине «Технология возведения уникальных зданий и сооружений»

тема: Технологии возведения комплекса «Минск-Арена»

Преподаватель

К.В. Дьяков

Выполнила

студентка группы 624-ОзЗ

А.И. Денисова

Озерск 2015

Содержание

Введение

1. Тенденции строительства высотных зданий

2. Опалубочные технологии возведения монолитных конструкций

Заключение

Библиографический список

Введение

Уникальные здания и сооружения - это те, на которые в проектной документации предусмотрена хотя бы одна из следующих характеристик:

- использование конструкций и конструктивных систем, требующих применения нестандартных методов расчета, либо разработки специальных методов расчета, либо требующих экспериментальной проверки на физических моделях, а также применяемых на территориях, сейсмичность которых превышает 9 баллов;

- высота более 100 м;

- пролет более 100 м;

- вылет консолей более 20 м;

- заглубление подземной части ниже планировочной отметки земли более чем на 10 метров.

К уникальным зданиям и сооружениям следует относить, также, зрелищные, спортивные, культовые сооружения, выставочные павильоны, многофункциональные офисные, торгово-развлекательные комплексы и т.п. с максимальным расчётным пребыванием более 1000 человек внутри объекта или более 10000 человек вблизи объекта.

А также, запроектированным с использованием конструкций или конструктивных систем, требующих применения нестандартных методов расчета с учетом физических или геометрических нелинейных свойств или разработки специальных методов расчета, относятся, в том числе следующие:

- резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов емкостью более 10 тыс.куб.м;

- каплевидные и шарообразные резервуары, газгольдеры;

- здания и сооружения сложной непрямолинейной конфигурации;

- имеющие покрытия в виде ребристых и ребристо-кольцевых куполов, сетчатых куполов оболочек, оболочек двоякой кривизны, вантовые, мембранные покрытия, покрытия из клеёных деревянных элементов, в т.ч. рам, арок, ригелей, висячие покрытия и т.п.;

- здания и сооружения с большой площадью покрытия с неравномерной нагрузкой; объекты, конструкции и инженерное оснащение которых запроектированы по нестандартным решениям, имеющим экспериментальный характер.

1. Тенденции строительства высотных зданий

Высотные здания являются уникальными объектами с точки зрения архитектуры, конструкций, технологий возведения, эксплуатации и обеспечения их безопасности.

В мировой практике официально высоту здания оценивает Совет по высотным зданиям и городской среде (The Council on Tall Buildings and Urban Habitat, CTBUH) - от уровня тротуара у главного входа по четырем категориям:

- до уровня последнего этажа;

- до крыши сооружения;

- до верха конструктивных элементов здания;

- до архитектурной вершины сооружения (верхней точки шпиля, мачты, антенны, флагштока).

В настоящее время первенство среди построенных зданий удерживают:

- башня «Бурж Дубай» высотой 818 м в г. Дубае (ОАЭ);

- башня «Тайбэй 101» высотой 509 м (КНР);

- башня «Сирс Тауэр» высотой 527 м (США).

Самой высокой (553 м) среди отдельно стоящих конструкций, которая не попадает под определение «здание», является телебашня «Си-Эн Тауэр» (Канада).

В мире существует негласное правило, что страны, построившие высотки, входят в своеобразный клуб, членство в котором весьма престижно. К строительной элите сегодня подтягиваются наши соседи: Россия, Украина и Казахстан. Высотное строительство активными темпами развивается во всем мире. Тон ему задали еще в конце XIX столетия США, считающиеся родиной небоскребов. В Европе первые высотные сооружения появились только в 1950-1960-х годах с отставанием от Америки на полвека. Позднее в погоню за высотой зданий активно включились страны Юго-Восточной Азии и Персидского залива. Весьма впечатляет опыт Китая. Гонка за высоту продолжается.

Архитектурное разнообразие современных высотных сооружений требует соответствующего конструктивного решения самого каркаса зданий. Первые небоскребы возводились на основе стального каркаса, жесткость которого обеспечивалась исключительно решеткой стальных колонн. Использование стальных каркасов, однако, имеет свои плюсы и минусы. Высокая стоимость, низкий предел огнестойкости, ограничения конструктивного плана и др. составляют отрицательную сторону вопроса.

Архитектурное разнообразие современных высотных сооружений требует соответствующего конструктивного решения самого каркаса зданий. Первые небоскребы возводились на основе стального каркаса, жесткость которого обеспечивалась исключительно решеткой стальных колонн. Использование стальных каркасов, однако, имеет свои плюсы и минусы. Высокая стоимость, низкий предел огнестойкости, ограничения конструктивного плана и др. составляют отрицательную сторону вопроса.

2. Опалубочные технологии возведения монолитных конструкций

Комплекса «Минск-Арена»

Многопрофильный культурно-массовый комплекс Минск-Арена состоит из четырех самостоятельных сооружений:

? центральной арены, рассчитанной на 15 000 зрителей;

? конькобежного стадиона;

? велодрома;

? паркинга.

Рассматривая процесс строительства комплекса Минск-Арена, сразу следует оговориться, что в данном случае имел место второй, более прагматичный подход - монолитные конструкции проектировались с учетом технологических и конструктивных особенностей применяемой опалубки, то есть при проектировании конструкций учитывалась их технологичность. Такой подход обеспечивает высокие темпы строительства при высоком качестве конструкций. А монолитные конструкции комплекса отличаются сложностью: строительство небоскреб монолитный конструкция

? переменная высота этажей;

? круглые и квадратные колонны с капителями и без (капители имели различную

форму);

? перекрытия и стены криволинейного в плане очертания;

? контурные балки, выступающие из перекрытия, включая балки криволинейного очертания в плане;

? наклонные конструкции (перекрытия, пандусы, трибуны с криволинейным очертанием в плане ступеней и т. п.);

? лестнично-лифтовые блоки и т. п.

Одним из факторов, определяющих темп строительства и в значительной степени влияющий на экономические показатели, стал выбор типов опалубочных систем и их комплектов. Основные положения опалубочных технологий заключаются в следующем:

? монолитный каркас возводится параллельно по всем секторам.

Технологические захватки ограничиваются температурно-осадочными швами:

? используются как поточные, так и каскадные технологии строительства;

? разрабатываются и внедряются новая технология возведения наклонных и криволинейных в плане монолитных конструкций трибун;

? технологии опалубливания конструкций должны обеспечить снижение трудозатрат и машинного времени.

Монолитный железобетонный каркас центральной арены был запроектирован с переменной высотой этажей (3300; 3600; 4800; 6000 и 6600 мм), что существенно повлияло на разработку опалубочной технологии и выбор опалубочной системы. Тип опалубки применяемой для возведения монолитных колонн определяется поперечным сечением самой колонны. Для колонн прямоугольного поперечного сечения использовали стандартную веерную опалубку колонн, которая позволила опалубить колонны практически любого поперечного сечения (с шагом 50 мм). Тип опалубки круглых колонн был определен на основании результатов технико-экономического анализа: для колонн диаметром 600 мм целесообразно использовать инвентарную съемную опалубку, а колонны диаметром 700 мм следует бетонировать в несъемной опалубке из стальных труб (рис. 1).

Рисунок 1 - Возведение монолитных колонн:

а) в специализированной опалубке; б) в несъемной опалубке

Для возведения перекрытий переменной высоты, как показал технологический анализ, целесообразно применять опалубки с различными опорными системами. При этом следовало учитывать, что использование телескопических стоек, в качестве опорной системы оправдано для опалубки высотой не более четырех метров. При большей высоте целесообразно использовать другие типы опалубок (например, опорные башни или объемные леса), при этом опалубка наклонных конструкций должна обеспечить восприятие как вертикальных, так и горизонтальных усилий возникающих при бетонировании. Принято решение использовать опорные башни для возведения горизонтальных наклонных перекрытий и трибун. Кроме того, выбранный тип опалубки позволил технологически совместить оба этих процесса. Таким образом, на строительстве комплекса Минск-Арена использовались следующие опалубки:

? опорные леса импортного производства;

? отечественные опорные башни ПОРТАЛ.

Обе системы собираются вручную из унифицированных элементов (опорные леса - из стоек и раскосов, а опорные башни - из рам и раскосов). Точная настройка рабочей высоты осуществлялась домкратами (рис. 2). Для каждого типа опалубки был произведен технологический расчет, учитывающие геометрические характеристики возводимой монолитной конструкции. Монолитные конструкции цокольных этажей комплекса возводились по поточной технологии строительства - работы разбивались по конструкциям на отдельные этапы и возводились последовательно, обеспечивая минимальное расстояние перемещение опалубки и синхронность работ (рис. 3)

Рисунок 2 - Возведение монолитного перекрытия с применением опорных башен ПОРТАЛ

Рисунок 3 - Поточная технология возведения каркаса велодрома

Возведение вышележащих этажей комплекса осуществляли по каскадной технологии строительства, позволяющей значительно сократить сроки строительства - непосредственно опалубка перекрытия и страховочные элементы располагаются одновременно на 3 - 4 этажах по вертикали (рис. 4)

Рисунок 4 - Каскадная технология возведения каркаса велодрома

Основные принципы каскадной технологии строительства:

? возводится нижележащее перекрытие;

? после набора бетоном перекрытия минимальной прочности монтируют в проектное положение опалубку колон и вышележащего перекрытия. При этом опалубку нижележащего перекрытия не демонтируют;

? опалубки демонтируют после набора монолитными конструкциями распалубочной прочности.

Технология возведения монолитных криволинейных перекрытий выступающих за наружный контур нижерасположенных перекрытий основана на использовании временных консольных площадок в качестве опоры опалубки. Площадки были выполнены из стальных балок, фиксируемых к нижележащему перекрытию винтовыми анкерами. Шаг расстановки стальных балок и их типоразмеры, анкерное крепление определялись технологическим расчетом, а при необходимости нижние, ранее забетонированные перекрытия, дополнительно подпирались страховочными стойками. Как было сказано ранее, при проектировании опалубочной технологии возведения наклонных конструкций необходимо учитывать, что опалубка должна воспринимать не только вертикальные, но и горизонтальные усилия и отводить их к основанию (нижележащему перекрытию). Поэтому особое внимание здесь требуется уделить выбору и технологическому расчету опорной системы опалубки.

Бетонирование наклонных балок велось снизу-вверх (рис.5). Наклонные трибуны криволинейного очертания возводили после бетонирования наклонных балок. Особые проблемы вызвала фиксация арматурных каркасов в проектном положении.

Поскольку бетонирование конструкций вели снизу-вверх, каждая ранее забетонированная нижняя ступень становилась надежной опорой при выполнении всех работ, проводившихся выше. Было разработано два варианта крепления опалубки ступени:

? к арматурному каркасу;

? к арматурному каркасу и монолитной конструкции.

Рисунок 5 - Возведение монолитных балок наклонных трибун

На участках с закруглением трибун в качестве бортовой опалубки применяли водостойкую фанеру, на прямолинейных участках трибун - щитовую опалубку. Общий вид возведенных монолитных конструкций трибун приведен на рис. 6.

Рисунок 6 - Возведение монолитных конструкций наклонных трибун:

а) нижнего яруса; б) верхнего яруса

Несмотря на сложные формы центральной арены с применением современной опалубочной техники удалось возвести монолитные конструкции в сжатые сроки и передать фронт работ смежникам под отделку и устройство инженерных систем. Это в немалой степени способствовало досрочной сдаче всего комплекса в срок.

Заключение

Научное сопровождение строительства сложных и уникальных объектов позволяет разрабатывать и внедрять новые эффективные технологии строительства, осуществлять поиск оптимальных технологических решений, обеспечивающих высокие темпы строительства, качество работ и, в конечном итоге, снижение стоимости объекта. Технологичность конструктивных решений монолитных конструкций существенно влияет на темпы строительства и качество самих конструкций. Учет технологичности конструкций на стадии их проектирования является действенным механизмом индустриализации строительства.

Библиографический список

1. Марковский М., Нехай В., Ашмян М., Туровец Г., Бурсов Н. Интенсивное возведение монолитных конструкций комплекса "Минск-Арена": научное сопровождение и технологии // Архитектура и строительство. 2010. - № 3. - С. 68-79.

2. ТКП 45-3.02-108-2008 «Высотные здания. Строительные нормы проектирования».

Размещено на Allbest.ru