5.1.3 Структурная плита «Берлин»

Решетчатые пространственные конструкции этого типа выполняются из стержней трубчатого профиля, которые соединяются при помощи узловых элементов («коробок») в блоки размерами 12*18м и 12*24м. Трубчатые стержни имеют на концах клиновидные наконечники, которые при сборке в узле фиксируются двумя крышками, соединенными шпильками и гайками. Такое соединение позволяет производить стыковку в одном узле до восьми стержней.

Блок покрытия представляет собой, складчатую конструкцию, состоящую из наклонных ферм, имеющих общие верхние и нижние пояса. Размеры ячейки плиты по осям узловых элементов 3*3м с высотой плиты по осям поясов плиты 1,8; 2,4 м. Структурные плиты «Берлин» запроектированы, в основном, для возведения одноэтажных многопролетных зданий промышленного назначения, формирующихся из облегченных металлических конструкций. Конструктивная схема структуры «Берлин» и узлы сопряжения стержней типовой ячейки плит представлены на рис. 5.4 и 5.5.

Рисунок 5.4 Варианты сопряжения стержней структуры «Кисловодск» при формировании многопролетного здания: А, Б, В, Г – варианты конструктивных схем узлов сопряжения отдельных объемов в многопролетное здание

Рисунок 5.5 Конструктивная схема структурной плиты «Берлин»: 1- колонна; 2- плита; 3- узел «решетки»; 4- прогон; 5- настил.

Рисунок 5.6 Конструктивная схема узла 3 структуры типа Берлин: 1- корпус коробки узла; 2- «пазы» в коробке для монтажа стержней; 3,4 – верхние и нижние крышки коробки; 5- шпилька; 6- гайки крепления крышки; 7,8 – стержни структуры; I, II…VII – последовательность сборки «крышки» структуры типа Берлин

Рисунок 5.7 Варианты опирания структурных плит покрытия на колонны: а) контурные; б) внутриконтурные; в) смешанные; г) произвольные; 1- колонны по контуру здания; 2 - ячейки структурной плиты; 3 - внутриконтурные колонны.

Каркасные конструкции структурной плиты решены в виде защемленных опор-колонн, изготовленных чаще всего в металле. Конструктивные варианты опирания структурных плит, в зависимости от типа «структуры» приведены на рис. 5.6. Технико-экономические показатели структурных плит покрытия, освоенных отечественной промышленностью и применяемых в промышленно-гражданском строительстве, приведены в табл. 5.1 - 5.3.

5.2 Технико – экономические показатели структурных плит покрытия

Технико-экономические показатели основных конструктивных схем структурных плит покрытия, применяющихся в отечественной промышленности, приведены в табл. 5.1÷5.3.

Таблица 5.1

Тип конструкции	Расчетные нагрузки, кг/м	Расход стали, Кг/м	Трудоемкость человека, чел/ч			Стоимость в деле, руб/ м
			Изготов-ление	Монтаж	Всего
Типа Берлин»	220	20,4	0,91	0,58	1,49	11- 95
Упинск из труб на ванной сварке	220	22,4	0,5	1,02	1,52	10- 30
«Кисловодск»	260	18,75	1,0	0,42	1,42	9-40
Типа ЦНИИСК из прокатного металла на болтах	220	22,8	0,35	0,53	0,88	6-60

Примечание: стоимость в ценах 1985г.

Технические характеристики легких металлических конструкций покрытий

отечественного производства

Таблица 5.2

№	Наименование показателей	Молодечно	ЦНИИСК	Урал	Украина	Скатные покрытия	Модули
							Орск	Кисло-водск
1	пролет, м	18, 24, 30	18, 24	18, 24, 30	18, 24, 30, 36	18,24	18, 24	18
2	высота до низа конструкции	До 18	5,2 - 18	До 18	До 18	До 9,6	6;9,8;8,18	6; 7,2; 8,4

Продолжение табл. 5.2

№	Наименование показателей	Молодечно	ЦНИИСК	Урал	Украина	Скатные покрытия	Модули
							Орск	Кисло-водск
3	крановая нагрузка на здание, кН	500	500	500	Без ограничения	-	50, 80	-
4	максимальная нагрузка на покрытии, кПа	до 7,50	4,45;6,3	до 8,9	6,87; 9,62	3,45	3,46; 4,12	3,5;4,0
5	Сейсмичность, баллы	6	9	6	6	7	7-9	7-9
6	расход металла, кг/м2	35,5	38,7	36,3	37,5	32,5	66	62,1
7	отпускная стоимость, руб/т	330	340	340	320	-	460	530

Примечание: стоимость в графе 7 – в ценах 1985г.

Технико-экономические показатели монтажа конструкций покрытия типа «Мархи»

Таблица 5.3

	Монтаж способами	Трудоемкость, чел-час на 1м2	Сметная стоимость руб/м2	Продолжит, мес.
1.	Укрупненными блоками с установкой на рабочую отметку двумя кранами МКГ- 25 с добором с передвижных подмостей	0,792	0,588	4,3
2.	Полностью собранной на земле конструкции с использованием системы синхронно действующих гидродомкратов	1,17	0,636	5
3.	На рабочей отметке тремя крупными захватками с применением трубчатых лесов	1,99	1,28	10,5
4.	На рабочей отметки на подмостях размером 24*18 последовательным наращиванием элементов конструкций	0,848	0,542	2,2

Примечание: стоимость – в ценах 1985г.

Изготовление структур организуется в специализированных цехах и на специализированных заводах на высокопроизводительных технологических линиях, операционных станках и агрегатах-автоматах.

Различают следующие технологии изготовления структур, поставляемых на площадку отдельными стержневыми и узловыми элементами:

• длиноразмерными стержневыми и укрупненными элементами в виде пирамид;

• плоских или пространственных ферм;

• пространственных блоков ячеек.

При изготовлении стержневых элементов трубчатых структур типа «Мархи» и «Кисловодск» их сборка, включающая сопряжение укомплектованного узла, производится в специальном кондукторе, обеспечивающем суммарный допуск по длине элемента в пределах 0,5-0,9 мм. При этом отклонение от прямолинейности оси не должно превышать 1,5 мм на 1м длины конструкции трубчатого стержня.

Основным элементом заводского изготовления структурных конструкций из труб с узловым сопряжением является трубчатый стержень со сплющенным концом. Формирование переходной и сплющенной частей трубчатых стержней рекомендуется производить при помощи специальных матриц и пуанссонов, обеспечивающих уклон переходной части подвесных и раскосных стержней, равной 1:6. Концы заготовок должны быть сплющены до полного соприкосновения стенок.

Структурные конструкции с длинномерными поясными элементами рекомендуется членить на монтажные заготовки, проходящие на заводе только операции механической обработки, и элементы, проходящие полный технологический процесс изготовления, т. е. обработку, сборку и сварку.

При изготовлении структурных конструкций в виде пространственных пирамид необходимо сборку и сварку элементов осуществлять в специальных кондукторах, обеспечивающих повышенную по сравнению с традиционными сварными конструкциями точность размеров.

По верхним поясам структуры укладывают прогоны, профилированные настилы, мягкую кровлю, после чего блок полной строительной готовности подается на монтаж.

Стальные и профилированные листы имеют оцинкованный слой. В качестве утеплителя в стенах полистовой сборки широко применяются минероловатные, а также стекловатные полужесткие плиты, объемным весом 120-240 кг/м³ и плиты из перлитопластобетона. Трехслойные панели типа «сэндвич» выпускаются длиной 7,2 м и шириной 1 м.

Стальные окна и витражи выполняются с применением тонкостных труб прямоугольного сечения, а алюминиевые – из специальных прессованных профилей. Окна и витражи выпускаются с одинарными и двойными остеклением с открывающими створками и глухие.

Монтаж структурных покрытий может осуществляться:

• Навесной сборкой (поэлементный монтаж);

• Поэлементная сборка на проектной отметке на лесах-подмостях;

• Полностью собранными блоками покрытия на земле или укрупненными блоками.

Независимо от метода сборки и укрупнения структурной плиты формирование и наращивание ячеек структуры рекомендуется выполнять по симметричной схеме от «центра» к «периферии» так, как это показано на рисунке 5.8.

Как следует из данной схемы «наращивание» ячеек структуры предусматривается по принципу – от «от центра к периферии». Это гарантирует сборку периферийных ячеек плиты без осложнений по соблюдению требуемых допусков в размерах типовых ячеек и плит в целом.

Навесным способом рекомендуется собирать структурные плиты регулярного строения из стержневых элементов размером на одну ячейку небольшой массы с болтовым или заклепанными узловыми соединениями. Этим методом целесообразно монтировать структуры небольших зданий индивидуального назначения в гражданском и сельском строительстве при отсутствии монтажных механизмов достаточной грузоподъемности в стесненных условиях строительной площадки.

При необходимости перекрывать большие пролеты и наличии свободного пространства в перекрываемом пролете рекомендуется применять полунавесную сборку структурной плиты с опиранием на дополнительные опоры внутри здания или на передвижные подмости.

Монтаж структур целиком, из укрупненных блоков собранных на земле, рекомендуется применять для зданий павильонного типа, а так же многопролетных большепролетных зданий при свободной площади под перекрываемым пролетом.

Этот способ может быть применен для структуры любой конструкции. Сборка структурной плиты в зависимости от массы отправочных марок производится вручную или с использованием кранов малой и средней грузоподъемности. При размере здания в плане 36*36 и свободной площадке вокруг него для подъема плиты используется один или два крана большой грузоподъемности с пространственными монтажными траверсами. При значительной массе блока покрытия и отсутствии оборудования требуемой грузоподъемности сборка структур осуществляется не до полной строительной готовности, а только профилированного настила без кровли и технологического оборудования, располагаемого в межферменном пространстве.

Трудоемкость монтажа структур исчисляется в расчет на 1 покрытия и характеризуется:

- для плит ЦНИИСК – 0,43;

- для плит«Кисловодск» - 0,47 ;

- для плит Берлин – 0,47 .

Выработка исполнителя (монтажника) составляет 350-400 кг/ч/день.

Рисунок 5.8 Схема последовательности сборки структуры по ячейкам решетки плиты: I- контур рамы кондуктора; II- контур структурной плиты; III- укрупненная ячейка; IV- направление «наращивания» структуры; 1,2…10 последовательность сборки ячеек структуры.