ЗАПИС НА ЛЕКЦИЯТА

Макеевка 2011 г

МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА, МЛАДЕЖТА И СПОРТА НА УКРАЙНА

ДОНБАСКА НАЦИОНАЛНА АКАДЕМИЯ ПО СТРОИТЕЛСТВО И АРХИТЕКТУРА

Катедра „Икономика на предприятието”

Разработил: д.ф.н., доц. Захарченко Д.А.

ЗАПИС НА ЛЕКЦИЯТА

в курса "Основи на строителната индустрия"

за студенти от специалност 6.030504 „Икономика на предприятието”

Код № _______

Одобрен на заседание на катедра

"Икономика на предприятието"

ПРОТОКОЛ № __ от _______2011г

Макеевка 2011 г

ТЕМА 4. СГРАДИ И КОНСТРУКЦИИ С ГОЛЯМ ОБХВАТ

Конструкциите с голям размах включват тези, които имат разстояния над 40-80 м. Сравнително наскоро такива конструкции се считаха за уникални и се изграждаха изключително рядко; в момента бързото развитие на науката и технологиите, както и голямата нужда от такива структури в промишлеността и сферата на отдиха и развлеченията, предопределиха интензивното изграждане на подобни структури в много страни.

От особен интерес са пространствените конструкции, които не се състоят от отделни, независими носещи елементи, които взаимно си предават натоварването, а представляват едно цяло. сложна системаработни части на конструкцията.

Този пространствен характер на конструкциите, широко въведен в строителството по целия свят, е символ на строителната технология на 20-ти век. И въпреки че някои видове пространствени конструкции - куполи, кръстове и сводове - са известни от древни времена, те не отговарят на съвременните строителни изисквания нито по отношение на използването на материали, нито по конструктивни решения, тъй като въпреки че покриваха значителни разстояния, те също бяха изключително тежък и масивен.

Привлекателното при пространствените проекти е способността им да задоволяват оптимално функционалните и естетически изисквания на архитектурата. Мащабът на припокриващите се участъци, възможността за гъвкаво планиране, разнообразието от геометрични форми, материали, архитектурна изразителност - това далеч не е пълен списъкхарактеристики на тези структури.

Комбинацията от функционални, технически и художествено-естетически предоставя пространствени структури с широка перспектива, да не говорим за факта, че използването им позволява огромни спестявания на строителни материали - намаляване на материалоемкостта на сградите и конструкциите с 20-30%.

Равнинните конструкции с голям обхват включват греди, рамки, ферми и арки. Равнинните структури работят автономно под натоварване, всяка в своята равнина. Носещият елемент на равнинни конструкции, покриващи част от сградата (плоча, греда, ферма), работи самостоятелно и не участва в работата на елементите, към които е съседен. Това обуславя по-ниска пространствена твърдост и носеща способност на равнинните елементи в сравнение с пространствените, както и тяхната по-висока ресурсоемкост, предимно увеличена консумация на материали.

Ориз. 4.1. Проектни решения за конструкции с голям обхват

А - плоски дизайни; b - пространствени структури; c - висящи конструкции; g - пневматични конструкции; 1- ферми; 2 - рамки; 3-4 шарнирни арки; 5- цилиндрични черупки; 6- черупки с двойна кривина; 7- куполи; 8- структури; 9- вантови конструкции; 10-мембранни структури; 11- тентови конструкции; 12- пневматични опорни конструкции; 13- пневматични рамкови конструкции;

Монтаж на рамката непрекъснато строителствопроизведени от два самоходни стрелови крана. Първо върху основата се монтират рамкови стелажи с част от напречната греда, опиращи се на временна опора, след което се монтира средната част на напречната греда. Частите на напречната греда са свързани върху временни опори чрез заваряване или силно заваряване. След инсталирането на първата рамка, конструкцията се закрепва с помощта на телове.

В някои случаи е препоръчително да се монтират рамкови конструкции по метода на плъзгане. Този метод се използва, ако рамковите конструкции не могат да бъдат незабавно монтирани в проектната позиция (вътре се работи или вече са издигнати конструкции, които не позволяват поставянето на кранове).

Блокът се сглобява в края на сградата в специален проводник от 2-3 или 4 ферми. Сглобеният и закрепен блок се повдига по протежение на релсите до проектното положение. Монтирайте с крикове или леки кранове.

Сводестите конструкции са 2 вида: под формата на арка с 2 панти със затягане и арка с 3 панти. При монтиране на сводести конструкции с носеща част под формата на арка с двойни панти се извършва подобно на монтажа на рамкови конструкции с помощта на самоходни стрелови кранове. Основното изискване е висока точност на монтажа, гарантираща центровка на петата (опорна) панта с опората.

Монтажът на арки с три панти се различава по някои характеристики, свързани с наличието на горна панта. Последният се сглобява с помощта на временна монтажна опора, монтирана в средата на участъка. Монтажът се извършва по метода на вертикално повдигане, плъзгане или завъртане.

Ориз. 4.3. Монтаж на рамката

а - монтаж изцяло от два крана; b - монтаж на рамки в части с помощта на временни опори; c - монтаж на рамки по метода на въртене; 1-инсталационен кран; 2-рамков монтаж; рамка от 3 части; 4-временни опори; 5 лебедки; 6-опорни стрели.

Всяка полуарка се окачва в центъра на тежестта и се монтира така, че пантата на петата да е поставена върху опора, а вторият край е поставен върху временна опора. Същото и с другата полуарка. Завъртането в петата на пантата се постига чрез подравняване на осите на заключващите отвори на горната панта.

В пространствените структури всички елементи са взаимосвързани и участват в работата. Това води до значително намаляване на потреблението на метал на единица площ. Въпреки това доскоро такива пространствени системи (куполни, кабелни, структурни, черупки) не бяха разработени поради високата сложност на производството и монтажа.

Ориз. 4.4. Монтиране на купола с помощта на временна централна опора

A - куполна режеща система; B - монтаж на купола; 1-временна опора с телове; 2-радиални панели; 3-опорен пръстен;

Куполните системи се монтират от отделни пръти или отделни плочи. В зависимост от проектното решение, монтажът на куполни конструкции може да се извърши с помощта на временна стационарна опора, шарнирно или изцяло.

Сферичните куполи са издигнати в пръстеновидни нива по метода на окачване. Всеки такъв слой, след пълно сглобяване, има статистическа стабилност и носимоспособности служи като основа за горния слой. Сглобяемите куполи могат да се монтират с помощта на проводникови устройства и временни закрепвания - цирков купол в Киев или куполът се сглобява изцяло на земята и след това се повдига до проектния хоризонт с кран, пневматичен транспорт или асансьор. Използва се методът на отглеждане отдолу.

Висящите конструкции започват да се използват от втората половина на 19 век. И един от първите примери е покриването на павилиона на Всеруския панаир в Нижни Новгород, завършен през 1896 г. изключителният съветски инженер Шухов.

Опитът от използването на такива системи е доказал тяхната прогресивност, тъй като те позволяват максимално използване на високоякостна стомана и леки ограждащи конструкции от пластмаса и алуминиеви сплави, което прави възможно създаването на покрития със значителни разстояния.

Ориз. 4.5. Монтаж на висящи конструкции

1-кулокран; 2-траверс; 3-кабелна половинка; 4-централен барабан; 5-темпорална опора; 6-монтирана полу-ферма; 7 - опорен пръстен.

Напоследък висящите рамкови конструкции са широко разпространени. Особеността на конструкцията на окачени конструкции е, че първо се издигат носещи опори, върху които се полага опорен контур, който поема напрежението от кабелните нишки. След като са напълно изложени, покритието се зарежда с временно натоварване, като се вземе предвид пълното проектно натоварване. Този метод на предварително напрягане предотвратява появата на пукнатини в корпуса след пълното му натоварване по време на експлоатация.

Вид окачени въжени конструкции са мембранните покрития. Мембранното покритие е окачена система под формата на тънка метална ламарина, опъната върху стоманобетонен опорен контур. Единият край на ролката се закрепва към опорния контур, като ролката се развива по цялата си дължина с помощта на специална траверса от кран, изтегля се с лебедки и се закрепва към противоположния участък на опорния контур.

Недостатъкът на мембранните покрития е необходимостта от заваряване на тънки листове по дължината и монтажните елементи заедно с припокриване от 50 mm. В същото време е почти невъзможно да се получи шев с еднаква якост с основния метал чрез заваряване, така че дебелината на листа се увеличава изкуствено. Този проблем се решава до известна степен чрез система от ленти, изработени от алуминиеви сплави.

Първите дълги цилиндрични черупки са използвани за първи път през 1928 г. в Харков по време на изграждането на поща.

Дългите цилиндрични черупки се доставят напълно завършени или уголемени на място. Теглото на монтажните елементи 3x12 е около 4 тона. Преди повдигане две плочи се уголемяват в мобилен джиг заедно със затягане в един елемент. При уголемяване вградените части се заваряват на фугата, затягането се затяга и шевовете се запечатват.

След като са монтирани 8 уголемени секции, образуващи обхват от 24 m, те се подравняват така, че отворите да съвпадат, след което всички вградени части и изходи на надлъжната армировка се заваряват, армировката се опъва и фугите се бетонират. След като бетонът се втвърди, черупката се обръща и скелето се пренарежда.

В строителната практика обикновено под наименованието конструктивни конструкции се обединяват пространствени, напречни, оребрени и прътови конструкции.

Кръстосани структурни системи различни формиПокритията с правоъгълни и диагонални решетки са широко разпространени сравнително наскоро от втората половина на 20 век в страни като САЩ, Германия, Канада, Англия и бившия СССР.

За известно време структурните конструкции не бяха широко разработени поради високата трудоемкост на производството и особеностите на монтажа на конструкцията. Подобряването на дизайна, особено с използването на компютри, позволи да се осигури преходът към тяхното вградено производство, да се намали сложността на техните изчисления, да се повиши неговата точност и следователно надеждността.

Фиг.4.6. Покриване на сграда от едроразмерни плочи

1-плоча с размери 3х24м; 2-противовъздушна лампа; 3-рафтова ферма; 4- колона.

Напречните системи се основават на опората геометрична форма. Отличителна чертана различни видове структурни конструкции - пространственото кръстовище на прътите, което до голяма степен определя сложността на производството и монтажа на тези конструкции.

Структурните конструкции имат редица предимства в сравнение с традиционните равнинни решения под формата на рамки и греди:

• са сгъваеми и могат да се използват многократно;
• могат да се произвеждат на автоматизирани производствени линии, което се улеснява от висока типизация и унификация на структурните елементи (често се изискват един тип пръти и един тип монтаж);
• монтажът не изисква висока квалификация;
• Имат компактна опаковка и са удобни за транспортиране.

Наред с отбелязаните предимства, структурните структури имат и редица недостатъци:

• мащабното сглобяване изисква използването на значително количество ръчен труд;
• ограничена носимоспособност на някои видове конструкции;
• ниско заводска готовностконструкции, пристигащи за монтаж.

Пневматичните конструкции се използват за временен подслон или за използване за някои спомагателни цели, например като опорни конструкции за изграждане на черупки и други пространствени конструкции.

Пневматичните покрития могат да бъдат 2 вида - въздухоносещи и въздухоносещи. В първия случай леко свръхналягане на меката обвивка на конструкцията гарантира получаването на необходимата форма. И тази форма ще се запази, докато се поддържа подаването на въздух и необходимото свръхналягане.

Във втория случай носещата конструкция е изградена от напълнени с въздух тръби от еластичен материал, образуващи своеобразна рамка на конструкцията. Понякога се наричат ​​пневматични конструкции с високо налягане, тъй като налягането на въздуха в тръбите е много по-високо от това под поддържащия въздух филм.

Изграждането на въздухоносни конструкции започва с подготовката на площадката, върху която се полага бетон или асфалт. По контура на конструкцията е монтирана основа с анкерни и уплътняващи устройства. Под въздействието на въздушното налягане черупката се изправя и приема проектираната форма.

Въздухоносещите или пневматичните рамкови конструкции са конструирани подобно на въздушните, с единствената разлика, че въздухът се подава от компресора през гумени тръби и чрез специални клапани се изпомпва в затворените канали на така наречената структурна рамка. Благодарение на високо кръвно наляганев камерите рамката заема проектната позиция (най-често под формата на арки) и повдига ограждащата тъкан зад нея.

Дългопролетните покрития са плоски, пространствени и пневматични. Тези покрития се използват в обществени и промишлени сгради.

Плоските конструкции са изработени от греди, ферми, рамки, арки, които са изработени от слоесто дърво, валцована стомана, монолитен и сглобяем стоманобетон.

Стоманобетонните греди се използват за обхващане на участъци до 24 м. Гредите се използват в Т- и U-образни секции.

Ферми и рамки (навесни и шарнирни) от дърво, стомана и стоманобетон покриват разстояния до 60 m.

Рамките без панти са здраво вградени в основата. Те са много чувствителни към неравномерни валежи. Поради това те се използват върху здрави и хомогенни почви. Шарнирните рамки са по-малко чувствителни към слягане на неравни терени. Има едно-, дву- и тришарнирни рамки. Едношарнирни - пантата е в средата на разстоянието. Двушарнирни - панти в опорите.

Арки - ефективни дизайниза покриване на големи участъци, т.к техните очертания могат да бъдат сближени с кривата на налягането и по този начин материалът може да се използва оптимално. Хоризонталните сили (тяга), възникващи в сводестите конструкции, намаляват с увеличаване на радиуса на очертанията на свода. В същото време се увеличава повдигащата стрела на арката и следователно строителният обем на сградата. Това води до увеличаване на разходите за отопление и изравняване на разходите. Арките са широко разпространени в покритията на големи спортни сгради.

Пространствени структури - напречни покрития, куполи, черупки, висящи покрития.

Напречните покрития могат да бъдат нагънати или мрежести.

За покриване на големи разстояния се използват нагънати покрития от стоманобетон (до 50 m) и армиран цимент (до 60 m). Те са образувани от плоски пресичащи се елементи през участъка. Сгъвките са: правоъгълни и цилиндрични; трион; под формата на триъгълни равнини; призматичен тип; трапецовиден профил и др.

Мрежестите покрития от стоманобетон са предназначени за разстояния до 50 м, а от стоманени елементи - до 100 м. В тези покрития се пресичат стоманобетонни и стоманени триъгълници. Елементите работят в две посоки, така че тяхната височина е по-малка от тази на гредите - това намалява обема на сградата.

Напречните конструкции и системи с плоски ферми и рамки са отворени към интериора. Често те правят окачени тавани, които се укрепват до дъното на фермите.

Куполът е най-древната структура. Използван е, защото възможно е да се изберат такива форми, че да не възникват сили на опън в елементите на арката. В зали, където е желателно да се създаде голямо въздушно пространство (пазари, фитнес зали) и където няма високи текущи разходи за отопление, те използват различни видовекуполни конструкции от монолитен или сглобяем стоманобетон, куполни мембрани от стоманена ламарина с дебелина 3 мм с лепена изолация отдолу. Залите за временни изложби са изработени от слепени пластмасови конструкции.

Окачените покрития покриват участъци до 100 м. Основните елементи на тези покрития работят на опън и пренасят товари от покритието към анкерите. Те имат криволинейни очертания и представляват гъвкави или твърди нишки, мембрани или висящи ферми. от характеристики на дизайнаИма висящи покрития: еднолентови; двуколан; хипари (хиперболични параболоиди) и вантови.

При окачените покрития носещите елементи са стоманени въжета. Те са опънати през някаква носеща конструкция и са подсилени с въжета. Предимствата на висящите конструкции са спестяването на метал и по-ефективното използване на носещите елементи в сравнение с греди и рамкови конструкции, т.к. кабелите работят на напрежение. Недостатъци: висящите покриви имат ниска твърдост, така че покривната настилка често се деформира; трудно е да се осигури отстраняването на атмосферната влага.

Покритията с един колан се използват по-често от други, т.к Те са технологично напреднали за производство и лесни за инсталиране. Те могат да придадат на структурата различни форми. Покритията с един колан се състоят от система от радиални или пресичащи се скоби, които предават хоризонтални сили към твърди рамки, стелажни рамки или обвързани греди със затворен контур. Плочите са окачени на опъващите кабели и под това натоварване те се разтягат. По това време шевовете между плочите са циментирани и фугите са заварени. Поради еластичните деформации на нишките, плочите се компресират и структурата започва да работи като монолитна обвивка. При цилиндричните покрития се създава лека кривина на покритието в посока, перпендикулярна на осите на резбите. Това се прави за оттичане на дъждовна вода. От параболични системи във формата на обърнат купол водата тече към центъра на покритието и се отстранява вътрешен дренаж. По периметъра на залата са монтирани щрангове, а хоризонталните разпределителни тръбопроводи са скрити в окачения таван. Най-лесният начин за източване на водата е от покрития за палатки.

При двулентовите покрития се използват два вдлъбнати колана, свързани с опънати нишки. Най-често срещаните са кръглите по отношение на дизайна. Нишките по периметъра са прикрепени към външния пръстен, а в центъра - към вътрешния. В зависимост от височината централен пръстенсистемата може да бъде направена вдлъбната или изпъкнала. Изпъкналата система ви позволява да повдигнете централната част на покритието и по този начин да отклоните водата към външните стени, без да прибягвате до хоризонтално насочване на улуци и да използвате сгъната покривна система.

Хипарите (хиперболични параболоиди) са висящи покрития с форма на седло. Те се образуват в решетъчни мембрани от два вида нишки. Някои нишки са носещи, а вторите са опънати. По периметъра нишките са вградени в затворен контур. Плочи или дискове се полагат по нишките. Монолитни са като първо се натоварват с баласт или се опъват носещите кабели с крикове. След това опъващите нишки получават най-голямо напрежение и ставите на плочите, перпендикулярни на тези нишки, се отварят. Те са запечатани с разширяващ се циментов разтвор. В резултат на това структурата се превръща в твърда обвивка. Хипарите покриват структури, които имат кръгъл план.

Вантовите покрития се състоят от опънати елементи - кабели; конструкции работещи на натиск - подпори и огъване - греди, ферми, плочи и черупки. Тези покрития могат да имат не само пространствен дизайн, но и плосък. Използват прави пръти - кабели. Поради това вантовите конструкции са по-твърди и кинематичните движения на техните елементи са по-малки от тези на другите окачени покрития.

Черупки - единична и двойна кривина. Единична кривина - цилиндрична или конични повърхности. Двойна кривина - направена под формата на купол или елипсоид. Според структурата на корпуса биват: гладки, оребрени, вълнообразни, мрежести, монолитни и сглобяеми.

Пневматичните тавани се използват и за покриване на участъци до 30 м. Използват се за временни конструкции. Има три типа: снаряди с въздушна опора; пневматични рамки; пневматични лещи. Въздушно поддържаните черупки са цилиндри, изработени от гумирани или синтетични тъкани. В тях се създава прекомерно налягане на въздуха. Приложимо за спортни съоръжения, изложби. Пневматичните рамки са удължени цилиндри под формата на отделни арки с излишно въздушно налягане. Арките са свързани в непрекъснат свод със стъпка от 3-4 м. Пневматичните лещи са големи възглавници, надути с въздух, които са окачени на твърди рамкови конструкции. Използва се за организиране на летни циркове и театри.

Сградите с голям размах включват театри, концертни и спортни зали, изложбени павилиони, гаражи, хангари, самолетни и корабостроителници и други сгради с разстояния на основните носещи конструкции от 50 m или повече. По правило такива сгради са проектирани като еднопролетни. Те са покрити със системи от греди (главно ферми), рамки, арки, вантови (висящи), комбинирани и други конструкции.

В прътите на фермите на големи разстояния възникват значителни сили, поради което вместо традиционните секции от два ъгъла се използват двустенни композитни секции. Височината на фермите е зададена в рамките на обхвата l/s-Vis и се оказва, че е повече от 3,8 м. Транспортните ферми с тази височина от железопътна линияНе можете, те се сглобяват на строителната площадка.-

Рамките се използват в строителни покрития с разстояния от 60-120 м. Поради твърдата връзка на напречната греда със стелажите, моментите на огъване в участъка ще бъдат по-малки, отколкото в конструкцията на греда: Това позволява не само да се намали кръста - площта на сечението на хордите, но също и височината на напречната греда и следователно височината на сградата. Използват се рамки както без панти, така и с две панти. Шарнирните са по-леки от тези с двойни панти, но изискват по-големи основи и са по-чувствителни към температурни промени и поддържат слягания. Не се препоръчва да се използват в почви, които се спускат. Двустенни секции на фермени корди

Арките се използват в покрития на сгради с дълги разстояния с разстояния до: 200 м. Те са по-изгодни от греди и рамкови системи. Арките са: плътни и проходни; безшарнирни, двушарнирни и тришарнирни. Шарнирните арки със същото натоварване са по-леки от двупантните, но за тях, както и за рамки без панти, са необходими масивни основи и те са така. те са по-чувствителни към промените в температурата и улягането на опорите.

Най-често се използват двушарнирни арки с повдигаща стрела, равна на Vs-Ve. педя. С увеличаването на повдигащата стрела надлъжната сила в дъгата намалява и моментът на огъване се увеличава;

Напречните сечения на дъговите пръти могат да бъдат едностенни или двустенни

Устойчивостта на основните носещи конструкции (ферми, рамки, арки) се осигурява от хоризонтални и вертикални връзки. Преди всичко трябва да се монтират връзки, които закрепват компресираните колани на проходни конструкции

Рамките и арките са статично неопределени системи. Шарнирните рамки и арки са три пъти статично неопределени, двупантните рамки са веднъж статически неопределими. Обикновено тягата се приема като допълнително неизвестно - сила, чиято приблизителна стойност за проходни рамки и арки може да се намери с помощта на формулите, дадени в ръководството на проектанта.

Познавайки тягата, те определят огъващите моменти M, надлъжните N и напречните сили Q в рамката или арката като в статично определена конструкция, а от тях и силите в прътите.

Силите в прътите на проходни рамки и арки също могат да бъдат определени чрез конструиране на диаграми на силите. Въз основа на получените сили се избират сеченията на прътите, възлите и връзките се изчисляват по същия начин, както се прави за фермите.

Собственото тегло на носещите конструкции и теглото на покрива в< большепролетных сооружениях является основной нагрузкой, существенно влияющей на расход металла на покрытие, поэтому при выборе их конструктивной фор-» мы следует отдавать предпочтение более легким конструкциям. Особенно следует стремиться к снижению соб-» ственного веса кровли, применяя алюминиевые и другие панели покрытий с лесно ефективноизолация.

Висящи и кабелни покрития са тези, при които като носеща конструкция се използват гъвкави нишки, главно кабели.

Основните носещи конструкции на системата за окачване - кабелите - работят само на опън, така че те използват напълно товароносимостта на материала

и става възможно да се използва стомана с най-висока якост.

Техният транспорт и монтаж са значително опростени, което намалява разходите за строителство. Горното е много важно предимство на окачващите системи в сравнение с ферми, рамки и арки. Висящите конструкции обаче имат и сериозни недостатъци: те имат повишена деформируемост и изискват специални опори за поемане на тягата.

За да се намали деформируемостта на кабелните опори, се използват различни методи за тяхното стабилизиране. Например при двулентовите въжени системи твърдостта на кабелите се повишава благодарение на конструкцията на т. нар. стабилизиращи кабели, свързани с носещите кабели с окачвачи и дистанционери или решетка от гъвкави предварително напрегнати елементи.

Тягата зависи от отношението ///. При ///>Y увеличението на провисването на резбата с увеличаване на натоварването е незначително и може да бъде пренебрегнато. В този случай тягата може да се определи по формулата. Напречното сечение на кабела се избира въз основа на силата T.

За кабелни опори се използват стоманени въжета, снопове и нишки от високоякостна тел, кръгла горещо валцована стомана повишена силаИ тънки листове.

В комбинираните системи концентрираните сили се прехвърлят към гъвкава нишка през твърд елемент, което позволява значително намаляване на тяхната деформируемост.

За сгради с голям обхват, по-специално за хангари, се използва конзолна комбинирана система, състояща се от твърд елемент и окачвания. Фермата служи като твърд елемент, който преразпределя концентрираните сили между окачванията. Последните служат като междинни опори за фермата и тя работи като непрекъсната греда върху еластично потъващи опори. .

Предимството на конзолата комбинирана системае, че за твърд елемент (ферма) не е необходимо да се осигурява твърда опора във втория край. Благодарение на това могат лесно да се създават големи конструкции за порти за хангари.

Сгради с дълги разстояниямогат да бъдат покрити и с пространствени системи под формата на сводове, гънки и куполи.

Федерална агенция за образование

Държавен петролен технически университет в Уфа

Архитектурно-строителен факултет

И.В. Федорцев, Е.А. Султанова

Технология на строителството

покривни конструкции

дългосрочни сгради

(урок)

Одобрен с решение на Академичния съвет на USPTU as

ръководство за обучение (протокол от _________№ _______)

Рецензенти:

____________________________________________________________________________________________________________________

Федорцев И.В., Султанова Е.А.

Технология на изграждане на покривни конструкции за сгради с голям обхват: Учебник / I.V. Fedortsev, E.A. Султанова. – Уфа: Издателство на УСНТУ, 2008. – с. ______

ISBN – 5 – 9492 – 055 – 1.

Учебникът „Технология за изграждане на покривни конструкции за сгради с големи разстояния“ е разработен като основно учебно-методическо ръководство за студентите от специалност „Промишлено и гражданско строителство“ при изучаване на специалната дисциплина „Технология на строителството на сгради и конструкции“. ” (TVZS).

Съдържа систематизиран материал от съществуващия опит в изграждането на такива конструкции с голям размах като: греди, рамки, арки, вантови, мембранни, структурни плочи, куполи, тенти и др. Организация и технология инсталационни процесипо време на строителството на тези сгради и конструкции е изложено под формата на ясни технологични правила за работа, извършвани в определена технологична последователност с достатъчно „подробност“ на инсталационните процеси под формата на „технологични карти“ и схеми за механизация на работа. Последните могат да се използват като основни препоръки за разработване на организационна и технологична документация при проектиране на работен проект за конкретни обекти.

От особен интерес е опитът, представен в „Ръководството“ при монтажа на сводестото покритие на ледения дворец в град Уфа, чийто строителен метод е приложен за първи път в практиката за изграждане на толкова големи сгради от строително-монтажните поделения на Башкортостан съгласно проекта и от силите на OJSC Vostokneftezavodmontazh. Ръководството съдържа заключения и контролни въпроси за всеки тип конструкция, което позволява на потребителя самостоятелно да оцени усвояването на представения в него материал.

Предназначен за студенти от строителни специалности на USPTU при изучаване на курсове TVZS, TVBzd и TSMR, студенти от IPK USPTU и строителни организации и отдели, по един или друг начин, свързани с изграждането на дългосрочни сгради и конструкции.

И.В. Федорцев, Е.А. Султанова

ISBN – 5 – 9492 – 055 – 1 UDC 697.3

ВЪВЕДЕНИЕ

Сгради с голям размах са тези, при които разстоянието между опорите на носещите конструкции на покрива е повече от 40 m.

Системите, обхващащи големи участъци, най-често се проектират като еднопролетни, което следва от основното основно изискване - липсата на междинни опори.

В промишленото строителство това са, като правило, монтажни цехове на корабостроителни, самолетни и машиностроителни заводи. В граждански - изложбени зали, павилиони, концертни зали и спортни съоръжения. Опитът в проектирането и изграждането на дългопролетни настилки показва, че най-трудната задача при изграждането им е монтажът на настилъчните конструкции.

Носещите конструкции за покриване на големи участъци са статично разделени на греди, рамки, дъги, конструкции, куполи, сгънати, висящи, комбинирани и мрежести. Всички те са направени предимно от стомана и алуминий, стоманобетон, дърво, пластмаса и херметични тъкани. Възможностите и обхватът на приложение на пространствените конструкции се определят от техния конструктивен дизайн и размер на разстоянието.

При избора на вида на сградата и конструкцията важен, често решаващ фактор е начинът на тяхното изграждане. Това се дължи на факта, че съществуващите средства за механизация и традиционните методи за монтаж не винаги са подходящи за конструкции с голям обхват. Следователно разходите за изграждане на такива сгради значително надвишават разходите за изграждане на стандартни традиционни структури. Теорията и практиката на изграждането на конструкции с дълги разстояния у нас и в чужбина показаха, че най-големият резерв за повишаване на ефективността на такова строителство в съвременните условия се крие в подобряването на организационните и технологичните аспекти на конструкцията, технологичността на монтажа и архитектурните и конструктивни решения. Технологичността на инсталацията се разбира като свойство на дизайна, което определя неговото съответствие с изискванията на инсталационната технология и позволява най-просто, с най-малко труд, време и производствени средства, да извършват тяхното производство, транспортиране и инсталиране при спазване на с изискванията за безопасност и качество на продукта. Пример за такова цялостно инженерно базирано организационно и технологично решение за инсталиране на дългосрочна сграда в „Ръководството“ е опитът, представен при изграждането на юбилейно съоръжение в Башкортостан - ледения дворец Ufa Arena. Уникалността на монтажа на сводестия покрив на конструкцията се крие в оригиналната организация на монтажните и монтажните процеси, предложени от ОАО „Востокнефтезаводмонтаж“, които се извършват не на земята, както обикновено, а на проектни маркировки (20 m) с последващо „бутане“ на напълно уголемен блок с тегло над 500 тона чрез система от хидравлични крикове. Този метод на монтаж, разработен за първи път от JSC VNZM, осигури „оптималната“ времева рамка за изграждането на юбилейното съоръжение и, най-важното, позволи на комплекта тежка строителна техника на изпълнителя да сглоби и монтира масивни конструкции директно в проектната позиция. Използването на алтернатива, в този случай, като опция, традиционният метод на „бутане“ би изисквало използването на по-мощни монтажни кранове (SKG-160), което беше практически невъзможно в условията на съществуващата инфраструктура на града микрорайон, където се строеше леденият дворец.

Характеристиките на конструкциите с голям обхват като набор от техните проектни параметри, материал на производство и габаритни размери са разгледани по-долу според следните видове тези конструкции, а именно:

Лъч;

Сводест;

Структурни плоскости;

Въжени системи;

Мембранни покрития;

Конструкции за шатри;

Покривала за палатки.

1 Класификация на конструкции с голям обхват

Класификацията на конструкции с голям обхват по видове структурни схеми за покриване на сгради и конструкции е дадена в таблица. 1, съдържащи основна информация, характеризираща обхвата на тяхното приложение и обхвата на обхватите, покривани от тези системи. Кратко резюме на всеки тип конструкции с голям обхват, диференцирани по размер на обхвата, ни позволява да систематизираме присъщите им предимства и недостатъци и в крайна сметка да определим възможния „рейтинг“ на конкретно покривно решение за проектираната сграда.

Покрития на греди- състоят се от основни напречни пространствени и плоски междинни греди на конструкции - греди. Те се характеризират с липсата на тяга от структурата на покритието, което значително "опростява" естеството на работата на носещите елементи на рамката и основите. Основният недостатък е високата консумация на стомана и значителната конструктивна височина на самите конструкции на обхвата. Следователно те могат да се използват в диапазони до 100 м и главно в отрасли, характеризиращи се с необходимостта от използване на тежки мостови кранове.

Рамкови покритияВ сравнение с гредите те се характеризират с по-малка маса, по-голяма твърдост и по-малка строителна височина. Може да се използва в сгради с размах до 120 м.

Аркови покритияСпоред статичната схема те се разделят на 2 х, 3 х и без панти. Те имат по-малко тегло от греди и рамки, но повече

Възможност за използване на пространствени структури

маса 1

труден за производство и монтаж. Качествените характеристики на арките зависят главно от тяхната височина и контур. Оптималната височина на арката е 1/4 ... 1/6 педя. Най-доброто очертание е, ако геометричната ос съвпада с кривата на налягането.

Секциите на арките са направени решетъчни или твърди с височина съответно 1/30 ... 1/60 и 1/50 ... 1/80 от обхвата. Сводестите покрития се използват за участъци до 200 м.

Пространствено покритиехарактеризиращ се с това, че осите на всички носещи елементи не лежат в една и съща равнина. Те се разделят на: куполи и черупки, характеризиращи се като триизмерни носещи конструкции, отличаващи се с пространствено действие и състоящи се от повърхности с единична или двойна кривина. Черупката се разбира като структура, чиято форма представлява извита повърхност с доста малка дебелина в сравнение със самата повърхност. Основната разлика между черупките и сводовете е, че в тях възникват както сили на опън, така и сили на натиск.

Оребрени куполисе състои от система от плоски ферми, свързани отдолу и отгоре с опорни пръстени. Горните акорди на фермите образуват повърхност на въртене (сферична, параболична). Такъв купол е дистанционна система, в която долният пръстен е подложен на напрежение, а горният пръстен е подложен на компресия.

Куполи с оребрени пръстениса оформени от оребрени полуарки, лежащи върху долния пръстен. Височинните ребра са свързани с хоризонтални пръстеновидни греди. По дължината на носещите ребра могат да се полагат криволинейни плочи от лек бетон или стоманени настилки. Носещият пръстен обикновено е стоманобетон и предварително напрегнат.

Оребрени куполи с решетъчни връзкиса проектирани предимно от метални конструкции. Въвеждането на диагонални връзки в системата от оребрени пръстеновидни елементи позволява по-рационално разпределение на силите на натиск, опън и огъване, което осигурява нисък разход на метал и цената на самото покритие на купола.

Структурни покритияизползвани за покриване на големи участъци за промишлени и граждански цели. Това са системи с пространствено ядро, характеризиращи се с това, че по време на тяхното формиране става възможно използването на многократно повтарящи се елементи. Най-разпространените структури са следните типове: ЦНИИСК, „Кисловодск”, „Берлин”, „МАРЧИ” и др.

Висящи калъфи(момчетаИ мембрани) – основните носещи елементи са гъвкави стоманени въжета или тънкостенни ламаринени конструкции, опънати перпендикулярно на носещите контури.

Кабелите и мембраните се различават значително от традиционните структури. Техните предимства включват: опънатите елементи се използват ефективно по цялата площ на напречното сечение; носещата конструкция е лека, конструкцията на тези конструкции не изисква монтаж на скелета и висящи скелета. Колкото по-голям е обхватът на сградата, толкова по-икономичен е дизайнът на покритието. Те обаче имат и своите недостатъци:

Повишена деформируемост на покритието. За да се осигури твърдостта на покритието, е необходимо да се вземат допълнителни дизайнерски решения чрез въвеждане на стабилизиращи елементи;

Необходимостта от организиране на специална носеща конструкция под формата на опорен контур за поемане на „тягата“ от кабелите или мембраната, което увеличава цената на покритието.

Общи положения

Сгради с голям обхват са тези, при които разстоянието между опорите (носещите конструкции) на покритията е повече от 40 m.

Такива сгради включват:

− цехове на заводи за тежко машиностроене;

− монтажни цехове на корабостроене, машиностроителни заводи, хангари и др.;

− театри, изложбени зали, закрити стадиони, гари, покрити паркинги и гаражи.

1. Характеристики на сгради с дълги разстояния:

а) големи размери на сгради в план, надвишаващи радиуса на действие на монтажните кранове;

б) специални методимонтаж на покривни елементи;

в) присъствие в някои случаи под покритие големи частии строителни конструкции, стелажи, трибуни на закрити стадиони, основи за съоръжения, обемисти съоръжения и др.

2. Методи за изграждане на сгради с голям обхват

Използват се следните методи:

а) отворени;

б) затворен;

в) комбинирани.

2.1. Обществен методсе състои в това, че първо се издигат всички строителни конструкции, разположени под покритието, т.е.

− рафтове (едно- или многоетажна конструкция под покритието на промишлени сгради за технологично оборудване, офиси и др.);

− съоръжения за настаняване на зрители (в театри, циркове, закрити стадиони и др.);

− основи за оборудване;

− понякога тромаво технологично оборудване.

След това се подрежда покритието.

2.2. Затвореният метод се състои в това първо да се премахне покритието и след това да се издигнат всички конструкции под него (фиг. 18).

Ориз. 18. Схема на изграждане на салона (напречно сечение):

1 – вертикален носещи елементи; 2 – мембранно покритие; 3 – вградени помещения с трибуни; 4 – подвижен стрелов кран

2.3. Комбинираният метод се състои в това първо да се изпълнят всички конструкции, разположени под покритието в отделни участъци (хватки), а след това да се изгради покритието (фиг. 19).

Ориз. 19. Фрагмент от строителния план:

1 – монтирано сградно покритие; 2 – рафт; 3 – основи за оборудване; 4 – подкранови пътища; 5 – кулокран

Използването на методи за изграждане на сгради с голям обхват зависи от следните основни фактори:

− относно възможността за разполагане на товароподемни кранове в план по отношение на сградата в процес на изграждане (извън сградата или в план);

− относно наличието и възможността за използване на кранови греди (мостови кранове) за изграждане на вътрешни части на строителни конструкции;

− относно възможността за монтиране на покрития при наличие на завършени части от сградата и конструкциите, разположени под покритието.

При изграждането на сгради с дълги разстояния особена трудност е инсталирането на покрития (черупки, сводести, куполни, кабелни, мембранни).

Технологията за изграждане на останалите конструктивни елементи обикновено не е трудна. Работата по монтажа им се разглежда в курса „Технология на строителните процеси“.

Разглежда се в курса на ТСП и няма да се разглежда в курса на ТВЗ и С и технологията на гредовите покрития.

3.1.3.1. TVZ под формата на черупки

През последните години голям брой тънкостенни пространствени стоманобетонни конструкциипокрития под формата на черупки, гънки, палатки и др. Ефективността на такива конструкции се дължи на по-икономичното потребление на материали, по-малкото тегло и новите архитектурни качества. Още първият опит в експлоатацията на такива конструкции позволи да се открият две основни предимства на пространствените тънкостенни стоманобетонни настилки:

− рентабилност в резултат на по-пълното използване на свойствата на бетона и стоманата в сравнение с планарните системи;

− възможността за рационално използване на стоманобетон за покриване на големи площи без междинни опори.

Стоманобетонните корпуси според метода на изграждане се разделят на монолитни, монтажно-монолитни и сглобяеми. Монолитни черупкиизцяло бетонирани на строителната площадка върху стационарен или подвижен кофраж. Сглобяеми монолитничерупките могат да се състоят от предварително изработени контурни елементи и монолитна обвивка, бетонирана върху подвижен кофраж, най-често окачена на монтирани диафрагми или странични елементи. Сглобяеми черупкисглобени от отделни, предварително изработени елементи, които след монтирането им на място се съединяват; Освен това връзките трябва да осигуряват надеждно предаване на силите от един елемент към друг и функционирането на сглобяемата конструкция като единна пространствена система.

Сглобяемите черупки могат да бъдат разделени на следните елементи: плоски и извити плочи (гладки или оребрени); диафрагми и странични елементи.

Диафрагми и странични елементиможе да бъде стоманобетон или стомана. Трябва да се отбележи, че изборът на дизайнерски решения за черупки е тясно свързан с методите на строителство.

Двойна черупка(положителен Гаус) кривина, квадратна в план, оформена от сглобяема стоманобетонна оребрена черупкиИ контурни ферми. Геометричната форма на черупките с двойна кривина създава благоприятни условия за статична работа, тъй като 80% от площта на черупката работи само на компресия и само в ъгловите зони има сили на опън. Черупката на черупката има формата на многостен с диамантени ръбове. Тъй като плочите са плоски и квадратни, ромбовидните ръбове се постигат чрез уплътняване на шевовете между тях. Формовани са средни стандартни плочи с размери 2970×2970 mm, дебелини 25, 30 и 40 mm, с диагонални ребра с височина 200 mm и странични ребра с височина 80 mm. Контурните и ъгловите плочи имат диагонални и странични ребра със същата височина като средните, а страничните ребра, съседни на ръба на корпуса, имат удебеления и жлебове за изходите на армировката на контурната ферма. Свързването на плочите една към друга се осъществява чрез заваряване на рамковите освобождавания на диагоналните ребра и циментиране на шевовете между плочите. В ъгловите плочи се оставя триъгълен изрез, който се запечатва с бетон.

Контурните елементи на корпуса са направени под формата на плътни ферми или предварително напрегнати диагонални полуферми, чието съединение в горния пояс се извършва чрез заваряване на наслагвания, а в долния - чрез заваряване на изходите на армировката на пръта с техните последващо бетонно покритие. Препоръчително е да използвате черупки за покриване на големи площи без междинни опори. Стоманобетонните черупки, на които може да се даде почти всякаква форма, могат да обогатят архитектурни решениякакто обществени, така и индустриални сгради.

Ориз. 20. Геометрични схеми на черупки:

А– изрязване с равнини, успоредни на контура; b– радиално-кръгово рязане; V– рязане във формата на диамант плоски плочи

На фиг. Фигура 21 показва геометрични схеми за покриване на сгради с правоъгълна мрежа от колони с черупки от цилиндрични панели.

В зависимост от вида на корпуса, размера на елементите му, както и размерите на корпуса в план, се извършва монтаж различни методи, различаващи се основно по наличието или липсата на скеле.

Ориз. 21. Опции за формиране на сглобяеми цилиндрични черупки:

А– от извити оребрени панели със странични елементи; b– същото с един страничен елемент; V– от плоски оребрени или гладки плочи, странични греди и диафрагми; Ж– от големи извити панели, странични греди и диафрагми; д– от арки или ферми и сводести или плоски оребрени панели (къса обвивка)

Нека разгледаме пример за конструкцията на сграда с два участъка с покритие от осем черупки с квадратен план с двойно положителна гаусова кривина. Размерите на структурните елементи на покритието са показани на фиг. 22, А. Сградата има два участъка, всеки от които съдържа четири клетки с размери 36 × 36 m (фиг. 22, b).

Значителният разход на метал за поддържане на скеле по време на монтажа на черупки с двойна кривина намалява ефективността на използването на тези прогресивни конструкции. Следователно, за изграждането на такива черупки с размери до 36 × 36 m се използват търкалящи се телескопични проводници с мрежести кръгове (фиг. 22, V).

Въпросната сграда е еднороден обект. Монтирането на обвивки на покритие включва следните процеси: 1) монтаж (пренареждане) на проводника; 2) монтаж на контурни ферми и панели (монтаж, полагане, подравняване, заваряване на вградени части); 3) монолитизиране на черупката (запълване на шевове).

Ориз. 22. Изграждане на сграда, покрита със сглобяеми корпуси:

А– дизайн на обвивката на покритието; b– схема на разделяне на сградата на секции; V– схема на работа на проводника; Ж– последователността на монтаж на покривни елементи за една зона; д– последователността на изграждане на покритието по участъци на сградата; I–II – брой педя; 1 – ферми на контурна обвивка, състояща се от две полуферми; 2 – покривна плоча с размери 3×3 м; 3 – строителни колони; 4 – телескопични проводникови кули; 5 – мрежови проводникови кръгове; 6 – шарнирни опори на проводника за временно закрепване на елементи от контурни ферми; 7 – 17 – последователност на монтаж на контурни ферми и покривни плочи.

Тъй като при монтажа на покритието се използва търкалящ се проводник, който се премества само след втвърдяване на хоросана и бетона, като инсталационна секция се взема една клетка за обхват (фиг. 22, b).

Монтажът на обвивните панели започва с външните, въз основа на проводника и контурната ферма, след което се монтират останалите обвивни панели (фиг. 22, Ж, д).

3.1.3.2. Технология за изграждане на сгради с куполни покриви

В зависимост от проектното решение, монтажът на куполи се извършва с помощта на временна опора, шарнирен метод или изцяло.

Сферичните куполи са издигнати в пръстеновидни нива от сглобяеми стоманобетонни панелипо монтиран начин. Всеки от пръстените след пълно сглобяване има статична стабилност и носимоспособност и служи като основа за надлежащия слой. По този начин се монтират сглобяеми стоманобетонни куполи на закрити пазари.

Панелите се повдигат от кулокран, разположен в центъра на сградата. Временното закрепване на панелите на всеки слой се извършва с помощта на инвентарно устройство (фиг. 23, b) под формата на стойка с момчета и обтегач. Броят на тези устройства зависи от броя на панелите в пръстена на всеки слой.

Работата се извършва от инвентарно скеле (фиг. 23, V), подредени извън купола и преместени по време на монтажа. Съседните панели са свързани помежду си с болтове. Шевовете между панелите са запечатани циментов разтвор, който първо се полага по ръбовете на шева и след това се изпомпва във вътрешната му кухина с помощта на хоросанова помпа. По горния ръб на панелите на сглобения пръстен се поставя стоманобетонен пояс. След като хоросанът на шевовете и бетонът на колана придобият необходимата якост, стелажите с момчетата се отстраняват и цикълът на монтаж се повтаря на следващия слой.

Сглобяемите куполи също се монтират шарнирно чрез последователно сглобяване на пръстеновидни колани с помощта на подвижен шаблон за метална ферма и стелажи със закачалки за задържане на сглобяеми плочи (фиг. 23, Ж). Този метод се използва при инсталиране на сглобяеми стоманобетонни циркови куполи.

За да монтирате купола, в центъра на сградата е монтиран кулокран. На кулата на крана и околовръстния път, разположен по протежение на стоманобетонния корниз на сградата, е монтирана подвижна шаблонна ферма. За да се осигури по-голяма здравина, кулата на крана е закрепена с четири скоби. Ако обхватът на стрелата и товароподемността на единия кран са недостатъчни, на околовръстното коловоз близо до сградата се монтира втори кран.

Сглобяемите куполни панели се монтират в следния ред. Всеки панел в наклонено положение, съответстващо на проектното му положение в покритието, се повдига с кулокран и се монтира с долните си ъгли върху наклонените заварени облицовки на монтажа, а с горните си ъгли върху монтажните винтове на шаблонната ферма. .

Ориз. 23. Строителство на сгради с куполни покрития:

А– куполен дизайн; b– схема на временно закрепване на куполни панели; V– схема на закрепване на скелето за конструкцията на купола; Ж– схема на инсталацията на купола с помощта на подвижна шаблонна ферма; 1 – долен опорен пръстен; 2 – панели; 3 – горен опорен пръстен; 4 – стелаж на инвентарното устройство; 5 – човек; 6 – обтегач; 7 – монтиран панел; 8 – монтирани панели; 9 – подпора с отвори за промяна на наклона на конзолата на скелето; 10 – стелаж за парапети; 11 – скоба напречна греда; 12 – ухо за закрепване на скобата към панела; 13 – монтажни стелажи; 14 – подпори; 15 – закачалки за захващане на плочи; 16 – шаблонна ферма; 17 – скоби на кран; 18 – панеловик

След това горните ръбове на вградените части на горните ъгли на панела се подравняват, след което сапаните се отстраняват, панелът се закрепва със закачалки към монтажните стълбове и закачалките се опъват с помощта на обтегачи. След това фиксиращите винтове на шаблонната ферма се спускат надолу със 100 - 150 mm и шаблонната ферма се премества на нова позиция за монтаж на съседния панел. След монтиране на всички панели на колана и заваряване на фугите, фугите се запечатват с бетон.

Следващият куполен пояс се монтира, след като бетонните фуги на подлежащия пояс придобият необходимата якост. След завършване на монтажа на горния колан, отстранете висулките от панелите на долния колан.

В строителството се използва и методът за пълно повдигане на бетонни подове с диаметър 62 m чрез система от крикове, монтирани на колони.

3.1.3.3. Технология за изграждане на сгради с вантови покриви

Най-критичният процес при изграждането на такива сгради е монтирането на покрития. Съставът и последователността на монтаж на кабелни покрития зависи от тях проектна диаграма. Водещият и най-сложен процес в случая е монтажът на кабелната мрежа.

Конструкцията на окачения покрив с кабелна система се състои от монолитен стоманобетонен носещ контур; закрепени върху носещия контур на вантовата мрежа; сглобяеми стоманобетонни плочи, положени върху въжена мрежа.

След проектното опъване на вантовата мрежа и фугиране на шевовете между плочи и кабели, обвивката работи като единна монолитна конструкция.

Кабелната мрежа се състои от система от надлъжни и напречни кабели, разположени по главните направления на повърхността на корпуса под прав ъгъл един спрямо друг. В опорния контур кабелите се закрепват с помощта на анкери, състоящи се от втулки и клинове, с помощта на които краищата на всеки кабел се гофрират.

Въжената обвивна мрежа се монтира в следната последователност. Всеки кабел се монтира на място с помощта на кран на две стъпки. Първо, с помощта на кран, единият му край, изваден от барабана чрез траверса, се подава към мястото на монтажа. Анкерът на кабела се изтегля през вградената част в носещия контур, след което останалата част от кабела върху барабана се закрепва и се разточва. След това се използват два крана за повдигане на кабела до нивото на опорния контур, като едновременно с това се изтегля втората котва към опорния контур с лебедка (фиг. 24, А). Анкерът се изтегля през вградената част в опорния контур и се закрепва с гайка и шайба. Кабелите се повдигат заедно със специални окачвачи и контролни тежести за последващо геодезическо подравняване.

Ориз. 24. Изграждане на сграда с въжен покрив:

А– схема на повдигане на работния кабел; b– диаграма на взаимно перпендикулярно симетрично опъване на кабели; V– диаграма на подравняване на надлъжни кабели; Ж– детайли на окончателното закрепване на кабелите; 1 – електрическа лебедка; 2 – човек; 3 – монолитен стоманобетонен опорен контур; 4 – повдигнат кабел; 5 – траверса; 6 – ниво

След завършване на монтажа на надлъжните кабели и тяхното предварително опъване до сила 29,420 - 49,033 kN (3 - 5 tf) се извършва геодезическа проверка на тяхното положение чрез определяне на координатите на точките от кабелната мрежа. Предварително се изготвят таблици, в които за всеки кабел е посочено разстоянието на точките на закрепване на контролната тежест върху анкерната втулка от референтната точка. В тези точки на тел са окачени тестови тежести с тегло 500 kg. Дължините на висулките са различни и се изчисляват предварително.

Когато работещите кабели са увиснали правилно, контролните тежести (рисковете върху тях) трябва да са на същата маркировка.

След регулиране на позицията на надлъжните кабели се монтират напречните кабели. Местата, където се пресичат с работещите кабели, се закрепват с постоянна компресия. В същото време се монтират временни обтегачи за осигуряване на позицията на пресечните точки на кабелните опори. След това повърхността на кабелната мрежа се проверява отново за съответствие с проекта. След това въжената мрежа се опъва на три етапа с помощта на 100-тонни хидравлични крикове и траверси, прикрепени към анкерни втулки.

Последователността на опъване се определя от условията на опъване на кабелите в групи, едновременно опъване на групите в перпендикулярна посока и симетрия на опън на групите спрямо оста на сградата.

В края на втория етап на напрежение, т.е. При постигане на силите, определени от проекта, върху кабелната мрежа се полагат сглобяеми елементи стоманобетонни плочив посока от долната маркировка към горната. В този случай кофражът се монтира върху плочите, преди да бъдат повдигнати, за да се запечатат шевовете.

3.1.3.4. Технология на изграждане на сгради с мембранни покрития

ДА СЕ метално окачванепокритията включват тънколистови мембрани, които комбинират носещи и затварящи функции.

Предимствата на мембранните покрития са тяхната висока технологичност и монтаж, както и естеството на действие на покритието при двуосно напрежение, което позволява покриването на 200-метрови участъци със стоманена мембрана с дебелина само 2 mm.

Висящите елементи на опън обикновено се закрепват към твърди носещи конструкции, които могат да бъдат под формата на затворен контур (пръстен, овал, правоъгълник), лежащ върху колони.

Нека разгледаме технологията за инсталиране на мембранно покритие, като използваме примера на покритието на спортния комплекс Olimpiysky в Москва.

Спортен комплекс"Олимпийски" е проектиран като пространствена конструкция с елипсовидна форма 183×224 м. По външния контур на елипсата, със стъпка от 20 м, има 32 стоманени решетъчни колони, здраво свързани с външния опорен пръстен (секция 5 ×1,75 m). На външния пръстен е окачено мембранно покритие - черупка с провисване 12 м. Покритието има 64 стабилизиращи ферми с височина 2,5 м, радиално разположени със стъпка по външния контур 10 м, свързани с пръстеновидни елементи - трегери. Венчелистчетата на мембраната бяха закрепени едно към друго и към радиалните елементи на „леглото“ с високоякостни болтове. В центъра мембраната е затворена от вътрешен метален пръстен с елипсовидна форма с размери 24x30 м. Мембранното покритие е закрепено към външния и вътрешния пръстен с високоякостни болтове и заваряване.

Монтажът на мембранните покриващи елементи се извършва в големи пространствени блокове с помощта на кулокран BK-1000 и две монтажни греди (с товароподемност 50 тона), движещи се по външния опорен пръстен. По дългата ос два блока бяха сглобени едновременно на две стойки.

Всичките 64 ферми за стабилизиращо покритие бяха обединени по двойки в 32 блока от девет стандартни размера. Един такъв блок се състоеше от две радиални стабилизиращи ферми, греди по горните и долните пояси, вертикални и хоризонтални връзки. В блока са монтирани тръбопроводи за вентилационни и климатични системи. Масата на сглобените стабилизиращи фермови блокове достигна 43 тона.

Покриващите блокове бяха повдигнати с помощта на разпръскваща греда, която пое силата на натиск от стабилизиращите ферми (фиг. 25).

Преди да повдигнат блоковете на фермата, те предварително напрегнаха горния пояс на всяка ферма със сила от около 1300 kN (210 MPa) и ги закрепиха с тази сила към опорните пръстени на покритието.

Монтирането на предварително напрегнати блокове се извършва на етапи чрез симетрично монтиране на няколко блока по радиуси със същия диаметър. След инсталирането на осем симетрично монтирани блока заедно с траверсни дистанционни елементи, те бяха едновременно развити с предаване на силите на тягата равномерно към външните и вътрешните пръстени.

Блокът от стабилизиращи ферми беше повдигнат с помощта на кран BK-1000 и монтажник на приблизително 1 m над външния пръстен. След това chevre беше преместен на мястото на монтаж на този блок. Блокът беше освободен само след като беше напълно закрепен към вътрешния и външния пръстен, както е проектирано.

Мембранната обвивка с тегло 1569 тона се състои от 64 секторни венчелистчета. Венчелистчетата на мембраната бяха монтирани след завършване на монтажа на стабилизиращата система и закрепени с високоякостни болтове с диаметър 24 mm.

Мембранните панели пристигнаха на мястото на монтажа под формата на ролки. Ролкови стелажи бяха разположени на мястото, където бяха сглобени стабилизиращите ферми.

Ориз. 25. Схема на монтаж на покритие с уголемени блокове:

А– план; b- разрез; 1 – chevre-инсталатор; 2 – стойка за по-едро сглобяване на блокове; 3 – траверса-дистанционер за повдигане на блока и предварително напрягане на горните корди на фермите с помощта на лостово устройство (5); 4 – уголемен блок; 6 – монтажен кран ВК – 1000; 7 – централен опорен пръстен; 8 – централна временна опора; I – V – последователност на монтаж на блокове и демонтаж на напречни подпори

Монтажът на венчелистчетата се извършва в последователността на монтаж на стабилизиращите ферми. Опъването на венчелистчетата на мембраната се извършва от два хидравлични крика със сила от 250 kN всеки.

Успоредно с полагането и опъването на венчелистчетата на мембраната бяха пробити и монтирани отвори болтове с висока якост(97 хиляди дупки с диаметър 27 mm). След сглобяване и проектно закрепване на всички елементи на покритието, то се разви, т.е. освобождаване на централната опора и плавно включване на цялата пространствена конструкция в експлоатация.