11 Монтаж оболочек, вантовых и висячих конструкций. Основные технологические принципы монтажа.
Железобетонные оболочки служат для перекрытий различного рода транспортных, спортивных, зрелищных и торговых сооружений. Оболочками можно перекрывать значительные площади без промежуточных опор, в них наиболее полно используются пластические и прочностные возможности железобетона, что снижает по сравнению с покрытиями из линейных и плоских конструкций расход бетона на 30…35 и стали на 20…25%.
В зарубежном строительстве оболочки часто имеют сложные очертания и поэтому, как правило, выполняются из монолитного железобетона.
В России для возведения пространственных конструкций в большинстве случаев применяют сборные элементы заводского изготовления. Этому способствуют разработанные в стране конструкции сборно-монолитных оболочек, в том числе и-унифицированная серия оболочек двоякой положительной кривизны из плоских однотипных элементов, предназначенных для покрытий промышленных зданий с сеткой колонн 18X18…36X36 м.
Различают две основные технологии монтажа сборно-монолитных оболочек: на уровне земли (рис. XI.36) на кондукторе с последующим подъемом цельнособранной оболочки на проектную отметку с помощью монтажных кранов, подъемников ил и домкратов и на проектных отметках.
Железобетонные оболочки служат для перекрытий различного рода транспортных, спортивных, зрелищных и торговых сооружений. Оболочками можно перекрывать значительные площади без промежуточных опор, в них наиболее полно используются пластические и прочностные возможности железобетона, что снижает по сравнению с покрытиями из линейных и плоских конструкций расход бетона на 30…35 и стали на 20…25%.
В зарубежном строительстве оболочки часто имеют сложные очертания и поэтому, как правило, выполняются из монолитного железобетона.
В России для возведения пространственных конструкций в большинстве случаев применяют сборные элементы заводского изготовления. Этому способствуют разработанные в стране конструкции сборно-монолитных оболочек, в том числе и-унифицированная серия оболочек двоякой положительной кривизны из плоских однотипных элементов, предназначенных для покрытий промышленных зданий с сеткой колонн 18X18…36X36 м.
Различают две основные технологии монтажа сборно-монолитных оболочек: на уровне земли (рис. XI.36) на кондукторе с последующим подъемом цельнособранной оболочки на проектную отметку с помощью монтажных кранов, подъемников ил и домкратов и на проектных отметках.
Основным технологическим методом возведения сборных оболочек в нашей стране является монтаж их и а проектных отметках: выполняют его на монтажных поддерживающих устройствах или с опираиием укрупненных,элементов оболочки на несущие конструкции здания (стены, контурные фермы и т. д.).
Оболочки собирают на монтажных поддерживающих устройствах при монтаже покрытий промышленных зданий, устройстве отдельно стоящих большепролетных оболочек и некоторых других конструкций.
При строительстве миогопролетных промышленных зданий, перекрытых оболочками двоякой кривизны размером 24X24 или 36X36 м, применяют инвентарные кондукторы, передвигающиеся с позиции на позицию по рельсам (рис. XI.37). Работы ведут в такой последовательности. В пролете (или одновременно в нескольких пролетах) устанавливают, а затем поднимают на проектные отметки кондукторы, которые представляют собой сетчатые кружальные конструкции, повторяющие очертания оболочки. На колонны с помощью монтажных кранов устанавливают контурные фермы оболочки. После укладки сборных плит, которую производят от контуров оболочки к центру, и выверки нх положения сваривают стыковые соединения и замоноличивают швы. После того как бетон в стыках Достигнет 70% проектной прочности, оболочку раскружаливают, кондуктор опускают в транспортное положение и передвигают по рельсам на смежную позицию.
XI.36. Схема монтажа оболочки, собираемой на уровне земли (стрелками показано направление разворота оболочки)
1 — траверса, 2 — оболочки; 3 ~ монтажный кран; 4 — оболочка в наземном положении; 5 — рабочая люлька
XI.37. Схема монтажа покрытия промышленного здания из сборных оболочек (стрелков показано направление монтажа и перестановки кондукторов)
а — общий вид оболочки; б — схема монтажа; в — схема установки кондуктора; 1 — контурная ферма; 2 — плнта покрытия; 3 — монтажный кран; 4 — кондуктор в рабочем положении; 5 — кондуктор в транспортном положении; 6 — телескопический подъемник
XI.38. Схема монтажа сборно-монолитной оболочки крытого рынка в Минске
1 — стреловой кран; 2 — башенные краны; 3 — элемент оболочед; 4 — связи жесткости; 5 — временные монтажные стойки
XI.39. Схемы монтажа оболочек с опиранием на несущие конструкции
а — двоякой кривизны; б — Цилиндрических; 1—контурные фермы; 2 — временные монтажные затяжкн; 3 — траверса; 4 — временные опоры; 5 — монтажный кран
XI.40. Схема возведения здания с ваитовым покрытием
а — подъем рабочей ванты; б — взаимно перпендикулярное симметричное натяжение вант; в — выверка продольных вант; г — детали окончательного крепления вант;1 — электролебедка; 2 — оттяжка; 3 — монолитный железобетонный опорный контур; 4 — поднимаемая ванта диаметром 52,5 мм; 5 — траверса; 6 — нивелир или лазерный визир
XI.41. Схема монтажа купола ребристой конструкции
1 — башенный кран КБ—160.2; 2—ригель; 3 — временная монтажная опора; 4— башенный кран БК-400
На рис. XI.38 показан монтаж большепролетной оболочки размером в плане 103ХЮЗ м, собранной в Минске из сборных аглопори-тобетонных элементов. Сборные элементы оболочки укладывали краном на поддерживающие трубчатые леса. После сварки закладных частей, замоноличивания стыков, армирования и бетонирования угловых зон и достижения бетоном 70% проектной прочности оболочки освобождали от поддерживающих лесов и начинали все последующие работы.
Оболочки двоякой кривизны, цилиндрические оболочки, складчатые покрытия и т. д. собирают с опиранием на несущие конструкции здания (рис. XI. 39). При этом применяют предварительную наземную укрупнительную сборку и грузозахватные устройства, исключающие возникновение в элементах монтажных напряжений.
Этим методом можно собирать оболочки двоякой кривизны размером 12X18…24X36 м, устанавливая укрупненные элементы непосредственно на контурные фермы оболочек. Элементы укрупняют на земле в зоне действия монтажного крана на специальных передвижных стендах-кондукторах.
Вантовые висячие покрытия являются разновидностью железобетонных оболочек. Они состоят из железобетонного контура с натянутой на него сеткой стальных канатов (вант) и уложенных по ним сборных железобетонных плит.
Байтовая сеть состоит из продольных и поперечных стальных канатов, расположенных по главным направлениям поверхности оболочки под прямым углом друг к другу. Концы вант заанкери-вают с помощью специальных гильз в опорном железобетонном контуре оболочки.
Висячие покрытия (рис. XI.40) монтируют в такой последовательности. На железобетонный контур натягивают вантовую сеть из стальных канатов, обеспечивающую заданную проектом кривизну оболочки. По канатам укладывают сборные железобетонные плиты покрытия и их временную пригрузку в виде равномерной загрузки оболочки штучным грузом (например, крипичом), вес которого обычно принимают равным весу кровли и временной нагрузки. Замоно-лнчивают швы между сборными плитами оболочки. После достижения бетоном проектной прочности временную пригрузку снимают. Указанным способом в железобетонных плитах создают предварительное напряжение, и они включаются в общую работу покрытия, что уменьшает деформативность висячей конструкции. Затем сооружают кровлю, подвесной потолок и т. д.
Купольные покрытия монтируют с установкой в проектное положение укрупненных элементов кранами или методом навесной сборки. Сферическая форма таких оболочек позволяет устанавливать в ее центре монтажную стойку, что значительно упрощает процесс монтажа.
XI.42. Схема монтажа купольного покрытая методом навесной сборки
1 — оттяжка канатная; 2 — скоба-упор; 3 — стяжная муфта; 4 — монтажный элемент купола
На рис. XI.41 показана схема монтажа конструкций ребристо-кольцевого купола цирка из укрупненных железобетонных элементов. В данном случае купол монтировали двумя кранами, движущимися по рельсовому пути, опоясывающему кольцом зрительМый зал цирка. При этом кран БК-400 устанавливал ригели купола с их опиранием на опорное контурное кольцо и центральную металлическую монтажную стойку. Краном КБ-100-2 монтировали плиты покрытия и другие легкие элементы. Так как эти краны имеют разную колею, рельсовый путь укладывали из трех рельсов. Внутрен,-ний рельс был общим.
В России имеется опыт монтажа купольного покрытия методом навесной сборки (рис. XI.42). При монтаже применяют ферму, которая одним концом опирается на поворотное устройство на башне крана, а другим (с помощью тележки) перемещается по кольцевому рельсу на уровне опорного кольца. Ферма служит шаблоном при установке плит, которые выверяли с помощью установленных на ферме винтовых домкратов. Монтаж купола начинают с первого кольцевого пояса. Консольный конец панели закрепляют с помощью гибких подвесок к стойкам, установленным по периметру купола по одной на каждую панель яруса. Затем ферму перемещают на смежную позицию. После сборки кольцевого яруса, сварки закладных частей и замоноличивания швов подвески снимают.