Konstruktive Lösungen für Gebäude. Gebäude mit großer Spannweite. Bauen & Konstruktion. Doppelwandige Abschnitte aus Fachwerkgurten. Die Querschnitte der Bogenstäbe können einwandig oder doppelwandig sein. Rahmen und Bögen sind statisch unbestimmte Systeme von Gebäuden und Bauwerken

Moderne Ingenieur- und Bautechnologien ermöglichen die Errichtung einzigartiger Weitspannkonstruktionen und Raumkonstruktionen mit Abständen zwischen tragenden Stützen von mehr als 40 Metern, die sie zuverlässig und funktionsfähig machen. Am häufigsten handelt es sich dabei um Werkstätten für den Maschinen- und Schiffbau, Hangars, Parkplätze, Stadien, Bahnhofsgebäude, Theater und Galerien.

Langfristig Metallkonstruktionen haben Elastizität, ermöglichen es Ihnen, etwas zu erschaffen verschiedene Arten Verbindungen zur Konstruktion ausdrucksstarker geometrischer Formen und architektonischer Lösungen beliebiger Komplexität. Darüber hinaus enthalten sie viele Stresskonzentratoren. Die richtige und gleichmäßige Verteilung hoher Traglasten auf die Bauelemente ist wichtig, da unter dem Einfluss der natürlichen Schwerkraft des Bauwerks und dem Wackeln äußerer Faktoren gefährliche Schäden entstehen können.

Bei Bauwerken, die auf weitgespannten Trägern basieren, besteht insbesondere die Gefahr, dass es während des Baus und während des Betriebs zu Verformungen und Rissen kommt, die in der Folge zur Zerstörung führen. Daher benötigen sie eine ständige Überwachung und Überwachung ihres Zustands in Echtzeit, um die Sicherheitsbedingungen zu gewährleisten.

Typische Gründe, die bei weitgespannten Gebäuden zu Problemen führen:

• schlecht durchgeführte geophysikalische und geodätische Untersuchungen, Ersatz experimenteller Berechnungen durch Modellierung;
• Konstruktionsfehler, Fehleinschätzungen bei der Bestimmung von Lasten und Lagen geometrischer Mittelpunkte, Achsenverschiebungen, Verletzung der Grundsätze der Geradheit oder Steifigkeit von Elementen;
• Verstoß gegen Fertigungstechnologien oder Regeln für die Installation von Bauwerken, falsche Knotenverbindungen, Verwendung ungeeigneter Baumaterialien (z. B. Auswahl einer für bestimmte Bedingungen ungeeigneten Stahlsorte);
• ungleichmäßige Sedimentprozesse, die die Stabilität und Integrität von Fundamenten, Stützelementen, Gewölben und Decken beeinträchtigen;
• unsachgemäßer Betrieb, ungewöhnliche Belastungen und Notstöße;
• vorübergehender Verschleiß;
• der Einfluss ungünstiger natürlicher Faktoren (Winddruck, Verschiebung von Bodenschichten und Bewegung). Grundwasser, seismische Prozesse, Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen, bei denen es zu Rostbildung an Metallbauteilen, Zerstörung von Beton usw. kommt);
• Vibrationen, die durch den Verkehr und nahegelegene Bauarbeiten entstehen.

Durch den Einfluss dieser Faktoren und Ursachen kommt es zu Verformungen der Hauptstützen und zum Verlust ihrer Tragfähigkeit, zu Durchbiegungen und Verschiebungen der Spannträger sowie zu fortschreitender Zerstörung. Dies stellt eine Gefahr für Menschenleben dar und führt zu wirtschaftlichen Verlusten, die mit der Notwendigkeit von Unfallschäden und Reparaturen verbunden sind.

Objektzustandsüberwachung

Durch die Überwachung von Gebäuden und Bauwerken mit großer Spannweite können Sie den physischen Verschleiß und die Abnahme der Tragfähigkeit verfolgen Ingenieurbauwerke, ungünstige Veränderungen, das Auftreten von Mängeln und Schäden erkennen, gefährliche Spannungs-Dehnungs-Zustände erkennen, deren Überschreitung der im Projekt vorgesehenen Grenzwerte überwachen, rechtzeitige Meldung von Überschreitungen der festgelegten Zuverlässigkeitskoeffizienten und maximal zulässigen Abweichungen der beobachteten Parameter.

Die Überwachung erfolgt mit speziellen hochpräzisen Messgeräten, Steuergeräte, Standesbeamte wesentliche Parameter und Zuverlässigkeitsindikatoren, die elektromagnetische und Ultraschallschwingungen erfassen, Sensoren und geodätische Markierungen, computergestützte Versandkonsolen, automatische Ausrüstung Und Signalanlagen Warnungen.
Gebäude mit großer Spannweite sind mit technischen Überwachungs- und Kontrollsystemen ausgestattet, die informativ mit den Dienst- und Dispositionsdiensten des Ministeriums für Notsituationen verbunden sind. Solche Systeme ermöglichen es, Daten von vielen Sendern gleichzeitig und nach unterschiedlichen Parametern zu sammeln. Diese Informationen fließen in ein einziges Zentrum, werden integriert, mithilfe bestimmter Algorithmen analysiert und erzeugen schließlich ein schematisches und visuell dargestelltes Ergebnis, das den Zustand der untersuchten Struktur anzeigt.

Auf dieser Grundlage können Überwachungsspezialisten Schlussfolgerungen, Prognosen und Berichte mit angemessenen Diagnosen von Objekten, Empfehlungen und Programmen wirksamer Maßnahmen erstellen, um bestehende Mängel und destabilisierende Faktoren zu beseitigen, Risiken und Eintrittsrisiken zu minimieren Notfallsituationen, deren Vermeidung und Schadensverhütung. Bei Notfällen und Notfallsituationen werden die Rettungsdienste zeitnah darüber informiert.

Spezialisten für Ingenieurwesen und Bauüberwachung

Das Unternehmen SMIS Expert entwickelt sich Systemlösungen zur Durchführung von Gefährdungsbeurteilungen und zur Diagnose von Problemen weitgespannter Bauwerke, zur Überwachung der Unterstützung beim Bau und Betrieb von Gebäuden für verschiedene Zwecke. Wir verfügen über umfangreiche Erfahrung und hochqualifizierte Fachkräfte. Wir nutzen moderne wissenschaftliche Erkenntnisse und innovative Technologien. Wir bieten professionelle geodätische Überwachung und Untersuchung von Objekten aller Art, um den Grad ihrer Zuverlässigkeit, Sicherheit und Haltbarkeit zu bestimmen. Wir verkaufen hochpräzise Messgeräte und Instrumente.

Strukturelle Lösungen für Metallverkleidungen von Gebäuden mit großer Spannweite können Balken, Bögen, räumliche, hängende Balken, Membranen usw. sein. Da bei solchen Konstruktionen die Hauptlast das Eigengewicht ist, sollte man sich bemühen, dieses zu reduzieren, was durch die Verwendung erreicht wird Stähle erhöhte Kraft und Aluminiumlegierungen.

In die Querrahmen sind Balkensysteme (meist Fachwerke) eingebunden, was die statische Gestaltung der Arbeiten verbessert. Bei Spannweiten über 60-80 m empfiehlt sich die Verwendung von Bogenabdeckungen (Abb. 1). Bei großen Spannweiten empfiehlt es sich, solche Beschichtungen vorgespannt auszuführen. Bei der in Abb. gezeigten gewölbten Abdeckung. Gemäß Fig. 2 ist der Obergurt starr ausgeführt, der Untergurt und das Bogengitter bestehen aus Seilen. Nach der Montage des Bogens werden die Stützeinheiten zwangsweise nach außen verschoben, was zu einer Vorspannung im Untergurt und in den Streben des Bogens führt.

Bild 1. 1 - Bogen; 2 - Anziehen; 3 - feste Scharnierhalterung; 4 - bewegliche Scharnierhalterung

Figur 2.1 - Kabel; 2 - harter Gürtel

Räumliche Gitterbeschichtungsstrukturen können flach zweischichtig (doppelmaschig) und gebogen einschichtig (einmaschig) oder zweischichtig sein. Bei doppelmaschigen Strukturen werden zwei parallele Maschenflächen durch Gitterverbindungen miteinander verbunden.

Netzsysteme mit regelmäßiger Struktur werden als Struktursysteme bezeichnet und in der Regel in Form von flächigen Belägen eingesetzt. Sie stellen verschiedene Querträgersysteme dar (Abb. 3). Strukturelle Flachböden haben aufgrund ihrer hohen räumlichen Steifigkeit eine geringe Höhe (1/16-1/20 Spannweite) und können zur Abdeckung verwendet werden große Spannweiten. Durch den Einbau von Kragüberständen hinter der Traglinie wird eine Reduzierung der Biegemomente und des Beschichtungsgewichts erreicht.

Figur 3. 1,2 - Netzgewebe im oberen und unteren Taillenbereich; 3 - Zahnspangen; 4 - Tetraeder; 5 - Oktaeder; 6 - unterstützendes Kapital

Gekrümmte Raumabdeckungen haben meist eine zylindrische oder kuppelförmige Oberfläche.

Zylindrische Beschichtungen können einmaschig oder zweimaschig (krummlinige Strukturen) sein. In Querrichtung wirken sie wie ein Gewölbe, dessen Schub durch die Wände bzw. Anker wahrgenommen wird.

Kuppelabdeckungen können gerippt (oder gerippt) sein. Designdiagramm(Abb. 4a) oder Netz (Abb. 4b). Bei Rippenkuppeln sind radial angeordnete Rippen durch Ringträger miteinander verbunden. Bilden diese mit den Rippen ein einziges starres Raumsystem, so wirken die Ringträger nicht nur auf lokale Biegung, sondern nehmen als Teil des Kuppelsystems auch ringförmige Druck- oder Zugkräfte auf. Bei Netzkuppeln umfasst die Struktur neben Rippen und Ringelementen auch Streben, wodurch Bedingungen geschaffen werden, unter denen die Stäbe nur auf Axialkräfte wirken.

Figur 4. a - gerippt; b - Netz

Hängende Beläge bestehen aus einer Stützkontur und einem Hauptteil tragende Elemente in Form von Seilen oder dünnen Stahlblechen, die unter Spannung stehen. Da die Hauptelemente der Abdeckung unter Spannung arbeiten, wird ihre Tragfähigkeit von der Festigkeit (und nicht von der Stabilität) bestimmt, was den effektiven Einsatz von hochfesten Seilen oder Stahlblechen ermöglicht. Solche Beschichtungen sind zwar sehr wirtschaftlich, die erhöhte Verformbarkeit schränkt jedoch ihren Einsatz für Beschichtungen ein Industriegebäude. Darüber hinaus empfiehlt es sich angesichts der großen Ausdehnung solcher Anlagen, die Grundrissform rund, oval oder vieleckig zu wählen, um die Ausdehnung besser erkennen zu können. In diesem Zusammenhang werden sie hauptsächlich zur Abdeckung von Sportgebäuden, Markthallen, Ausstellungshallen, Lagerhallen, Garagen und anderen Gebäuden mit großer Spannweite eingesetzt.

Die Zusammensetzung der abgehängten Schrägseilabdeckungen umfasst flexible Kabel (Stahlseile oder Bewehrungsstäbe), die in radialer Richtung (Abb. 5a), in orthogonalen Richtungen (Abb. 5b) oder parallel zueinander in derselben Richtung (Abb. 6). Gekrümmte, geschlossene Stützkonturen wirken hauptsächlich auf Druck und der zentrale Ring auf Zug. In diesen Fällen werden nur vertikale Kräfte auf die tragenden Strukturen der Beschichtung (Wände, Säulen, Rahmen) übertragen. Im Gegensatz dazu wird bei offenen Konturen der Schub auf die tragenden Strukturen des Gebäudes übertragen, was den Einbau von herausziehbaren Ankerfundamenten oder Wänden mit Strebepfeilern usw. erfordert. Platten aus leichtem Stahlbeton oder Metall mit Auf dem Kabelsystem werden Polymerisolierungen, Dreischichtisolierungen usw. verlegt. .

Abbildung 5. a - radiale Anordnung der Kabel; b - orthogonal; 1 - Leichentücher; 2 - Stützkontur; 3 - Zentralring

Abbildung 6. 1,2 - Wanten in der Mitte bzw. am Ende; 3 - Stützkontur; 4 - Stahlbetonplatten; 5 - Ankerfundament

Abgehängte Kabeldachsysteme sind sehr vielfältig. Häufig wird ein Schrägseilsystem für Zelte verwendet, bei dem der zentrale Ring auf einer Säule ruht und höher ansteigt als die tragende Kontur.

Ein Beispiel für ein solches System ist die Überdachung eines Busdepots in Kiew mit einem Durchmesser von 161 m. Bei den oben beschriebenen Systemen handelt es sich um Einbandsysteme. Darüber hinaus kommen (insbesondere bei hohen Windlasten) auch Zweibandsysteme zum Einsatz, bei denen die Stabilisierung der Beschichtung durch eine umgekehrte Krümmungskontur erfolgt. In solchen Systemen sind die Tragseile nach unten und die Stabilisierungsseile nach oben gebogen. Über den tragenden können sich Stabilisierungsseile mit darauf montiertem Deck befinden, was zu einer Kompression der Streben führt (Abb. 7a). Wenn sich Stabilisierungsseile unter den Tragseilen befinden, werden die Verbindungen zwischen ihnen gedehnt (Abb. 7b). Auch eine dritte Möglichkeit ist möglich, bei der sich die Trag- und Stabilisierungsseile kreuzen und die Gestelle im mittleren Teil der Bespannung gestaucht und im äußeren Teil gedehnt werden (Abb. 7b).

Abbildung 7. 1 - stabilisierende Wanten; 2 - Gestelle; 3 - tragende Kabel

Hängende Dünnblechsysteme – Membranbeschichtungen – haben sich auch in der in- und ausländischen Praxis durchgesetzt.

Dabei handelt es sich um eine räumliche Struktur aus einem mehrere Millimeter dicken dünnen Metallblech (Stahl oder Aluminiumlegierung), das umlaufend in einer Stützkontur befestigt ist. Ihre Vorteile liegen in der Kombination von tragender und umschließender Funktion sowie einer gesteigerten industriellen Produktion. In einigen Fällen besteht die Beschichtung anstelle einer durchgehenden Membran aus einzelnen dünnen Stahlstreifen, die nicht miteinander verbunden sind. Die in zwei zueinander senkrechten Richtungen liegenden Bänder können ineinander verschlungen werden, was deren Delaminierung verhindert.

Für ein Universalstadion an der Mira Avenue in Moskau mit Abmessungen von 183 x 224 m wurde eine durchgehende Membranabdeckung erfolgreich eingesetzt (Abb. 8).

Abbildung 8. Strukturdiagramm der Abdeckung des Universalstadions am Mira Avenue in Moskau (Stahlmembran 5 mm dick): ein Plan; b - Längsschnitt; in - quer

Der in Bischkek errichtete Sportkomplex umfasst eine Halle für 3.000 Zuschauer, deren Bespannung in Form eines vorgespannten Membranträger-Hängesystems ausgeführt ist (Abb. 9). Der Rahmen des Gebäudes besteht aus einem monolithischen Stahlbetongebäude in Form von entlang des Umfangs angeordneten Strebenbindern mit Grundrissabmessungen von 42,5 x 65,15 m. Die Abdeckung besteht aus einer 2 mm dicken Membran selbst, Längsträgern und Querträgern – Streben . Die Dämmung in Form von Mineralwollematten wird von unten in die Membran eingehängt, die Decke besteht aus gestanzten Aluminiumelementen.

Membranbeläge werden auch in einer Reihe anderer Gebäude mit großer Spannweite eingesetzt. So wurde in St. Petersburg eine Universalsporthalle mit einem Durchmesser von 160 m mit einer 6 mm dicken Membranhülle überzogen. Ähnliche Hüllen umfassen auch eine Universalsporthalle mit Grundrissmaßen von 66 x 72 m für 5.000 Zuschauer in Izmailovo (Moskau), das Schwimmbadgebäude Pioneer mit Grundrissmaßen von 30 x 63 m in Charkow usw.

Gefaltete Dachgewölbe sind eine räumliche Struktur, die aus Metall (Stahl, Aluminiumlegierungen), Stahlbeton und Kunststoffen hergestellt werden kann.

Besonders wirksam sind solche Beschichtungen aus Aluminiumlegierungen. Das Hauptstrukturelement in letzterem kann ein rautenförmiges Blech sein (Abb. 10), das entlang einer größeren Diagonale gebogen ist. Die rautenförmigen Elemente können über zylindrische Scharniere oder starre Flanschverbindungen miteinander verbunden werden. Zur Erhöhung der räumlichen Steifigkeit der Beschichtung (insbesondere bei Scharnierverbindungen) ist es erforderlich

Sorgen Sie für die Installation von Längsankern entlang der hervorstehenden Knoten des gefalteten Bogens.

Abbildung 9. 1 - Gebäuderahmen; 2 - Membranbalken-Aufhängesystem

Abbildung 10.

Allgemeine Bestimmungen

Bei Gebäuden mit großer Spannweite wird davon ausgegangen, dass der Abstand zwischen den Stützen ( tragende Strukturen) Die Reichweite beträgt mehr als 40 m.

Zu diesen Gebäuden gehören:

− Werkstätten von Schwermaschinenfabriken;

− Montagehallen des Schiffbaus, Maschinenbaubetriebe, Hangars usw.;

− Theater, Messehallen, Hallenstadien, Bahnhöfe, überdachte Parkplätze und Garagen.

1. Merkmale weitgespannter Gebäude:

a) große Abmessungen von Gebäuden im Grundriss, die den Aktionsradius von Montagekränen überschreiten;

b) spezielle Methoden zum Einbau von Beschichtungselementen;

c) in einigen Fällen das Vorhandensein großer Teile und Strukturen des Gebäudes, Dingsbums, Tribünen von Hallenstadien, Fundamente für Geräte, sperrige Geräte usw. unter der Abdeckung.

2. Methoden zum Bau von Gebäuden mit großer Spannweite

Folgende Methoden kommen zum Einsatz:

a) offen;

b) geschlossen;

c) kombiniert.

2.1. Die offene Methode besteht darin, dass zunächst alle unter dem Dach befindlichen Gebäudestrukturen errichtet werden, d. h.:

− Regale (ein- oder mehrstufige Struktur unter der Abdeckung von Industriegebäuden für technologische Ausrüstung, Büros usw.);

− Strukturen zur Unterbringung von Zuschauern (in Theatern, Zirkussen, Hallenstadien usw.);

− Fundamente für Ausrüstung;

− teilweise umständliche technische Ausstattung.

Dann wird die Abdeckung angeordnet.

2.2. Die geschlossene Methode besteht darin, zunächst die Abdeckung zu entfernen und dann alle darunter liegenden Strukturen zu errichten (Abb. 18).

Reis. 18. Bauplan der Turnhalle (Querschnitt):

1 – vertikale tragende Elemente; 2 – Membranbeschichtung; 3 – eingebaute Räumlichkeiten mit Ständen; 4 – mobiler Auslegerkran

2.3. Die kombinierte Methode besteht darin, zunächst alle unter der Abdeckung liegenden Strukturen in separaten Abschnitten (Griffen) auszuführen und dann die Abdeckung zu konstruieren (Abb. 19).

Reis. 19. Fragment des Bauplans:

1 – installierte Gebäudeabdeckung; 2 – Regal; 3 – Fundamente für Ausrüstung; 4 – Kranbahnen; 5 – Turmdrehkran

Der Einsatz von Methoden zur Errichtung großflächiger Gebäude hängt von folgenden Hauptfaktoren ab:

− über die Möglichkeit, Lasthebekrane im Grundriss in Bezug auf das im Bau befindliche Gebäude (außerhalb des Gebäudes oder im Grundriss) anzuordnen;

− zur Verfügbarkeit und Möglichkeit der Verwendung von Kranträgern (Brückenkränen) für den Bau von Innenteilen von Gebäudestrukturen;

− über die Möglichkeit der Anbringung von Beschichtungen bei Vorhandensein fertiggestellter Gebäudeteile und Bauwerke, die sich unter der Beschichtung befinden.

Eine besondere Schwierigkeit beim Bau von Gebäuden mit großer Spannweite stellt die Anbringung von Abdeckungen (Schalen, Bögen, Kuppeln, Schrägseile, Membranen) dar.

Die Technik zum Aufbau der restlichen Strukturelemente ist in der Regel nicht schwierig. Die Arbeiten zu ihrer Installation werden in der Vorlesung „Technologie von Bauprozessen“ besprochen.

Es wird im Rahmen von TSP berücksichtigt und wird im Rahmen von TVZ und C sowie der Technologie der Balkenabdeckungen nicht berücksichtigt.

3.1.3.1. TVZ in Form von Muscheln

Hinter letzten Jahren eine große Anzahl dünnwandiger Räume Stahlbetonkonstruktionen Abdeckungen in Form von Muscheln, Falten, Zelten usw. Die Wirksamkeit solcher Bauwerke beruht auf einem sparsameren Materialverbrauch, einem geringeren Gewicht und neuen architektonischen Qualitäten. Bereits die ersten Erfahrungen im Betrieb solcher Bauwerke ließen zwei wesentliche Vorteile räumlicher dünnwandiger Stahlbetondecken erkennen:

− Kosteneffizienz aufgrund einer umfassenderen Nutzung der Eigenschaften von Beton und Stahl im Vergleich zu planaren Systemen;

− die Möglichkeit einer rationellen Verwendung von Stahlbeton zur Abdeckung großer Flächen ohne Zwischenstützen.

Stahlbetonschalen werden je nach Bauweise in monolithische, montagemonolithische und vorgefertigte Schalen unterteilt. Monolithische Schalen Komplett auf der Baustelle auf stationärer oder mobiler Schalung betoniert. Vorgefertigter Monolith Schalen können aus vorgefertigten Konturelementen und einer monolithischen Schale bestehen, die auf einer beweglichen Schalung betoniert wird und meist an montierten Membranen oder Seitenelementen aufgehängt ist. Vorgefertigte Schalen aus einzelnen, vorgefertigten Elementen zusammengesetzt, die nach der Montage an Ort und Stelle zusammengefügt werden; Darüber hinaus müssen die Verbindungen eine zuverlässige Kraftübertragung von einem Element auf ein anderes und den Betrieb der vorgefertigten Struktur als ein einziges räumliches System gewährleisten.

Vorgefertigte Schalen können in folgende Elemente unterteilt werden: flache und gebogene Platten (glatt oder gerippt); Membranen und Seitenelemente.

Membranen und Seitenelemente kann entweder aus Stahlbeton oder Stahl bestehen. Es ist zu beachten, dass die Wahl der Entwurfslösungen für Rohbauten eng mit der Bauweise zusammenhängt.

Doppelschale(positive Gaußsche Funktion) Krümmung, quadratischer Grundriss, geformt aus vorgefertigten Stahlbetonrippen Muscheln Und Konturbinder. Die geometrische Form doppelt gekrümmter Schalen schafft günstige Bedingungen für statische Arbeiten, da 80 % der Schalenfläche nur auf Druck wirken und nur in den Eckzonen Zugkräfte auftreten. Die Schale der Schale hat die Form eines Polyeders mit rautenförmigen Kanten. Da die Platten flach und quadratisch sind, werden die rautenförmigen Kanten durch das Versiegeln der Nähte zwischen ihnen erreicht. Durchschnittliche Standardplatten werden mit Abmessungen von 2970 x 2970 mm, Dicken von 25, 30 und 40 mm, mit Diagonalrippen von 200 mm Höhe und Seitenrippen von 80 mm Höhe geformt. Die Kontur- und Eckplatten haben Diagonal- und Seitenrippen in gleicher Höhe wie die Mittelrippen und die an den Schalenrand angrenzenden Seitenrippen haben Verdickungen und Nuten für die Austritte der Konturfachwerkbewehrung. Die Verbindung der Platten untereinander erfolgt durch Verschweißen der Rahmenlötungen der Diagonalrippen und Verkleben der Nähte zwischen den Platten. In den Eckplatten wird ein dreieckiger Ausschnitt belassen, der mit Beton verschlossen wird.

Die Konturelemente der Schale bestehen aus massiven Fachwerken oder vorgespannten diagonalen Halbfachwerken, deren Verbindung im Obergurt durch Schweißen von Auflagen und im Untergurt durch Schweißen der Auslässe der Stabbewehrung mit ihnen erfolgt anschließende Betonbeschichtung. Zur Abdeckung großer Flächen ohne Zwischenstützen empfiehlt sich der Einsatz von Schalen. Eine Bereicherung können Stahlbetonschalen sein, die nahezu beliebig geformt werden können architektonische Lösungen Sowohl öffentliche als auch industrielle Gebäude.

Reis. 20. Geometrische Schemata von Muscheln:

A– Schneiden mit Ebenen parallel zur Kontur; B– Radial-Zirkular-Schneiden; V– rautenförmig schneiden flache Platten

In Abb. Abbildung 21 zeigt geometrische Schemata für die Abdeckung von Gebäuden mit einem rechteckigen Stützenraster mit Schalen aus zylindrischen Platten.

Abhängig von der Art des Rohbaus, der Größe seiner Elemente sowie den Abmessungen des Rohbaus im Grundriss erfolgt die Montage mit verschiedenen Methoden, die sich hauptsächlich durch das Vorhandensein oder Fehlen eines Montagegerüsts unterscheiden.

Reis. 21. Möglichkeiten zur Bildung vorgefertigter zylindrischer Schalen:

A– aus gebogenen Rippenplatten mit Seitenelementen; B– das gleiche mit einem Seitenelement; V– aus flachen, gerippten oder glatten Platten, Seitenträgern und Membranen; G– aus gebogenen Paneelen große Größen, Seitenträger und Membranen; D– aus Bögen oder Fachwerken und gewölbten oder flachen Rippenplatten (kurze Schale)

Betrachten wir ein Beispiel für den Bau eines zweischiffigen Gebäudes mit einer Hülle aus acht quadratischen Schalen mit doppelt positiver Gaußscher Krümmung. Die Abmessungen der Beschichtungsstrukturelemente sind in Abb. dargestellt. 22, A. Das Gebäude hat zwei Spannweiten, die jeweils vier Zellen von 36 × 36 m enthalten (Abb. 22, B).

Der erhebliche Metallverbrauch für Stützgerüste bei der Installation von Schalen mit doppelter Krümmung verringert die Effizienz des Einsatzes dieser fortschrittlichen Strukturen. Daher werden für den Bau solcher Schalen bis zu einer Größe von 36 × 36 m rollende Teleskopleiter mit Maschenkreisen verwendet (Abb. 22, V).

Bei dem betreffenden Gebäude handelt es sich um ein homogenes Objekt. Die Installation von Beschichtungshüllen umfasst die folgenden Prozesse: 1) Installation (Neuanordnung) des Leiters; 2) Installation von Konturbindern und Paneelen (Montage, Verlegung, Ausrichtung, Schweißen eingebetteter Teile); 3) Monolithisierung der Hülle (Füllung von Nähten).

Reis. 22. Bau eines Gebäudes mit vorgefertigter Hülle:

A– Gestaltung der Beschichtungshülle; B– Diagramm der Aufteilung des Gebäudes in Abschnitte; V– Diagramm des Dirigentenbetriebs; G– die Reihenfolge der Installation von Abdeckelementen für einen Bereich; D– die Reihenfolge des Aufbaus der Abdeckung in einzelnen Gebäudeabschnitten; I–II – Anzahl der Spannen; 1 – Konturschalenbinder, bestehend aus zwei Halbbindern; 2 – Abdeckplatte mit den Maßen 3×3 m; 3 – Gebäudesäulen; 4 – Teleskop-Leitungsmasten; 5 – Maschenleiterkreise; 6 – Gelenkstützen des Leiters zur vorübergehenden Befestigung von Elementen von Konturbindern; 7 – 17 – Reihenfolge der Installation von Konturbindern und Abdeckplatten.

Da beim Einbau der Beschichtung ein Rollleiter verwendet wird, der erst nach dem Aushärten von Mörtel und Beton bewegt wird, wird als Einbauabschnitt eine Feldzelle angenommen (Abb. 22, B).

Die Montage der Rohbauplatten beginnt mit den äußeren, basierend auf dem Leiter und dem Konturbinder, dann werden die restlichen Rohbauelemente montiert (Abb. 22, G, D).

3.1.3.2. Technologie zum Bau von Gebäuden mit Kuppeldächern

Je nach Designlösung erfolgt die Montage der Kuppeln mit einer temporären Stütze, einer Scharniermethode oder im Ganzen.

Kugelkuppeln werden in Ringebenen aus Fertigteilen errichtet Stahlbetonplatten in montierter Form. Jede der Ringstufen danach komplette Montage verfügt über statische Stabilität und Tragfähigkeit und dient als Basis für die darüber liegende Ebene. Auf diese Weise werden vorgefertigte Stahlbetonkuppeln von Indoor-Märkten installiert.

Die Paneele werden von einem Turmdrehkran angehoben, der sich in der Mitte des Gebäudes befindet. Die vorübergehende Befestigung der Paneele jeder Etage erfolgt mit einem Inventargerät (Abb. 23, B) in Form eines Ständers mit Jungs und einem Spannschloss. Die Anzahl solcher Geräte hängt von der Anzahl der Panels im Ring jeder Etage ab.

Die Arbeiten werden vom Inventargerüst aus durchgeführt (Abb. 23, V), außerhalb der Kuppel angeordnet und bei der Montage bewegt. Benachbarte Paneele werden mit Bolzen miteinander verbunden. Die Nähte zwischen den Platten werden mit Zementmörtel abgedichtet, der zunächst entlang der Nahtränder aufgetragen und dann mit einer Mörtelpumpe in den Hohlraum gepumpt wird. Entlang der Oberkante der Paneele des zusammengebauten Rings wird ein Stahlbetongürtel angebracht. Nachdem der Mörtel der Nähte und der Beton des Gürtels die erforderliche Festigkeit erreicht haben, werden die Gestelle mit Abspannvorrichtungen entfernt und der Installationszyklus wird auf der nächsten Ebene wiederholt.

Vorgefertigte Kuppeln werden auch gelenkig montiert, indem Ringbänder nacheinander mit einer beweglichen Metallfachwerkschablone und Gestellen mit Aufhängern zum Halten vorgefertigter Platten montiert werden (Abb. 23, G). Diese Methode wird bei der Installation vorgefertigter Zirkuskuppeln aus Stahlbeton verwendet.

Zur Montage der Kuppel wird in der Mitte des Gebäudes ein Turmdrehkran installiert. Auf dem Kranturm und der Ringschiene entlang des Stahlbetongesimses des Gebäudes ist ein mobiles Schablonenfachwerk installiert. Um eine höhere Steifigkeit zu gewährleisten, ist der Kranturm mit vier Streben ausgesteift. Reichen Auslegerreichweite und Tragfähigkeit eines Krans nicht aus, wird ein zweiter Kran auf der Ringbahn in Gebäudenähe installiert.

Vorgefertigte Kuppelplatten werden in der folgenden Reihenfolge installiert. Jedes Paneel wird in einer seiner Konstruktionsposition in der Beschichtung entsprechenden Schräglage mit einem Turmdrehkran angehoben und mit seinen unteren Ecken auf den geneigten Schweißauskleidungen der Baugruppe und mit seinen oberen Ecken auf den Montageschrauben des Schablonenfachwerks montiert .

Reis. 23. Bau von Gebäuden mit Kuppeleindeckungen:

A– Kuppeldesign; B– Diagramm der vorübergehenden Befestigung von Kuppelplatten; V– Schema der Befestigung des Gerüsts für den Kuppelbau; G– Schema der Kuppelinstallation unter Verwendung eines mobilen Schablonenbinders; 1 – unten Spenderkreis; 2 – Paneele; 3 – oberer Stützring; 4 – Regal mit Inventargerät; 5 – Typ; 6 – Spannschloss; 7 – montiertes Paneel; 8 – montierte Paneele; 9 – Strebe mit Löchern zur Änderung der Neigung der Gerüsthalterung; 10 – Gestell für Geländer; 11 – Querträger der Halterung; 12 – Öse zur Befestigung der Halterung am Paneel; 13 – Montagegestelle; 14 – Domstreben; 15 – Kleiderbügel zum Halten von Platten; 16 – Schablonenbinder; 17 – Kranstreben; 18 – Kastenwagen

Anschließend werden die Oberkanten der eingebetteten Teile der oberen Ecken des Paneels ausgerichtet, anschließend die Schlingen entfernt, das Paneel mit Aufhängern an den Montagepfosten befestigt und die Aufhänger mit Spannschlössern gespannt. Anschließend werden die Stellschrauben des Schablonenbinders um 100–150 mm abgesenkt und der Schablonenbinder in eine neue Position für die Montage des angrenzenden Paneels bewegt. Nach der Montage aller Bandplatten und dem Verschweißen der Verbindungen werden die Verbindungen mit Beton abgedichtet.

Der nächste Kuppelgürtel wird installiert, nachdem die Betonfugen des darunter liegenden Gürtels die erforderliche Festigkeit erreicht haben. Entfernen Sie nach Abschluss der Installation des Obergurts die Anhänger von den Platten des darunter liegenden Gurts.

Im Bauwesen nutzen sie auch die Methode, Betonböden mit einem Durchmesser von 62 m komplett mit einem auf Säulen montierten Hebesystem anzuheben.

3.1.3.3. Technologie zur Errichtung von Gebäuden mit Schrägseildächern

Der kritischste Prozess beim Bau solcher Gebäude ist die Installation von Abdeckungen. Die Zusammensetzung und Reihenfolge der Installation von Schrägseilabdeckungen hängt von ihrer konstruktiven Gestaltung ab. Der führende und meiste Komplexer Prozess Dabei handelt es sich um die Installation eines Schrägseilnetzes.

Die Struktur des abgehängten Daches mit Seilsystem besteht aus einer monolithischen Stützkontur aus Stahlbeton; an der Tragkontur des Schrägseilnetzes befestigt; vorgefertigte Stahlbetonplatten, die auf einem Schrägseilnetz verlegt sind.

Nach der konstruktiven Spannung des Schrägseilnetzes und dem Verfugen der Nähte zwischen den Platten und Kabeln fungiert die Hülle als eine einzige monolithische Struktur.

Das Kabelnetz besteht aus einem System von Längs- und Querkabeln, die entlang der Hauptrichtungen der Schalenoberfläche im rechten Winkel zueinander verlaufen. In der Tragkontur werden die Kabel mit Ankern bestehend aus Hülsen und Keilen befestigt, mit deren Hilfe die Enden jedes Kabels gecrimpt werden.

Das Schrägseil-Schalennetz wird in der folgenden Reihenfolge installiert. Jedes Kabel wird in zwei Schritten mit einem Kran installiert. Zunächst wird mit Hilfe eines Krans ein Ende, das durch eine Traverse von der Trommel entfernt wird, dem Aufstellungsort zugeführt. Der Kabelanker wird durch den eingebetteten Teil in der Stützkontur gezogen, anschließend wird der verbleibende Teil des Kabels auf der Trommel befestigt und ausgerollt. Anschließend wird mit zwei Kränen das Kabel auf das Niveau der Stützkontur gehoben und gleichzeitig der zweite Anker mit einer Winde an die Stützkontur gezogen (Abb. 24, A). Der Anker wird durch das eingebettete Teil in der Stützkontur gezogen und mit Mutter und Unterlegscheibe gesichert. Zur anschließenden geodätischen Ausrichtung werden die Kabel zusammen mit speziellen Aufhängern und Kontrollgewichten angehoben.

Reis. 24. Bau eines Gebäudes mit Schrägseildach:

A– Diagramm zum Anheben des Arbeitskabels; B– Diagramm der zueinander senkrechten symmetrischen Spannung von Kabeln; V– Ausrichtungsdiagramm der Längskabel; G– Einzelheiten zur endgültigen Befestigung der Kabel; 1 – elektrische Winde; 2 – Typ; 3 – monolithische Stützkontur aus Stahlbeton; 4 – angehobenes Kabel; 5 – traversieren; 6 – Ebene

Nach Abschluss der Installation der Längskabel und deren Vorspannung auf eine Kraft von 29,420 – 49,033 kN (3 – 5 tf) erfolgt eine geodätische Überprüfung ihrer Lage durch Bestimmung der Koordinaten der Punkte des Kabelnetzes. Es werden vorab Tabellen erstellt, in denen für jedes Seil der Abstand der Koan der Ankerhülse vom Referenzpunkt angegeben ist. An diesen Stellen werden Prüfgewichte mit einem Gewicht von 500 kg an einem Draht aufgehängt. Die Längen der Anhänger sind unterschiedlich und werden im Voraus berechnet.

Wenn die Arbeitskabel richtig durchhängen, sollten die Kontrollgewichte (Risikofaktoren) auf derselben Markierung liegen.

Nach dem Anpassen der Position der Längskabel werden die Querkabel installiert. Die Stellen, an denen sie sich mit den Arbeitskabeln kreuzen, werden mit ständigem Druck gesichert. Gleichzeitig werden provisorische Abspannseile angebracht, um die Lage der Kreuzungspunkte der Schrägseile zu sichern. Anschließend wird die Oberfläche des Kabelnetzes erneut auf Übereinstimmung mit dem Design überprüft. Anschließend wird das Schrägseilnetz in drei Stufen mit 100-Tonnen-Hydraulikzylindern und Traversen gespannt, die an Hülsenankern befestigt sind.

Der Spannungsverlauf wird aus den Spannungsverhältnissen der Seile in Gruppen, der gleichzeitigen Spannung der Gruppen in senkrechter Richtung und der Symmetrie der Spannung der Gruppen relativ zur Gebäudeachse bestimmt.

Am Ende der zweiten Spannungsstufe, d.h. Wenn die im Projekt festgelegten Kräfte erreicht sind, werden vorgefertigte Stahlbetonplatten in der Richtung von der unteren zur oberen Markierung auf das Schrägseilnetz gelegt. In diesem Fall werden die Platten vor dem Anheben verschalt, um die Nähte abzudichten.

3.1.3.4. Technologie des Baus von Gebäuden mit Membranbeschichtungen

ZU Metallbehang Zu den Beschichtungen gehören dünnschichtige Membranen, die tragende und umschließende Funktionen vereinen.

Die Vorteile von Membranbeschichtungen sind ihre hohe Herstellbarkeit und Installation sowie die Art der Wirkungsweise der Beschichtung unter biaxialer Spannung, die es ermöglicht, Spannweiten von 200 Metern mit einer nur 2 mm dicken Stahlmembran abzudecken.

Hängende Zugelemente werden üblicherweise an starren Tragkonstruktionen befestigt, die die Form einer geschlossenen Kontur (Ring, Oval, Rechteck) haben können und auf Säulen ruhen.

Betrachten wir die Technologie der Installation einer Membranbeschichtung am Beispiel der Beschichtung des Olimpiysky-Sportkomplexes in Moskau.

Sportstätte„Olympisch“ wird in der Form gelöst räumliches Design Ellipsenform 183×224 m. Entlang der Außenkontur der Ellipse befinden sich mit einer Stufe von 20 m 32 Stahlgitterstützen, die starr mit dem äußeren Stützring verbunden sind (Abschnitt 5×1,75 m). Am Außenring ist eine Membranabdeckung aufgehängt – eine Schale mit einem Durchhang von 12 m. Die Abdeckung besteht aus 64 stabilisierenden Fachwerken, 2,5 m hoch, radial angeordnet mit einer Stufe entlang der Außenkontur von 10 m, verbunden durch Ringelemente – Träger. Die Membranblätter wurden mit hochfesten Schrauben aneinander und an den radialen Elementen des „Bettes“ befestigt. In der Mitte wird die Membran durch einen inneren Metallring in elliptischer Form mit den Maßen 24 x 30 m verschlossen. Die Membranabdeckung wurde mit hochfesten Bolzen und Schweißnähten an den Außen- und Innenringen befestigt.

Die Montage der Membranabdeckungselemente erfolgte in großen Raumblöcken mit einem Turmdrehkran BK-1000 und zwei Montagebalken (mit einer Tragfähigkeit von 50 Tonnen), die sich entlang des äußeren Stützrings bewegten. Entlang der Längsachse wurden zwei Blöcke gleichzeitig auf zwei Ständern montiert.

Alle 64 stabilisierenden Beschichtungsbinder wurden paarweise zu 32 Blöcken in neun Standardgrößen zusammengefasst. Ein solcher Block bestand aus zwei radialen Stabilisierungsfachwerken, Trägern entlang der Ober- und Untergurte sowie vertikalen und horizontalen Verbindungen. Im Gerät wurden Rohrleitungen für Lüftungs- und Klimaanlagen verlegt. Die Masse der zusammengebauten Stabilisierungsfachwerkblöcke erreichte 43 Tonnen.

Das Anheben der Abdeckblöcke erfolgte mit einer Traverse, die die Schubkraft der Stabilisierungsbinder aufnahm (Abb. 25).

Vor dem Anheben der Fachwerkblöcke spannten sie den Obergurt jedes Fachwerks mit einer Kraft von etwa 1300 kN (210 MPa) vor und befestigten sie mit dieser Kraft an den Stützringen der Beschichtung.

Der Einbau vorgespannter Blöcke erfolgte stufenweise durch symmetrischen Einbau mehrerer Blöcke entlang von Radien gleichen Durchmessers. Nach dem Einbau von acht symmetrisch eingebauten Blöcken samt Querabstandshaltern wurden diese gleichzeitig entdreht und die Schubkräfte gleichmäßig auf die Außen- und Innenringe übertragen.

Der Block aus Stabilisierungsbindern wurde mit einem BK-1000-Kran und einem Monteur etwa 1 m über den Außenring gehoben. Anschließend wurde der Chevre an den Aufstellungsort dieses Blocks verlegt. Der Block wurde erst abgehängt, nachdem er wie vorgesehen vollständig am Innen- und Außenring befestigt war.

Die 1569 Tonnen schwere Membranhülle bestand aus 64 Sektorblättern. Die Membranblätter wurden nach Abschluss der Installation des Stabilisierungssystems installiert und mit hochfesten Bolzen mit einem Durchmesser von 24 mm befestigt.

Die Membranplatten kamen in Rollenform am Montageort an. An der Stelle, an der die Stabilisierungsträger montiert wurden, befanden sich Rollgestelle.

Reis. 25. Schema der Installation der Beschichtung mit vergrößerten Blöcken:

A– planen; B- Einschnitt; 1 – Chevre-Installer; 2 – Ständer für größere Blöcke; 3 – Traversen-Abstandshalter zum Anheben des Blocks und Vorspannen der Obergurte der Fachwerke mithilfe einer Hebelvorrichtung (5); 4 – vergrößerter Block; 6 – Montagekran BK – 1000; 7 – zentraler Stützring; 8 – zentrale temporäre Unterstützung; I – V – Reihenfolge der Montage der Blöcke und Demontage der Querstreben

Die Montage der Blütenblätter erfolgte in der Reihenfolge der Montage der Stabilisierungsbinder. Die Spannung der Membranblätter erfolgte durch zwei Hydraulikzylinder mit einer Kraft von jeweils 250 kN.

Parallel zum Verlegen und Spannen der Membranblätter wurden Löcher gebohrt und angebracht hochfeste Schrauben(97.000 Löcher mit einem Durchmesser von 27 mm). Nach der Montage und konstruktiven Befestigung aller Elemente der Beschichtung wurde diese aufgedreht, d.h. Freigabe der zentralen Stütze und reibungslose Einbindung des gesamten Raumgefüges in den Betrieb.

„...Weitspannige Gebäude sind Gebäude, deren Decke je nach Zweck des Gebäudes nur mit langspannigen tragenden Baukonstruktionen hergestellt werden kann. Diese Konstruktionen können aus Metall, Stahlbeton, Stahlbeton usw. sein ....“

Quelle:

(genehmigt vom staatlichen Einheitsunternehmen „NIIMosstroy“ am 14.08.2008)

„...Gebäude und Bauwerke mit großer Spannweite, deren Abdeckung mit weitspannigen (mehr als 36 m) Tragwerken erfolgt ...“

Quelle:

„MRDS 02-08. Handbuch zur wissenschaftlichen und technischen Unterstützung und Überwachung von im Bau befindlichen Gebäuden und Bauwerken, einschließlich Langspann-, Hochhaus- und Einzelbauten (Erstausgabe)“

• - Hochhaus des Außenministeriums. Moskau. Hochhäuser sind in der Regel mehr als 26 Stockwerke hoch...

  Moskau (Enzyklopädie)

• - öffentliche Gebäude zur Unterbringung von Finanzinstituten...

  St. Petersburg (Enzyklopädie)

• - Filat. Name Postserie, Briefmarken der UdSSR 1950 „Architektur von Moskau“. Projekte auf Briefmarken Hoch hinausragende Gebäude Moskau...

  Großes philatelistisches Wörterbuch

• - Form- und Größenveränderung sowie Stabilitätsverlust des Gebäudes unter dem Einfluss verschiedener Belastungen und Einflüsse. Quelle: „House: Construction Terminology“, M.: Buk-press, 2006...

  Konstruktionswörterbuch

• - Art des Anlagevermögens, einschließlich architektonischer Vermögenswerte Bauprojekte, dessen Zweck darin besteht, Bedingungen für Arbeit, Wohnraum, soziale und kulturelle Dienstleistungen für die Bevölkerung und die Lagerung materieller Vermögenswerte zu schaffen. 3...

  Tolles Buchhaltungswörterbuch

• - ein allgemeiner Begriff zur Bezeichnung der Gesamtheit öffentlicher Gebäude und Wohngebäude - Gesamtheit öffentlicher Wohngebäude - obytné a občanské budovy - Gesellschaftsbau...

  Konstruktionswörterbuch

• - der Teil des Anlagevermögens, der sich auf Bauprojekte bezieht...

  Wörterbuch der Geschäftsbegriffe

• - eine Art Anlagevermögen, einschließlich Architektur- und Bauobjekten, dessen Zweck darin besteht, Arbeits-, Wohn-, Sozial- und Kulturdienstleistungen für die Bevölkerung zu schaffen und Sachwerte aufzubewahren...

  Großes Wirtschaftswörterbuch

• - ".....

  Offizielle Terminologie

• - „...Ein Wohngebäude ist ein dauerhaftes Wohngebäude, das auf eine lange Lebensdauer ausgelegt ist...“ Quelle: „Methodisches Handbuch für Wartung und Reparatur.“ Wohnbestand. MDK 2-04.2004" ".....

  Offizielle Terminologie

• - "...Rahmengebäude: Gebäude mit tragenden Rahmen, die vertikale und horizontale Lasten vollständig aufnehmen...

  Offizielle Terminologie

• - eine Gruppe in der Klassifizierung des Anlagevermögens, einschließlich Ladengebäude, Werkstätten, Werksverwaltung, Gebäude und andere Bauanlagen für Produktions-, Verwaltungs-, Wirtschafts- und Sozialdienstleistungen...

  Enzyklopädisches Wörterbuch Wirtschaft und Recht

• - öffentliche Gebäude, die zu bestimmten Zeiten als Treffpunkt für die Kaufleute einer bestimmten Stadt dienen sollen...
• - Strukturen in Festungen und Städten für Truppen und deren Bedarf...

  Enzyklopädisches Wörterbuch von Brockhaus und Euphron

• - siehe Mehrgeschossige Gebäude...

  Große sowjetische Enzyklopädie

• - Substantiv, Anzahl der Synonyme: 1 abdeckend...

  Synonymwörterbuch

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