ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ВАНТОВЫХ ПОКРЫТИЙ
Состав процесса:
I. Подготовительный этап
I. Подготовка несущих опор:
• Выверка проектных отметок.
• Разбивка мест устройства проходных каналов. В случае радиальных вант для точного определения расстояния между проходными каналами в ряде случаев делается предварительная разбивка на макете кольцевого очертания.
• Устройство (пробивка) проходных каналов
2. Подготовка оборудования и оснастки:
• Доставка и проверка средств подмащивания (леса, люльки, * подмости).
• Проверка домкратов и масляной станции и их установка на рабочее место.
• Специальные длинномерные траверсы, захваты. Динамометрическое оборудование
• Геодезические инструменты.
3. Установка центральной монтажной опоры при устройстве радиальных вант. Установка на нее центральных опорных колец — верхнего и нижнего.
4. Доставка и раскатка канатов на захватку. Проверка канатов на соответствие их проекту и отсутствие видимых дефектов.
II. Основой этап — устройство вантового покрытия
Состав и последовательность процессов и операций основного этапа «висит от конструктивного решения конкретной вантовой системы. Эти решения характеризуются способом стабилизации покрытия, то есть противодействием явлению «выхлопа» покрытия.
III. Этап устройства кровли
Устраивается водоизоляционный ковер из легкодеформируемых материалов битум, рубероид, рубемаст и т. п.
Устраивается система водоотведения водоприемные воронки и водосточные трубы внутреннего водостока.
9.1. Монтаж вантовой системы со стабилизацией массой покрытия
Вид покрытия принимается такой, чтобы его масса значительно превышала возможное усилие от ветрового воздействия «выхлопа» Для этого используются тяжелые железобетонные плиты массой 100…200 кг/м2 при толщине 6,0.. 8,0 см.
Основной этап Состав процесса:
1 Подъем краном с помощью специальной трубчатой траверсы длиной 40 м с возможностью автоматической расстроповки часі в ванта на проектную отметку (рис. 9.1 ,,Б).
2 Заведение конца ванта (каната) в проходной канал и закрепление каната анкером (рис. 9.1, Б). Сквозь опору конец каната протягивается рычажной лебедкой. Канат закрепляется к вытяжному горизонтального действия.
3 Аналогично поднимается и заводится в проходной канал второй конец каната и закрепляется анкером (рис. 9.1, В и рис 8.2).
4. Домкратом на канат дается натяжение 10… 15 % от расчетного (рис. 9.1, Г)
5. Монтируются все ванты с указанным натяжением (рис 9.1).
6. На установленные ванты краном монтируются несущие J железобетонные плиты покрытия (массой 100… 150 кг/м2), одновременно выполняющие функцию пригруза против? «выхлопа» (рис.9.1, Д); крепление плит выполняется на винтовыя стяжных хомутах (рис. 8.4).
7. Всем канатам последовательно дается рабочее натяжение (±10%),# При этом контролируются усилия в канате динамометром и его Г геометрия (форма провиса) с помощью нивелира и стандартный — грузов на подвесках проектной длины (рис. 9.1, Г).
8. Выполняется сварка закладных деталей плит.
9. Швы замоноличиваются бетоном.
10.Выполняется выдержка бетона швов в заданных условиях.
11 После набора бетоном швов 70% прочности покрытия предъявляется к сдаче.
устройства вантового покрытия с «пригрузом»: I — канат; 2 — барабан — опоры (стена, балка), 4 — монтажная лесенка, 5 — домкратная система ’ о — нивелир, 7 — контрольная подвеска; 8 — груз 0,5 кг
Используются поперечные канаты, имеющие крепление ниже закрепления рабочих канатов Поэтому при натяжении они тянут рабочие канаты вниз, препятствуя вертикальному перемещению покрытия вверх от явления «выхлопа» Эти канаты имеют меньший диаметр (10,0… 16,0 мм), чем рабочие канаты (20,0…60,0 мм) и называются стабилизирующими (рис. 9.2).
|
Рис 9.2 Стабилизация висячего покрытия с помощью вспомогательных канатов 1 — рабочие канаты, 2 — стабилизирующие канаты, 3 — анкеры |
Основной этап Состав процесса:
1. Устанавливаются все рабочие канаты с выверкой и натяжением их на 30 % расчетного.
2. Устанавливаются все стабилизирующие канаты с выверкой и натяжением их на 30% расчетного.
3. Устраивается легкое покрытие: профнастил, легкобетонные плиты и т. п. массой 10…30 кг/м2.
4. Заделываются стыки и швы между плитами.
5. После набора материалом шва 70% прочности дается 100% натяг рабочих вант с контролем усилий и геометрии..
6. Проектное натяжение стабилизирующих канатов
7. Устройство проектного покрытия
В данном случае стабилизация вантового покрытия осуществляется железобетонной оболочкой отрицательной кривизны. Перемещению оболочки вверх от усилия «выхлопа» препятствует то, что она расперта между несущими опорами и в силу этого не может изменить свою геометрию, то есть перемещение оболочки вверх исключено.
Основной этап Состав процесса:
1. Монтируются все рабочие ванты. Закрепляются анкерами и соединяются с тяговыми домкратами (рис. 9.3, А.2).
2. К канатам крепятся вертикальные оттяжки проектной длины с талрепами (рис 9.3, А З).
3. В полу корпуса заделываются анкеры напротив оттяжек (рис. 9.3, Б).
4 Рабочим вантам системы дается натяжение 100% проектного, и концы канатов закрепляются анкерами (рис. 9.3, Б)
5. Оттяжки крепятся к анкерам, и с помощью их канаты оттягиваются талрепами вниз на заданную величину, обеспечивающую увеличение усилий в канате до 120… 130% проектного (рис. 9.3, В).
6. На канаты укладываются сборные железобетонные плиты (рис. 9.3, Б).
7. Выполняется сварка стыков плит.
8 Замоноличивается бетонной смесью швы между плитами.
9. Выполняется выдержка бетона швов до набора прочности 70% проектной
10. Выполняется раскружаливание вантовой системы путем отпускания оттяжек по заданному режиму в направлении от наружных опор к центру пролета. При этом покрытие поднимается в средней части на 50…80 мм (рис. 9.3, Г).
Получившаяся железобетонная оболочка отрицательной кривизны работает как сжатый диск, горизонтальные перемещения которого исключены опорами. В силу этого исключены вертикальные перемещения, так как невозможно изменение геометрии оболочки.
|
Рис.9.3. Этапы устройства вантовой оболочки отрицательной кривизны. 1 — проектная опора (стена, балка); 2 — рабочие ванты; 3 — оттяжка; 4 — талреп; 5 — анкер |
9.4. Монтаж вантовых покрытий с радиальными вантами
Для зданий, круглых в плане, используется радиальная схема расположения вант. Это позволяет избежать их перекрещивание.
В этой конструкции вантовый несущий элемент перекрывает половину пролета. В центре покрытия расположено центральное опорное кольцо, где сходятся все натянутые канаты.
Для стабилизации рабочих канатов здесь в качестве несущих элементов применяются жесткие вантовые фермы, которые собираются в процессе монтажа вантовой системы на проектных отметках.
Состав процесса рассмотрим на характерном примере устройства вантового покрытия общественного здания.
Наружное опорное монолитное железобетонное кольцо вантового покрытия общественного здания диаметром 74 м (рис 9.5) опирается на 24 железобетонные колонны, защемленные в фундаменты. Покрытие образовано 36 радиальными двухпоясными вантовыми предварительно напряженными фермами со сжатыми трубчатыми стойками. Несущие (нижние) пояса ферм диаметром 51 мм и стабилизирующие диаметром 41 мм крепятся в центре к нижнему и верхнему кольцам центрального барабана и к наружному опорному кольцу таврового сечения.
Пояса ферм монтировали поэлементно, напряжение производили разными способами в такой последовательности.
1. На центральной временной опоре становили восемь домкратов — песочниц, и на них уложили монтажные опорные кольца (рис
9.5, А). На него установили восемь домкратов-песочниц, на которых собрали нижнее опорное кольцо радиальной вантовой системы. На это кольцо установили восемь гидравлических домкратов, на которых собрали верхнее рабочее кольцо радиальной вантовой системы.
2. Навесили 72 несущих нижних и 72 стабилизирующих пояса ферм. Анкеры канатов залили сплавом, а при навеске пропустили сквозь закладные детали в наружном кольце, передавая усилия на опорные шайбы (рис. 9.5, А).
3. Шпальные клетки под нижним кольцом разобрали и опустили кольцо песочницами (рис. 9.4), одновременно раздвигая гидравлическими домкратами (рис. 9.5, Б).
4. После этого между кольцами установили и закрепили постоянные вертикальные стойки из труб и убрали домкраты. За счет усилия по раздвижке колец в канатах создано частичное натяжение вантовой системы (в пределах Р=0,8 НрасЧ) (рис. 9.5, В).
Рис.9.4. Домкрат-песочница:
1 — корпус (труба диаметром 150-300 мм), 2 — шток, 3 — опорная часть; 4 — течка;
5 — кран закрыт, 6 — кран открыт, 7 — монтажная опора; 8 — сухой песок
5. Установили в проектное положение 504 вертикальные трубчатые стойки-распорки, оборудованные по концам шарнирными салазками (по 12 стоек на 36 фермах). В канатах создали напряжение, равное расчетному с отклонениями в пределах 5% (рис. 9.5, В).
6. Отрегулировали усилия в канатах домкратными узлами, установленными по внешней стороне Т-образного наружного кольца, рабочие находились в люльке, передвигаемой по кольцу
7. Закрепили диагональные вертикальные связи между стойками смежных ферм. Домкратный узел для натяжения одной ванты (рис. 9.7) состоит из двух траверс — станционной и подвижной. Полный комплект домкратного устройства вместе с домкратами и тягами переносят с одного узла на другой краном и крепят болтами к закладным деталям в опорном кольце. Синхронная работа домкратов обеспечивается тем, что питание подается гибкими шлангами от одного насоса.
8. Уложили стальной настил покрытия, теплоизоляционные плиты и гидроизоляционный ковер.
9. Выполнено раскружаливание вантовой системы путем контролируемого опускания в заданном режиме нижнего опорного кольца на домкратах-песочницах (рис. 9.4).
Недостаток метода монтажа покрытия — поэлементная сборка отдельных поясов вантовых ферм и крайне трудоемкая работа по установке вертикальных стоек в проектное положение.
|
Рис.9.5. Этапы устройства радиальных вантовых ферм: 1 — верхнее рабочее кольцо; 2 — нижнее рабочее кольцо; 3 — монтажная балка, 4 — монтажная опора; 5 — домкратная система; 6 — «песочницы»; 7 — верхний рабочий канат; В — нижний рабочий канат; 9 — распорки фермы; 10 — стойки опорного кольца; 11 — центральная монтажная опора (башня) |