Портал о строительстве и ремонтных работах

Архивы рубрики ‘Технология возведения большепролетных конструкций’

Анкерные узлы служат для восприятия усилий в канатах и передачи их на опорные конструкции В предварительно-напряженных вантовых покрытиях эти узлы используют также для предварительного натяжения канатов; при этом в узлах возникают значительные местные напряжения Конструкция узлов анкеровки должна обеспечивать свободное перемещение канатов при изменении нагрузки

Крепление канатов к стальным конструкциям в принципе выражается так же, как и анкеровка в бетоне

U- Рис. 8.2 Домкратный узел для натяжения ванты из двух канатов висячей оболочки 1,3- подвижные и стационарные траверсы, 2 — домкраты, 4 — гильзоклкновый анкер; 5 — плита, 6 — закладная деталь; 7 — тяги; 8 — болты; 9 — штуцеры

Окончания канатов должны быть оформлены таким образом, чтобы обеспечить передачу усилий на другие элементы конструкции, то есть детали крепления должны иметь по возможности такую же прочность, как и сами канаты. Конструкция этих деталей должна исключать проскальзывание канатов и быть простой в изготовлении.

Традиционный вид концевого крепления каната — петля со сплеткой, конец троса сгибается на 180° и распускается на пряди, которые вплетают в трос Чтобы обеспечить более равномерную передачу усилия в соединении, в петлю вкладывают коуш. По длине канаты сращивают также со сплеткой; для закрытых канатов этот вид соединения использоват ь нельзя.

Вместо сплетки для крепления и сращивания канатов часто применяют зажимные соединения. При петлевом креплении обе ветви каната запрессовывают в овальную муфту из легкого металла, внутренние размеры которой соответствуют диаметру каната Это соединение просто в изготовлении и обеспечивает такую же прочность, как и сплетка, мягкий материал муфты при обжиме не повреждает каната

Аналогично выполняют крепление и сращивание канатов с винтовыми соединениями Конец каната распускают на пряди, которые укладывают вокруг стержня с винтовой нарезкой, и затем запрессовывают в муфту из легкого металла.

Канаты (тросы) изготавливают из стальной проволоки диаметром 0,5. .6 мм В зависимости от выработки (способа соединения отдельных проволок) различают несколько типов тросов

1) Спиральный канат состоит из центральной (сердцевидной) проволоки, на которую спирально навиты последовательно в левом и правом направлениях несколько рядов круглых проволок

2) Многопрядевые канаты состоят из сердечника (пенькового каната или проволочной пряди), на которой навиты односторонней или перекрестной навивкой круглые проволочные пряди. Пряди могут быть круглыми или плоскими, иногда их делают из проволок различного диаметра Если отдельные пряди имеют спиральную свивку, трос называют спирально-прядевым.

Для изготовления канатов используют холоднотянутую круглую стальную проволоку с пределом прочности 2200 (Н мм2) Фактическая разрывная прочность каната оказывается на 10…25% ниже номинальной, что объясняется неравномерным распределением усилий между проволоками и результате свивки Это снижение тем значительнее, чем больше число прядей и проволок в тросе.

Тросы имеюл весьма развитую поверхность и поэтому требукл надежной защиты от коррозии (в этом случае предпочтительнее применение тросов из проволоки большого диаметра). Возможны следующие способы защиты: оцинкование, лакокрасочные покрытия или покрытия оболочкой из жести с нагнетанием в оболочку битума или цементного раствора, обетонирование Для вантовых конструкций больше походят закрытые тросы, имеющие высокие механические показатели, а также малую площадь поверхности в связи с тем, что они мало чувствительны к коррозии Однако чаще применяют более дешевые спиральные тросы. Многопрядевые тросы имеют худшие механические показатели, тросы с пеньковым сердечником требуют более надежной антикоррозийной защиты Тросы (пучки) из параллельных проволок иногда применяют для тросовых сеток. Растянутые элементы вантовых конструкций часто выполняют из круглых стальных стержней. Их недостатками являются жесткость при изгибе и ограниченная длина.

1. Для возведения требуется значительное число специальных домкратов (см рис, 9 7)

2. Не требуется тяжелых монтажных механизмов

3. вначительный объем геодезических и динамометрических измерений по четкой программе в нескольких этапов

4. При монтаже покрытий круглых в плане зданий с радиальным расположением вантовых систем необходима макетная сборка всех элементов конструкции

5. Для опускания элементов конструкций применяются простейшие домкраты-«песочницы» (см. рис 9.4).

1 Максимально выгодная работа материала (стали) на чистое растяжение в любой точке. Отсюда малый расход стали, малый вес конструкции, что дает возможность перекрывать пролеты 40,0… 150,0 м и даже до 300,0 м.

2. Опоры: колонны, стены, пилоны, пилястры должны воспринимать шачительные усилия отрицательного распора от натянутых вант

3 Наличие явления «выхлопа». Гибкая система не работает на восприятие усилий «снизу вверх».

4. Исходя из этого необходима стабилизация покрытия, что требует дополнительных ресурсов

Монтаж ведут укрупненными блоками 24×24, 30×30, 36×36 м Сборка и установка в проектное положение не имеют принципиальных отличий от технологии сборки и установки блоков «Кисловодск», однако сами схемы монтажа имеют некоторые особенности, обусловленные своеобразием опирання блоков «МАрхИ» на несущие конструкции.

Эти блоки, в отличие от блоков «Кисловодск», имеют несколько вариантов опирання на колонны; опирание на четыре, шесть, восемь и более колонн, расположенных по контуру блока или внутри блока (рис. 7.1, к). Возможно также опирание блока на несущие стены, пилястры, обвязочные балки и т. п.

Монтаж ведется двумя стреловыми кранами ДЭК-50 или СКГ-63. При небольшом количестве монтируемых блоков используются монтажные мачты или шевры.

При больших размерах конструкции эффективна сборка в проектном положении на передвижных монтажных опорах с помощью автокрана.

Монтаж вертикальным подъемом. Применяется при монтаже покрытий зрелищных зданий, спортивных сооружений, ангаров, железнодорожных и аэровокзалов и т. п. Пролеты таких структурных покрытий составляют 60-100 м и более.

Сборка конструкций проводится после установки всех несущих колонн. Сборочные стенды расположены на земле, у места установки конструкции. После сборки решетчатая конструкция или полностью обустроенный блок покрытия (кровля, инженерные коммуникации и т. п ) поднимается на проектную отметку системой монтажных мачт (рис. 7.16) или системой ленточных фермоподъемников. Масса блоков весьма значительна. Так, при возведении ангара в аэропорту Окене в Варшаве она составила 900 т, в лондонском аэропорту Хитроу смонтирована структура массой 2700 т. При возведении ангара в Цюрихе была поднята структура размером 90×130 м общей массой 5300 т

Рис. 7 16 Конструкция покрытия ангара после окончания подъема

Монтаж надвижкой. Структурное покрытие концертного зала в г. Сочи имеет шестигранное очертание в плане пролетом 84 м и площадью 5670 м2. Выполнено из алюминиевых труб диаметром 90-120 мм.

Сборка покрытия выполнялась из пространственных пирамид (тетраэдров) (рис. 7.3, 7.17) заводского изготовления и из плоских треугольных элементов на болтах. Сам процесс сборки конструкции

проходил на проектной отметке (но не в проектном месте) на монтажной эстакаде. Собираемая панель пристыковывалась к ранее собранной части конструкции. Затем с помощью лебедок по направляющим катальным ходам конструкция циклично перемещалась на ширину панели. Циклы сборки и перемещения чередовались до полной сборки и надвижки всей конструкции покрытия в проектное положение. Затем конструкция опиралась на опоры и выполнялось ее рабочее закрепление.

Монтаж на проектных отметках. При больших объемах монтажных работ, при значительной длине здания, при пролетах более 36,0 м, при нескольких пролетах одинаковой длины для повышения темпа монтажа используют передвижные подмости (кондуктор), который перемещают вдоль пролета по катальным ходам с помощью лебедок (рис. 7.17).

На каждой стоянке кондуктора собираются 2-4 панели структуры с приданием строительного подъема каждой панели.

Сборка начинается с угловой ячейки, добавляя последующие ячейки в один ряд в направлении увеличения строительного подъема Направление монтажа каждого ряда ячеек принято слева направо и в процессе сборки не меняется. Это позволяет компенсировать неточности размеров опорного контура здания по длине.

После сборки этого блока его раскружаливают, и кондуктор перемещают на следующую стоянку.

После сборки следующего блока кондуктор перемещают на следующую стоянку, а два предыдущих блока, получивших проектный прогиб после раскружаливания, соединяют между собой.

При сборке последующих рядов ячеек по ширине захватки но требуется дополнительной подгонки и выверки, так как первый ряд ячеек является своеобразным шаблоном (пространственным ориентиром).

Монтаж криволинейных структурных конструкций Купольные покрытия со структурами собирают на опорном кольце на стенде на уровне земли и поднимают на проектную отметку (на стены или рбвязочную балку) методом вертикального подъема Для этого используют монтажные мачты (2…8 шт.) или фермоподъемники.

Таким же способом возведят структурные оболочки. Однако здесь при небольших размерах оболочки 18×18, 24×24 м возможен монтаж двумя мобильными кранами.

Монтаж структурных сводов ведут, как правило, методом перекатывания отдельных блоков вдоль пролета при помощи передвижной монтажной башни (высокий установщик на рельсовом или колесном ходу) или при помощи низкого установщика на мостовом кране (рис. 7.11,7.12).

Здесь необходимо отметить одну технологическую особенность: на сборку монтажного блока структурной конструкции бригада затрачивает 1…3 рабочие смены, то есть 8…72 часа. И это при правильной организации труда и четкой поставке ресурсов. На установку блока в проектное положение один или два крана затрачивают 1 …2 рабочих часа. Остальное время монтажного цикла (10…70 часов) указанная техника простаивает. Учитывая, что на этих процессах задействованы тяжелые краны СКГ-40. ДЭК-50, СКГ-63, СКГ-100, стоимость машиносмены которых весьма высока, имеют место значительные непроизводительные затраты (на оплату простоя крана).

К металлическим висячим покрытиям относят конструкции с гибкими и жесткими несущими нитями, по которым укладывают ограждающие кровельные конструкции из профилированного стального пастила или из сборных железобетонных элементов, а также гонколистовые мембраны, выполняющие несущие и ограждающие функции.

Висячие покрытия оказываются наиболее экономичными по сравнению с другими конструкциями в тех случаях, когда требуется перекрывать средние и большие пролеты без внутренних опор Уже существует висячее покрытие пролетом до 130 м. На основе дальнейшего развития конструктивных форм покрытий пролеты могут быть еще больше.

Возможны комбинированные системы висячих покрытий — тонколистовые мембраны, подкрепленные системой гибких (вантовых) или жестких нитей в виде балок, прогонов, ферм или стальных полос. Достоинствами мембранных покрытий являются их высокая

технологичность изготовления и монтажа (как правило, мембрану укрупняют на заводе в крупноразмерные полотнища шириной 9. 12 м, их сворачивают в компактные рулоны для транспортировки на стройплощадку, а при устройстве покрытия раскатывают рулоны), а также характер работы в покрытии — на двухосное растяжение, что позволяет перекрывать 200-метровые пролеты стальной мембраной толщиной всего 2 мм.

Несущие гибкие и жесткие нити (гибкой нитью принято называть элемент покрытия с малой жесткостью на изгиб, в котором расчетные напряжения от изгиба не превышают 5% напряжений от растяжения) характеризуются простотой изготовления, возможностью снижения металлоемкости за счет применения материалов с высокими прочностными свойствами, а также монтажа укрупненными элементами. Висячие растянутые элементы обычно закрепляют за жесткие опорные конструкции, которые могут быть в виде замкнутого контура (кольца овала, прямоугольника), опирающегося на наклонные арки или рамы, удерживающие покрытие

8.1. Виды покрытий. Назначение

Покрытие образуется системой натянутых через пролет здания нитей (вант). Ванты могут быть как гибкими (тросы, цепи), так и жесткими (например, в виде перевернутых арок (рис. 8,1, к, л)). По вантам устанавливается покрытие сборных железобетонных плит (с последующей наклейкой мягкой кровли) или из листов профнастила.

Вантовые покрытия можно применять для покрытий зданий практически любого очертания в плане. Геометрические формы покрытия могут быть самыми различными, в зависимости от принятого типа вантовой системы и от очертания опорного контура Обычная форма вантового покрытия с гибкими тросами — вогнутая, провисающая; выпуклая форма может быть создана лишь при применении тросовых ферм с жесткими распорками либо систем перекрестных тросов. При некоторых конструктивных формах вантовые системы существенно отличаются от обычных железобетонных или легкобетонных покрытий характером своей статической работы: конструкция работает как висячая оболочка.

Основным недостатком вантовых покрытий является так называемое явление «выхлопа», при котором ветровой аэродинамический отсос воздуха с поверхности покрытия создает вертикальную составляющую, в ряде случаев превышающую массу покрытия и приводящую к его деформации.

Для исключения этого явления и связанных с ним деформаций используются различные технологии стабилизации покрытия: пригруз, вантовая сетка (рис. 8.1, д, е), вантовые фермы (рис. 8.1, ж, з, и), висячие оболочки отрицательной кривизны.

Это требует дополнительных ресурсов, что несколько снижает эффективность вантовых покрытий.

Вантовые покрытия могут различаться по конструкции заполнения покрытия (легкие или тяжелые покрытия) и по геометрической форме поверхности (цилиндр, конус, эллипсоид, гиперболический параболоид, складки и т. п ). В качестве определяющих признаков конструктивных различных форм приняты кривизна поверхности покрытия и тип тросовой системы.

В качестве вант используются стальные высокопрочные канаты диаметром 12,0..60,0 мм при диаметре отдельных проволок 04,.. .0,6 мм. На объект ванты поставляются на специальных барабанах проектной длины или в виде целого каната, при этом проектные ванты «нарезаются» на месте по фактическим замерам.

В зависимости от принятой системы стабилизации конструктивно покрытие выполняется в виде:

а) системы параллельных вант;

б) вантовых перекрестных сеток;

в) вантовых оболочек,

г) вантовых ферм;

д) комплексных систем в сочетании с балками.

В зависимости от формы здания в плане несущие вантовые системы могут иметь различное расположение. При прямоугольном плане несущие вантовые системы располагаются параллельно друг другу и перекрывают весь пролет

Для перекрытия круглых в плане зданий вантовые системы располагаются радиально и перекрывают (каждая система: канат, ферма) половину пролета, соединяясь между собой через опорное кольцо.

Возможны иные формы зданий и иные варианты расположения несущих вантовых систем (рис 8.1.)

«

Рис. 8.1. Схемы несущих систем висячих покрытий, а. ..е — однопоясных; ж…и — двухпоясных, к, л — с висячими фермами, м…о — подвесных (консольных и пространственных); 1 — тонколистовая мембрана, 2 — стабилизирующие канаты, 3 — несущие ванты. 4 — колонны или оттяжки, 5 — подвески, 6 — распорки

Рис. 8.1. Окончание

Укрупнительная сборка блока выполняется непосредственно у мест* подъема при заранее выставленных несущих колоннах.

При сборке блок смещают относительно осей колонн, чтобы колонны находились между элементами структуры и дали возможностк его вертикального подъема (рис. 7.13 и 7.14).

Масса поднимаемого блока нс должна превышать 28 т, что определяется несущей способностью стержневых элементов в опорной части структуры. Точки строповки строго фиксированы на каждом тине блоков.

Монтируется блок обычно двумя кранами с помощью специальных ipnm-pc, которые обеспечивают равномерную передачу монтажных усилий ни нее элементы структуры.

Одновременной работой кранов блок поднимают на 15-20 см от поверхности и выдерживают 10-20 мин для проверки надежности кшепления.

Затем блок поднимают на 2,5 м, подводят временные четыре опоры и ни них опускают блок. К блоку снизу в проектном месте крепят четыре ►ппители.

Затем двумя кранами блок поднимают на 20-30 см выше опорных — нитей колонн и маневром кранов и ручных оттяжек придают ему проектное положение и опускают на опоры. При этом краны маневрируют — і целой и полиспастом поочередно, то есть при неподвижном смежном ► ране. Структуры типа «Кисловодск» можно устанавливать также с помощью двух монтажных мачт или двух шевров (рис. 7.14, 7.15).

Рис 7.15 Схема монтажа блока покрытия типа «Кисловодск» двумя шеврами

1 — блок покрытая; 2 — шевр; 3 — траверса; 4 — временные опоры; 5 — нахладной якорь Q = 16 т; 6 — электролебедка Q « 5 г, 7 — накладной якорь Q ж 6,3 г, 8 — расчалка шевра;

9 — винтовая стяжка; 10 — оттяжка из стального каната; 11 — соединительная тяга

7.1. Виды конструкций и особенности возведения

Структурные конструкции или просто структуры — это плоские юшатые системы регулярного строения Выполняются из большого числа илнотипных элементов, стандартных по форме и размерам

Структуры образуются из различных систем перекрестных металлических ферм Конструктивная особенность структур заключается в м пространственной работе, которая может быть сравнима с работой плиты, опертой на отдельные опоры.

В настоящее время в строительстве наибольшее распространение получили структурные конструкции типа «Берлин» размером 12×18 и 12×24 м; «Кисловодск», «МАрхИ» размером 18×18, 24×24, 30×30 м и «ЦНИИСК» размером 12×18 и 12×24 м. По индивидуальным проектам возводят структуры размерами 60, 90, 120 м. К ним относятся спортивные п зрелищные сооружения, рынки, автостоянки, промышленные корпуса (рис. 7.1).

По сравнению с обычными плоскостными конструкциями (палочными, арочными, рамными) структуры имеют определенные преимущества:

— имеют меньшую массу;

— обеспечивают возможность индустриального монтажа, включая конвейерную сборку,

— являются сборно-разборными и могут использоваться многократно;

— сборка не требует высокой квалификации;

— имеют компактную упаковку и удобны в транспортировке,

— поступают полностью окрашенными;

— пространственная работа конструкций, приводящая к повышению общей жесткости покрытия и уменьшению почти вдвое строительной высоты;

— повышение надежности покрытия при внезапном разрушении птдельных стержней благодаря многосвязанности системы

К недостаткам структур следует отнести высокую трудоемкость і норки, невозможность существенного укрупнения на заводе.

Наиболее эффективно применение структурных конструкций в учаленных районах с тяжелыми транспортными условиями, а также при і жатых сроках строительства, при недостатке квалифицированных рабо­чих

Рис 7 І Опирание структурных покрытий
а двухконсолыюе, о — бесконсольное, в в узле на колонну, г-н а колонну с
капителью; д -■ на колонну е канатной растяжкой, е — на v-образную колонну,
ж, з — но периметру, и, к, л — многоточечное опирание в сочетании с другими
конструктивными элементами (и, к — в сочетании с бортовыми элементами,
л — в сочетании с арочными конструкциями)

В отличие от обычных плоскостных конструкций, легкие металлические конструкции со структурными покрытиямии поступают на монтаж полностью окрашенными на заводе.

Стержни структур необходимо транспортировать помарочно, в специальных контейнерах, а узловые элементы — в закрытой таре, обеспечивающей компактность упаковки, удобство погрузочно — разгрузочных работ и складирования; метизы, крышки и другие мелкие шементы хранят в закрытых складах по партиям и маркам

Особое внимание уделяют правильной организации работы на складе металлоконструкций Приемка и раскладка конструкции должны производиться строго по маркам. Поступающие конструкции следует строго учитывать Отправляют их на монтаж по технологическим требо­ваниям Все. эти операции фиксируют соответствующими отметками на монтажных схемах и в журналах регистрации поступающих конструкций на склад От четкости работы склада зависит ритмичность работы на мон — гаже.

Большое число элементов, поступающих на монтажную площадку, для укрупнения их в блоки осложняет организацию сборки, конструкция узловых элементов не позвбляет механизировать процесс сборки и требует значительных затрат ручного труда (рис. 7.2).

Опыт работы по сборке структурных конструкций подтвердил необходимость наличия хорошо спланированных площадок с соответствующей бетонной подготовкой, устройства сборочных стендов — кондукторов или специальных приспособлений, обеспечивающих точность сборки и всех геометрических размеров блоков

Для сборки структур различных типов применяют специальные металлические стенды и приспособления Укрупнигельная сборка блоков может производиться на конвейерной линии, оснащенной всей необходимой технологической оснасткой (тележки, поворотные устройства, стационарные подмости). В зависимости от размеров здания в плане и типов структурных покрытий разработаны различные схемы организации монтажных площадок. Структурные конструкции покрытий укрупняют в монтажные блоки на специальных приспособлениях-стендах, обеспечивающих сборку всех узлов и образующих структуру элементов в проектном положении или на отдельных опорах, выверенных по высоте и г. плане, расположенных под узловыми элементами нижних поясов структуры. Способы укрупнения зависят от типа структурных конструкций.

Рис 7 2 Узловые сопряжения стержневых конструкций типа а — «мери» (ФРГ), б — «ИФИ» (ГДР), в, г — «Триодетик» (Канада), д «Кристалл» (СССР); е «ЦНИИСК» (СССР), болтовое и на ванной сварке, и — «Октаплапе» (ФРГ), с полым шаром и кольцевыми угловыми сварными швами, 1 — подкладная шайба, 2 — крышка, 3 — клиновидные концевые элементы,

4 — стяжной болт. 5 ганка, б — трубчатый элемент решетки с наконечником

Сборка блоков ведется из отдельных стержней (россыпью) (рис. 7.3), їм укрупненных пространственных ячеек (призм) (рис. 7.4) на отдельных 11 гидах. При площади покрытия более 20000 м2 сборка блоков структур до нипнОй строительной готовности ведется на специально организованной ічіііиейерной линии.

Конструкции типа «Берлин» укрупняют в блоки на стендах, шгорые обеспечивают опирание и фиксацию положения узлов нижнего и нгрхиего поясов блока с учетом их уклона, указанного в проекте, а также правильность геометрической формы блока в плане. Стенд собирают на і Шилиной бетонной подготовке толщиной 20 см

Стационарный стенд для сборки блоков представляет собой сборно — |ч торный шаблон, состоящий из стоек, которые закреплены в основании і металлической раме.

На каждой стойке сверху есть болт, которым регулируют узел і щуктуры по вертикали.

Болтами закрепляют стойки к секциям стенда. Отметки верха стоек и и к взаимное расположение должны строго соответствовать проектным ■ •■•метрическим размерам между узлами структуры.

Каждый монтажный блок покрытия собирают в определенной технологической последовательности — от середины к краям (И направлении менших сторон) Этапы последовательности сборки (а — и) покачаны на рис. 7.5 Начинают сборку с установки нижних фасонны» крышек и элементов нижнего пояса Затем собирают наклонные элементы и последними устанавливают элементы верхнего пояса. Гайки н* шпильках в узловых элементах затягивают сборочными ключами, поело чего выверяют проектное положение узловых элементов, ирй необходимости регулируют его. Затем динамометрическими ключами натягивают шпильки на проектное усилие 8 т и затягивают контргайки моментом, равным 0,2 крутящего момента затяжки основной гайки (ри4 7.4)

Крутящий момент должен соответ ствовать величине, указанной в паспорте на блок покрытия В узлах верхнего пояса все шпильки натягивают вращением нижних гаек Для создания надежного проектного натяжения

шпилек все опорные и нижние угловые узлы, а также 25% остальных узлов подвергают контролю, при котором четко фиксируются реальные силы натяжения. В паспорте на структурный блок даются крутящие моменты для различных партий шпилек и гаек, и смешивать гайки и шпильки из различных партий запрещается. После сборки и окончательной выверки блока устанавливаются прогоны из оцинкованного прогнутого профиля и профилированный настил.

Укрупнительная сборка блоков конструкции типа «Кисловодск» производится непосредственно у каждого места подъема в проектное понижение на выверенных по высоте и в плане опорах в определенной inн недовательности.

На месте сборки наносят горизонтальные оси блока; устанавливают и пыверяют четыре опоры 1; собирают центральную часть блока размером ‘V» м (рис. 7.6). Одновременно устанавливают и выверяют четыре ііоікшнительньїе опоры 2.

Блок укрупняют до размера 21×21 м, одновременно опоры і переставляют в новое положение и дополнительно устанавливают четыре опоры 3.

Блок укрупняют до проектного размера 30×30 м.

При сборке блока, кроме основных опор 1 — 3. применяемых при мфупнении, под каждый нижний узел устанавливают дополнительные пременные прокладки для исключения провисания узлов. Отклонение игрха опор в местах опирання узловых элементов нижнего пояса не ІОЧЖН0 превышать 5 мм. При наличии подвесного транспорта высоту опор I ‘ увеличивают для возможности крепления балок монорельса ниже uu-ментов нижних поясов структуры.

Резьбовые отверстия узловых элементов должны проходить НЦательный контроль на заводе-изготовителе, где все отверстия закрывают миниэтиленовыми пробками, которые снимают перед ввинчиванием болта і и-ржня. Узловые элементы перед подачей на сборку очищают от ишеервирующей смазки.

В процессе укрупнительной сборки оберегают резьбовые отверстия ні попадания песка и грязи; торцевые поверхности шестигранных муфт і н-ржней и соответствующие им поверхности узловых элементов мнительно протирают. Болты стержней перед ввинчиванием в узловые пн-менты выводят из стержня до упора, очищают от консервирующей ■ мазки и смазывают железным суриком.

Собирают каждый блок так же, как и в конструкции типа «Берлин»

• и центра к краям путем последовательного присоединения сначала ми-ментов нижнего пояса, затем наклонных элементов с узловыми >п-тлями верхнего пояса и, наконец, элементов верхнего пояса.

По окончании сборки и выверки укрупненного блока устанавливаю! иршоны, профилированный настил и балки путей подвесного транспорта.

Конструкция типа «ЦНИИСК». Последовательность сборки блока и. і стенде следующая; устанавливают торцевые фермы, элементы нижнего пояса, элементы верхнего пояса, последними закрепляют наклонные щементы, примыкающие к нижним и верхним поясам. После выверки и і ікрепления всех элементов блока укладывают стальной профилированный настил кровли.

Ш этап

Рис. 7.6. Технологическая схема укрупнительной сборки покрытия типа «Кисловодск»

При сборке болтовых соединений применяют гайковерты С крутящим моментом 200 Н-м

В конструкции стенда применены четыре тележки, которые одновременно являются элементами стенда и транспортным средством.

При укрупнении блока две противоположные торцевые фермы 1 устанавливают и закрепляют на тележках. Монтируют элементы нижних и верхних поясов от середины к краям с помощью автомобильного крана.

Раскосы структуры собирают вручную с помощью гайковертов, обеспечивая крутящий момент — 200 Н м. Устанавливаются устройства для строповки блока (рис. 7.7).

Рис.7.7 Строповка структурного блока (а) и узел блоки (б). I — прогон, 2 — профилированный настил, 3 — кровля, 4 — строп, 5 — такелажная скоба, 6- конструкция блока, 7 — стяжная шпилька, 8, 1 ] — верхняя и нижняя штампованные крышки, 9 — стержень, 10 — клинообразным элемент

Рис 7.8. Шаровой узел 1 — шаровая опора, 2 — отверстие с внутренней резьбой, 3 — трубчатый стержень с конусным наконечником, 4 — монтажное отверстие для фиксации трубчатого стержня при ввинчивании соединительного болта; 5 — соединительный болт, Ь — поводковая гайка с отверстием в ней; 7 — ведущий палец

По окончании укрупнительной сборки блок перемещают на ходовой і слежке на другую стоянку, где с помощью винтов-саморезов крепят чисты профилированного настила. Применяют также крепление

Во всех случаях покрытия монтируют укрупненными блоками 12×18 или 12×24 м (рис. 7.9). До этого монтируют колонны, связи, подкрановые балки и стойки фахверка по всей длине здания или на захватке (36, 72 м). На колонны устанавливают опорные части, которые включают опорный лист, подвижную и неподвижную опоры.

Затем блок структуры подают в зону монтажа на транспортной тележке и устанавливают в проектное положение, как правило, одним башенным или гусеничным краном, после чего кран перемещают следующую позицию (рис. 7.10).

Рис.7.10. Схема монтажа блоков покрытия «Берлин»: 1 — гусеничный кран СКГ-40БС, 2 — тележка с блоком,3 — трактор

При большом объеме работ для повышения эффективности монтажа применяется иная технология. Монтажный кран постоянно установлен в юрце захватки или по середине здания. Поданный в монтажную зону блок кран поднимает и ставит на транспортное устройство — высокий установщик (передвижную башню на рельсовом или колесном ходу) (рис. 7.11). При наличии мостового крана, он используется как низкий установщик со специальными опорами (рис. 7.12). С помощью этих іранспортньїх устройств блок перемещается вдоль здания до проектного места, где и производится установка (опускание) его на колонны и рабочее іакрепление блока на колоннах. Установщик возвращается в монтажную юну крана.

Рис. 7.11. Погрузка блока покрытия на высокий установщик

7.3.2. Монтаж структур типа «ЦНИИСК»

Покрытия монтируются укрупненными блоками 12×18 и 12×24 Mi Монтаж блоков структур ведется аналогично структурам типа «Берлин», со сборкой на стендах или конвейерных линиях (рис. 7.3 и 7.5).

Для монтажа используются один тяжелый стреловой кран или дм средних стреловых крана. Возможно использование башенного крана.

Для транспортировки блоков в зону монтажа используются, исход* из конкретных возможностей, высокие или низкие установщики.

Железобетонные купола диаметром до 48 м проектируются і (юрными из плит-лепестков трапециевидной формы, примерно равных шише радиуса купола. Если транспортная схема доставки конструкции тнноляет, то железобетонные блоки лепестки проектной кривизны поставляются на объект в целом виде длиной 12,0…20,0 м При невозможности этого на объект доставляется плоские или криволинейные тепезобетонные плиты длиной 3,0… 6,0 м. Из них на площадке укрупнительной сборки (ПУСб) собирается монтажный элемент — блок — иснесток.

На рис 6 7 показана схема монтажа купола из длинных ір. шециевидньїх железобетонных элементов с помощью стационарно ус іановленного в центре телескопического башенного крана. Башня крана in пользуется для временного крепления внутреннего опорного кольца

Лепестки монтируются поочередно симметрично. После сварки и имоноличивания всех лепестков между собой и с опорными кольцами купол раскружаливают (при достижении бетоном швов 70% проектной прочности)

В отдельных случаях оптимальным вариантом возведения купола может явиться устройство ее в монолитном варианте.

Так как конструктивно современный купол является частным случаем «крутой» оболочки, технология его бетонирования аналогична іклонированию оболочки.

Особенностями здесь являются:

— сборно-разборная щитовая опалубка (а не кондуктор),

— бетонирование с использованием двойной (верхней и нижней) палубы;

— укладка бетонной смеси в определенной последовательности — ярусами или секторами,

— для подачи бетонной смеси предпочтительнее бетононасосы

— уплотнение глубинными вибраторами.

Конструктивно эти купола схожи со структурными конструкциями, отсюда и схожая технология их устройства (рис. 6.9). Монтаж их характеризуется большими затратами ручного труда при сборке и закреплении стрежней. Однако сама сборка значительно проще, так как не требуется длительной подгонки элементов, а также дополнительных многочисленных приспособлений

(Московская область)

Основной практической проблемой при возведении сетчатых куполов является рациональное решение соединений. Для узловых соединений сетчатых конструкций применяются сбалчивание, склепкп, сварка и склейка

Соединение элементов трубчатого сечения выполняется в основном аналогично узлам структурных конструкций (см. рис. 7.2).

Для сетчатых куполов следует отметить несколько особых типои соединений (рис. 6.10).

Узловой элемент «эс-дю-шато» SDC (рис. 6.10, а) предназначен для ■ ■•единения трубчатых элементов при помощи сварки. К достоинствам мої о узла можно отнести возможность устранения некоторых неточностей иноговления стержневых элементов. Как пример одного из последних куполов, построенных с применением узла системы SDC, можно привести покрытие бассейна в Драней (Франция).

Одним их наиболее интересных и удачных является узел типа • іриодетик». Узловой элемент представляет собой цилиндр, вдоль образующих которого выбраны пазы с рифленым стенами. Концы ірсбчатьіх элементов обрезаются под соответствующими углами и "сжимаются на специальном прессе, вследствие чего приобретают такую >м’ форму, что и пазы узлового элемента. После закладки обжатых концов ipvc в пазы к основаниям цилиндра крепятся шайбы, препятствующие

перемещению концов труб вдоль пазов (рис. 6.10, б, в). Такие узловые соединения широко применяются при строительстве куполов в Канаде.

Известно много других запатентованных конструкций узловыл соединений. Наиболее простым решением являются соединения трубчатых элементов в сетчатых куполах при помощи хомутов (рис 6.10, г), которые нашли применение в куполах системы Ледерере (ЧССР) Недостатком этого соединения является нарушение центрирования элементов в узлах.

Методы возведения зависят от размеров купола и типов узлов Все способы монтажа можно объединить в три группы.

Разработаны следующие технологические приемы монтажа сетчатых куполов:

1. На сплошных песах поэлементно.

2. С использованием отдельных опор, на которые опираются предварительно укрупненные конструкции.

Эти два методы достаточно трудоемки, но они могут быть вызваны! необходимостью создания сложных архитектурных форм.

3. Методом подращивания от центра к контуру с постепенным подъемом собранной части конструкции. Монтаж ведется последовательными концентрическими кольцами, начиная с замка купола Для подъема купола используют центральные мачты (рис. 6.11, а), телескопические домкратные стойки (рис. 6.11, б) и др. Этот метод целесообразен, в частности, при сооружении купола из легких сплавов Монтаж может производиться с легких передвижных площадок, С использованием автовышек и легких грузоподъемных механизмов.

4. Монтам последовательными концентрическими кольцами, її. пиная с основания Это самый распространенный способ, поскольку наиболее прост в исполнении. Технологически сборка может вестись отдельными стержневыми элементами или укрупнительными блоками полной строительной готовности, поставляемых с завода-иіготовптеля или і обираемых на объекте на ПУСб,

Работы ведут от фундамента к вершине без использования in помогательных опор. Это метод позволяет свести к минимуму верхолазные работы Все монтажные соединения обычно выполняются на высокопрочных болтах.

Современное крановое оборудование позволяет производить укрупнение монтажных блоков массой до 20 т, площадью до 100 м: и поднимать их на высоту до 120 м.

На рис. 6 12, б приведен монтаж сетчатого купола высотой 114 м, діаметром 251 м из решетчатых пространственных блоков ромбический формы с длиной ребра около 9 м и расстоянием между наружной и внутренней плоскостями 2,5 м. Масса блоков составляет 10 т

Сборку блоков осуществляют в специальном помещении и доставляют на монтаж Соединение блоков фланцевое, на высокопрочных Гминах. Блоки до отметки 70 м и монтируют поярусно двумя башенными кранами БК-300В, перемещающимися по кольцевым путям, а выше — ргпьсовым краном СКР-2200

Рис.6.12. Монтаж сетчатого купола последовательным концентрическим кольцами (поясами) от основания

5. Монтаж■ Стоками. При этом способе монтажа сначала производится укрупнительная сборка. Размеры блоков разнообразны, их величина зависит от метода установки и грузоподъемности монтажных механизмов О способе монтажа блоками даст представление рис 6.13.

Рнс 6 13. Этапы монтажа сетчатого купола укрупнительными лепестками 1 — центральное опорные кольца купола, 2 — монтажная опора; 3 — ПУСб; 4 — расчалки монтажной опоры, 5 — якори; 6 — блок тяговой системы: 7 — план блоков-лепестков

При монтаже деревянных купольных покрытий следует учитывать ич подверженность деформациям от ветровой нагрузки на стадии монтажа.

Поэтому с учетом местных условий необходимо производить усиление отдельных конструкций.

Кроме того, деревянный купол обладает значительно меньшей массой по сравнению с железобетонными или стальными. Обтекающие купол потоки воздуха (ветер) создают значительную подъемную силу, соизмеримую в отдельных случаях с массой купола. За счет этого купол может быть сдвинут с места или даже опрокинут на землю. Такие случаи имели место. Поэтому в течение всего периода монтажа необходимо обеспечивать надежное крепление такого купола к опорам по всему

Рис.6.14. Собранный купол зала

Рис. 6.15. Купол, поднятый на мачтах

В практике строительства применяется иногда метод подъема целого! купола. Так, есть пример вертикального подъема монолитного! железобетонного купола диаметром 62 м, забетонированного на земле при >’ помощи системы фермоподъемников с опиранием на несущие колонны. I

Примеры подъема стального решетчатого купола диаметром 32 м я, массой 300 т с помощью трех монтажных порталов представлены нн 1 рис. 6.14 и 6.15.

Купол был создан внутри зала на высоте 0,5 м от уровня земли mil шпальных клетках. Перед рабочим подъемом произведен пробный подъем с помощью трех гидродомкратов, расположенных по периметру опорной!’ кольца.

Подъем купола осуществлялся тремя монтажными порталами высотой 29 м и грузоподъемностью ПО т каждый. Порталы были расчалены в двух уровнях канатами. Подъем осуществлялся специальным!) траверсами. Для ориентации купола в пространстве (во избежание раскачивания купола при подъеме) использовались три страховочные лебедки. Процесс подъема купола на проектную отметку 17,6 М продолжался около 15 минут.

В этом случае купол возводится кольцевыми ярусами из сборных железобетонных элементов Каждый из кольцевых ярусов после полной сГюрки обладает статической устойчивостью и необходимой несущей способностью и служит основанием для нижележащего яруса. Так монтировался сборный железобетонный купол Крытого рынка. Сферический купол диаметром 37,12 м состоял из 15 горизонтальных прусов Все кольца собирали из однотипных железобетонных панелей іолщиной 4 см с окаймляющими ребрами высотой 27 см Панели каждого кольца располагали вперевязку с панелями смежных колец, что обеспечивало монолитность сборного купола и его работу на сдвигающие усилия в швах, расположенных в вертикальной плоскости. Панели поднимали башенным краном, установленным в центре здания. Временное крепление панелей каждого яруса осуществляли с помощью инвентарного приспособления (рис. 6.6) в виде стойки с оттяжками и стяжной муфтой

Количество таких приспособлений определяется числом панелей в кольце каждого яруса. Работы производили с инвентарных подвесных подмостей, устраиваемых снаружи купола и перемещаемых по ходу монтажа. Смежные панели соединялись между собой болтами. Швы между

панелями заделывали цементным раствором, который сначала укладывали по краям, а затем растворонасосом нагнетали во внутреннюю полость шва По верхней кромке панелей собираемого кольца устраивали железобетонный пояс После того как раствор швов и бетон поясй приобретали необходимую прочность, стойки с оттяжками снимали, И цикл монтажа повторялся на следующем ярусе

металлического кронштейна для подвесных подмостей, I — оттяжка, 2 — стойка, 3 * стяжная муфта, 4 — панель монтируемого купола; 5 — панели замоноличенной части купола; 6 — подкос с отверстиями для измерения уклона кронштейна, 7 — стойк» для перил; 8 — ригелі., Ч — проушина для крепления кронштейна к панели

6.3.1. Монтаж куполов с помощью фермы-шаблона

Купол монтируют путем последовательной сборки кольцевых поясов (прусов) с помощью передвижной металлической фермы-шаблона и стоек і подвесками для удерживания сборных плит (рис. 6.7). о

На башню крана (или монтажную башню) и кольцевой рельсовый пум, по стене здания устанавливают передвижную ферму-шаблон і Ічерсдную железобетонную панель покрытия устанавливают нижними умами на наклонно приваренные накладки узла, а верхними — на и ііїновочньїе винты фермы-шаблона. Производится выверка панели, после стропы отцепляют, а панель крепят подвесками за два верхних угла, и подвески натягивают талрепом. Таким образом, верхний конец панели ■и і ко зафиксирован в пространстве.

После этого ферму-шаблон, выведя из опирання, перемещают на миную позицию для монтажа смежной панели.

После монтажа всех панелей пояса и сварки узлов стыки ымоноличивают бетоном. Следующий пояс купола монтируют после и|1иобретения бетоном стыков нижележащего пояса необходимой прочности. По окончании монтажа этого пояса снимают подвески с іьіиелей нижележащего пояса.