Возведение зданий, покрытия которых запроектированы из структурных металлических конструкций

В настоящее время в России действует ряд предприятий по производ­ству легких несущих и ограждающих конструкций из эффективных про­филей. Их достоинство - простота сборки монтажных блоков, сокращение сроков возведения здания, уменьшение общей массы покрытия с со­ответственным сокращением транспортных расходов.

Комплексная поставка типовых и унифицированных несущих и огра­ждающих конструкций для возведения зданий различного назначения спо­собствует сокращению сроков их строительства почти вдвое. При этом очень важно знать технологию укрупнительной сборки, монтажа укрупнительных блоков различных пространственных структур.

Для примера рассмотрим конструкцию и технологию возведения зда­ния из пространственно-решётчатых структур типа "Кисловодск" (реали­зовано при организации строительной выставки в г. Москве) [14].

Конструкция блока состоит из прямолинейных элементов горячека­таных или сварных труб, по концам которых закрепляют стержни с на­резкой. Собирают структуры путем ввинчивания стержней в узловые эле­менты.

Расчетная нагрузка на покрытие 3,5 кН/м.

Работы по монтажу конструкций в процессе сборки блоков и монтаж блоков выполняются по проекту производства работ, в котором отражают­ся подготовительные работы (устройство магистральных и временных до­рог на строительной площадке, подключение электроэнергии и другие). До начала работ заканчивают устройство нулевого цикла, бетонную подготов­ку под полы, оборудуют склад конструкций, устанавливают стенды укрупнительной сборки блоков покрытия. Размеры строительной площадки оп­ределяют с учётом размещения комплекта конструкций, необходимого для обеспечения работы монтажников в течение месяца.

Возведение зданий с купольными покрытиями Работы подобного характера чаще всего встречаются при восстановлении церквей и храмов, когда часть конструкций от старого здания остаётся в проекте или возводится заново (например, при восстановлении храма Христа Спасителя). Конструктивная схема здания представлена на рис. 9.3.

При возведении здания может быть предложена следующая последовательность работ: возведение нулевого цикла здания, возведение конструкций здания до основания купола, возведение купола, возведение надстроек над куполом и зданием, устройство кровли. При этом предлагается использовать 'башенные краны и одну из двух схем их установки. По первой схеме устанавливается два башенных крана за пределами здания. После возведения здания до отметок основания купола на нулевую отметку внутри здания устанавливается временная металлическая опора в виде башни, на которую временно (на период монтажа) передаются нагрузки от верхнего кольца купола и полуарок (рис. 9.4). После сборки купола опора демонтируется, предварительно с помощью домкратов с неё снимается нагрузка. Купол включается в работу согласно проекту. Параллельно с отделочными работами внутри здания снаружи возводят конструкции надстроек. Сначала производят их предварительную укрупнительную сборку на нулевой отметке, затем устанавливают краном в проектное положение. По второй схеме используется один башенный кран, который устанавливается в центре внутреннего пространства. При этом башня крана используется как временная опора при монтаже конструкций купола. По

стоимости возведения эта схема более экономична, но технологически более сложна.

Возведение зданий с арочными покрытиями Применение арочных конструкций позволяет строить здания больших пролетов, например дворцы спорта, дег-юнстрационные залы для изделий машиностроения. Большим достижением науки и строительной техники явилось возведение здания дворца спорта в г. Архангельске, где трехшар-нирными арками из клееной древесины перекрыт пролет в 63 м. Если рассмотреть расчетную схему арки, то можно убедиться в развитии в опорных точках больших по величине горизонтальных (распорных) усилий. Если опорная часть арки проектируется у нулевой отметки, то для погашения горизонтальных усилий проектируются массивные фундаменты

(дворец спорта, в г. Архангельске). Возведение здания производилось в следующей последовательности: возведение нулевого. цикла и бетонная подготовка лод полы по всему зданию, монтаж арочного покрытия (рис. 9.7), возведение технологического корпуса, возведение обслуживающего корпуса, кровельные работы, монтаж оборудования, отделочные работы, работы по благоустройству. Монтаж полуарок производился с помощью стрелового крана ДЭК-25 (сперва левой, затем правой). Полуарки до устройства шарнирных соединений опирались на передвижную монтажную опору, на верх- ней площадке которой устанавливались два домкрата. По завершении устройства шарнира с помощью домкратов снимались нагрузки на опору. Опора и кран передвигались на следующую ось и т.д. Установка прогонов между арками и кровельных щитов производилась с помощью автовышек и люлек. Если опоры арки подняты на высоту перекрытия, тогда проектируют затяжку и выполняют её после монтажа арки и выполнения шарнирных соединений (рис. 9.8).

39 Возведение зданий с купольными покрытиями Работы подобного характера чаще всего встречаются при восстанов­лении церквей и храмов, когда часть конструкций от старого здания оста­ётся в проекте или возводится заново (например, при восстановлении хра­ма Христа Спасителя). Конструктивная схема зда­ния представлена на рис. 9.3.

При возведении здания может быть предложена сле­дующая последовательность работ: возведение нулевого цикла здания, возведение кон­струкций здания до основания купола, возведение купола, возведение надстроек над ку­полом и зданием, устройство кровли. При этом предлагает­ся использовать 'башенные краны и одну из двух схем их установки. По первой схеме уста­навливается два башенных крана за пределами здания. После возведения здания до отметок основания купола на нулевую отметку внутри здания устанавливается временная металлическая опора в виде башни, на которую временно (на период монтажа) передаются на­грузки от верхнего кольца купола и полуарок (рис. 9.4). После сборки купола опора демонтируется, предварительно с помощью домкратов с неё снимается нагрузка. Купол включается в работу согласно проекту. Параллельно с отделочными работами внутри здания снаружи возводят конструкции надстроек. Сначала производят их предварительную укрупнительную сборку на нулевой отметке, затем устанавливают краном в проектное положение. По второй схеме используется один башенный кран, который устанавливается в центре внутреннего пространства. При этом башня крана используется как временная опора при монтаже конструкций купола. По
стоимости возведения эта схема более экономична, но технологически более сложна.

 

 

 

Возведение зданий с арочными покрытиями Применение арочных конструкций позволяет строить здания больших пролетов, например дворцы спорта, дег-юнстрационные залы для изделий машиностроения. Большим достижением науки и строительной техники яви­лось возведение здания дворца спорта в г. Архангельске, где трехшар-нирными арками из клееной древесины перекрыт пролет в 63 м. Если рассмотреть расчетную схему арки, то можно убедиться в разви­тии в опорных точках больших по величине горизонтальных (распорных) усилий. Если опорная часть арки проектируется у нулевой отметки, то для погашения горизонтальных усилий проектируются массивные фундаменты

(дворец спорта, в г. Архан­гельске). Возведение здания производилось в следующей последовательности: возведе­ние нулевого. цикла и бетон­ная подготовка лод полы по всему зданию, монтаж арочно­го покрытия (рис. 9.7), возве­дение технологического кор­пуса, возведение обслуживаю­щего корпуса, кровельные ра­боты, монтаж оборудования, отделочные работы, работы по благоустройству. Монтаж полуарок производился с помощью стрелового крана ДЭК-25 (сперва левой, затем правой). Полуарки до устройства шар­нирных соединений опирались на передвижную монтажную опору, на верх- ней площадке которой устанавливались два домкрата. По завершении уст­ройства шарнира с помощью домкратов снимались нагрузки на опору. Опора и кран передвигались на следующую ось и т.д. Установка прогонов между арками и кровельных щитов производилась с помощью автовышек и люлек. Если опоры арки подняты на высоту перекрытия, тогда проектируют затяжку и выполняют её после монтажа арки и выполнения шарнирных со­единений (рис. 9.8).

 

 

 

41. Строительство зданий на вечномёрзлых грунтах.

Устойчивость возводимых зданий на вечномёрзлых грунтах обеспечи­вается соответствующими конструкциями фундаментов с учетом сохранения естественного состояния грунта:-..

Чаще всего фундаменты зда­ний проектируются свайными с проветриваемым подпольем. Кон­струкция цокольного перекрытия здания для г. Воркуты пред­ставлена на рис. 10.1.

Самым сложным процессом является погружение свай в мёрз­лые грунты.

При этом необходимо разли­чать сезоннопромерзающие грун­ты и вечномёрзлые грунты.

Сезоннопромерзающие грун­ты встречаются при производстве работ по забивке свай в зимних ус­ловиях повсеместно, в том числе и в зонах вечномёрзлых грунтов.

К первому случаю можно от­нести условия забивки свай в г. Архангельске, когда в котлованах, отрытых в торфе, перед забивкой свай устраивают песчаную плат-

Рис. 10.1. Узел фундамента здания, построенного на вечномёрзлых грун­тах: 1 - свая: 2 -ростверк; 3 - желе­зобетонная плита; 4 - цокольный блок; 5 - наружная панель; 6 - жест­кий утеплитель; 7 - деревянный щит; 8 - труба отопления; 9 - пол; 10-пенобетон

форму толщиной от 0,7 до 1,5 м. Песок, насыщаясь фунтовыми во­дами, зимой замерзает. Прочность его резко возрастает, и погружение свай без дополнительных мероприятий становится практически невозможным. В этих условиях предварительно с помощью бурильных машин устраива­ют в песке лидирующие скважины, а затем производят забивку свай (рис. 10.2). Возможно оттаивание грунта электродами или другими способами. Необходимо учитывать, что при устройстве лидирующих свай увеличивается трудоёмкость свайных работ и снижается несущая способность свай [10]. Поэтому забивку свай по возможности необходимо планировать до замер­зания грунтов.

■t-'i

Рис. 10.2. Бурение лидирующих скважин в замерзшем песке перед забивкой свай

Вечномерзлые грунты в ненарушенном состоянии имеют высокую; сущую способность, поэтому при выполнении свайных работ необходимо стремиться сохранить грунты в естественном состоянии, а там, где нарушается структура, принимать ускоренные меры к ее восстановлению, эти условия соблюдаются, то погруженная и смерзшаяся свая с естествен- ным грунтом приобретает высокую несущую способность. Эти явления достигаются при погружении сваи в твердомерзлые грунты, условно относимые к низкотемпературным (среднегодовая температура которых глубине 5... 10 м находится в пределах-0, 6...-1, 5 °С).

В твердомерзлые грунты сваи погружают главным образом двумя методами: в оттаявший грунт (с сечением скважины в 2-3 раза больше метра сваи) или в пробуренные скважины (с сечением на 3...5 см больше диаметра сваи).

Грунт оттаивают чаще всего с помощью паровой иглы (давление 0,4...0,8 МПа), постепенно погружая ее до проектной глубины сваи (время таяния от 3 до 7 часов). Затем в оттаявший грунт погружают сваю и удерживают в вертикальном положении до смерзания с грунтом 2-6 меси (рис. 10.3). Ускорение смерзания сваи с грунтом достигается, если ci вставляется в песчано-глинистый раствор предварительно про(скважины (рис. 10.4). Сезоннооттаявший слой (летом) при бурении ходят в обсадной трубе, чтобы грунт не осыпался в скважину.

В пластично-мерзлые фунты, относящиеся к высокотемпературным (не ниже —1 °С), вмораживание сваи неэффективно из-за больших сроков вое- |

становления структуры мерзлого грунта вокруг сваи. Поэтому используют бурозабивной метод. Сваи погружают в два этапа: бурение скважин диа­метром на 2...4 см меньше стороны сваи, затем забивка сваи вибро- или дизель-молотом. Обмерзание грунта вокруг сваи в этом случае происходит за короткие сроки. Применение лидирующих скважин повышает точность установки свай. Выполнение ростверков по сваям допускается после пол­ного смерзания грунта вокруг сваи.