Большепролетные здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Большепролетные здания

Преснов Олег Михайлович, Рассказов Данил Николаевич

Аннотация: в статье описаны конструктивных решений и технические особенностей, использованные при возведения большепролетных сооружений с применением рамно-балочными систем.

Ключевые слова: здания; возведение; рамно-балочные системы; строительство; большепролетное здание.

Abstract: description of the features of design solutions and technologies used for the construction of large-span structures with frame-beam systems.

Keywords: buildings; construction; frame-beam systems; construction; large- span buildings. строительство большепролетное здание монтаж

Большепролетное здание -- это здание, в котором расстояние между опорами несущей конструкции крыши составляет 40 и более метров. В промышленных зданиях типичными примерами являются сборочные цеха судостроительных, авиационных и машиностроительных заводах. В секторе гражданского строительства к ним относятся выставочные залы, павильоны, концертные залы и спортивные сооружения. Большепролетные балочные покрытия состоят из основной поперечной конструкции в виде плоской или пространственной балки и промежуточной конструкции. Эксперименты по проектированию и строительству большепролетных покрытий показали, что наиболее сложной задачей при их возведении является монтаж конструкции покрытия [1].

1. Характерные черты конструктивных решений

Как правило, в основе каркаса одноэтажного здания лежит однопролетная рама. Размер пролета рамы очень широк и часто составляет от 48 до 108 м.

Ригели рамы для таких пролетов проектируются как сплошной балки или фермы. В этом случае, в зависимости от размеров пролетного строения и действующих на него нагрузок (например, от оборудования подвесного крана, снега и т.д.) обычно принимается конструкция ферм пролётных строений мостов. Из-за длины и размеров сечения, а также веса (ригель с пролётом 50 метров весить 60 тонн) ригелей невозможно транспортировать их по железной дороге в собранном виде. Поэтому ригели поставляются в виде отдельных элементов длиной 12-13 м, а ригель собирают из этих элементов на месте монтажа (обычно это специальная сборная площадка на складе сборных конструкций) [2].

2. Способы возведения

Способы возведения большепролетного здания на основе системы рам и балок определяется методами монтажа ригелей. В зависимости от наличия монтажного оборудования, конструкции ригеля и архитектурно - планировочного решения здания возможны следующие варианты монтажа ригелей: частичный монтаж с использованием временных опор; монтаж ригеля целиком; монтаж ригелей пространственными блоками [3].

2.1. Частичный монтаж с использованием временных опор

Сборка частей ригеля осуществляется с помощью монтажного крана. Каждая деталь устанавливается на две опоры, одну постоянную и одну временную, или на две временные опоры, если количество временных опор больше двух. Чтобы избежать местного изгиба нижнего пояса, опоры устанавливаются непосредственно под узлами.

Опорный узел представляет собой домкрат с необходимой грузоподъёмностью, по обе стороны от которого находятся клетки из деревянных брусьев с клиньями. Клетки используются для поддержки монтажных блоков, а домкрат обеспечивает проектную высоту узла нижнего пояса, после чего следует постепенное удаление временных опор ригеля.

После принудительной сборки ригеля его монтажные части доставляются в зону действия крана. Ригели устанавливают горизонтально на тщательно выверенных стеллажах предпочтительно на складе конструкций. Независимо от того, как они собраны, как части или как единое целое, весь ригель укрупняют. Это необходимо для того, чтобы нижний пояс имел заданное строительное положение. Монтаж ригеля по частям производится от одной постоянной опоры к другой, при этом временные крепления (расчалки, распорки) обеспечивают устойчивость каждой части.

После тога, как все части ригеля смонтированы и выполнены проектные монтажные соединения, самым важным шагом является постепенное удаление временных опор. Используя домкрат, удаляют опоры, проверяя величины опускания узла ригеля на каждом шаге. В начале каждой ступени узел приподнимают домкратом и опускают после удаления верхнего яруса деревянной плети (используют винтовые и гидравлические домкраты).

После установки первых двух ригелей, между ними устанавливается соединительная конструкция. Только после установки всех связываемых конструкций и окончательной устройством монтажных соединений расчалки, обеспечивающие устойчивость верхних поясов ригелей из плоскости демонтируют.

Монтаж сильно усложняет необходимость расчаливать верхние пояса ригелей из их плоскости с креплением расчалки. По этой причине для шага ригелей 6 и 12 метров используют временные опоры с длиной в плане 6 и 12 метров. Это позволяет одновременно собрать два ригеля и закрепить их к временным опорам винтовыми стяжками для обеспечения их устойчивости и выравнивание по горизонтали креплением. В таких случаях демонтаж опор производится после монтажа всех соединительных элементов между соседними ригелями. В этом случае, можно сразу получить готовый пространственный блок, состоящий из двух ригелей и соединительной конструкции между ними [3, 6].

Преимущество метода частичного монтажа заключается в том, что он позволяет использовать краны с меньшей грузоподъемностью

Недостатки: 1) дополнительный расход стали для временных опор; 2) необходимо выполнять существенный объём работ на высоте; 3) более длительное время монтажа.

2.2. Монтаж ригеля целиком

Весь ригель собирается либо непосредственно на месте установки, либо в стороне. Усиление обеспечивается на неподвижных стеллажах, в торце здания. Ригели переносится горизонтально, так как нет торцевых панелей, препятствующих его перемещению между колоннами к точке сборки, подают в зону монтажных механизмов по рельсовым путям. Затем стыкуют крайние панели, а ригель переводится в вертикальное положение и крепится к колоннам. Подъём ригелей происходит при помощи кранов, полиспастов и мачт.

При подъёме одним краном расчётная схема меняется с однопролётной балки на двухконсольную. Это меняет знак усилий, действующих на пояса и раскосы. В нижнем поясе и растянутых раскосах возникает сжатие, ну а в верхнем поясе и сжатых раскосах растяжение. По этой причине необходимо проверить устойчивость и несущую способность элементов балки к нагрузкам, приложенным во время строительства (во время подъема и, в некоторых случаях, усиления отдельных элементов во время строительства). Это не относится к случаям, когда ригель поднимается двумя кранами, двумя мачтами или полиспастами [3, 4].

Преимущества метода установки всего ригеля по сравнению с частичным монтажом заключаются в следующем: 1) большая часть работ

проводится внизу на земле; 2) нет необходимости в дополнительных опорах; 3) ускоренный темп работ. 2.3. Монтаж ригелей пространственными блоками

В большепролетных зданиях монтаж конструкций часто осуществляется с помощью пространственных блоков, состоящих из двух ригелей и связевых конструкций. Их вес может составлять от 100 до 500 тонн. Как правило, эти блоки собирают на специальных площадках укрупнительной сборки в конце пролёта. Затем собранные блоки транспортируются на специальных тележках к месту установки или устанавливаются при помощи специальных портальных установщиков.

Например, было возведено уникальное здание с пролетом 120 метров, длиной 432 метра, высотой колонн 72 метра и шагом 36 метров. Установку конструкций происходило на площадке за торцом здания. Г - образный пространственный блок весом 870 тонн состоял из ригеля, семи ферм с пролётом 36 метров и 30 щитов настила. Блоки были доставлены на место установки и установлены в крайние положения с помощью специального транспортного портала. В общей сложности 75% всех строительных конструкций было собрано с помощью транспортных порталов.

В общей сложности 1200 тонн стали использовалось для монтажных приспособлений (транспортный портал, подъёмники и т.п.), что составляет 5% от общего количества стали, используемой для всего каркас. Полная стоимость материалов и производства приспособлений была включена в стоимость, так как они не могут быть использованы повторно из-за индивидуальности объекта.

Несмотря на большие дополнительные затраты, рассмотренный метод установки оказался экономически выгодными, а время строительства сократилось на пять месяцев [3, 5].

Заключение: Существует множество различных типов

большепролетных зданий, с различными требованиями, которые требуют различных конструктивных решений. Часто используются рамные, балочные системы, арочные покрытия и системы подвесных пространств.

Список использованной литературы:

1. Швиденко В.И. Монтаж строительных конструкций: Учеб. пособие для вузов.

- М.: Высш. шк., 1987. - 423 с.

2. Литвинов О.О. Технология строительного производства. - К.: Высш. шк. Головное изд-во, 1984. - 479 с.

3. Хамзин С.К., Карасев А.К. Технология строительного производства. Курсовое и дипломное проектирование. Учеб. пособие. - М.: ООО «БАСТЕТ», 2006. - 216 с.

4. ЕНиР Сборник Е5. Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных конструкций. Выпуск 1 - М.: 1987. - 32 с

5. Пузыревский А.М., Феникс Б.С. Справочник монтажника строительных конструкций. - К.: Будивельник, 1975. - 292 с.

6. ЕНиР Сборник Е4. Монтаж сборных и устройство монолитных

железобетонных конструкций. Выпуск 1 - М.: 1987. - 64 с.

Размещено на Allbest.ru