6.2 Требования, предъявляемые к строительным конструкциям, и области их рационального использования

К строительным конструкциям предъявляются требования, которым они должны удовлетворять на стадиях проектирования, изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации.

Главное требование при проектировании конструкции – это экономичность, то есть максимальное использование возможностей материалов, из которых конструкция должна быть изготовлена. Для этого используется вариантное проектирование. Наиболее выгодной с точки зрения расхода материала является равнопрочная конструкция, то есть такая конструкция, все сечение которой подобрано из условия полного использования несущей способности применяемого материала.

Главное требование при изготовлении конструкции – это технологичность, то есть возможность ее изготовления с использованием простых технологических методов и приемов.

Конструкция должна быть транспортабельной, то есть должна иметь необходимую прочность, жесткость, устойчивость при воздействии монтажных нагрузок, учитывать возможности транспортных средств и существующих условий доставок от места изготовления до места монтажа.

Монтажные требования;

• Габариты.

• Вес. Несомненным достоинством обладают строительные конструкции, вес которых при прочих равных условиях будет наименьшим. Если принять вес стальных конструкций за единицу, то вес работающих на сжатие конструкций из дерева будет равен 1—1,5; из железобетона — 3—7 и из камня — 15—25, а для работающих на изгиб конструкций из алюминиевых сплавов вес будет колебаться в пределах 0,3—0,5; из дерева — 1—1,5; из железобетона — 2—6, а из армокамня — 10—20.

• Индустриальность. Металлические, сборные железобетонные, крупноблочные каменные и заводского изготовления деревянные конструкции являются индустриальными конструкциями.

• Темпы возведения. Применение металлических, сборных железобетонных и каменных крупноблочных конструкций позволяет возводить сооружения скоростными методами.

• Технологичность монтажных работ.

Эксплуатационные требования:

• Огнестойкость. Железобетонные и каменные конструкции огнестойкости. Менее огнестойки предварительно напряженные железобетонные конструкции, металлические не огнестойки. Более огнестойкими являются массивные деревянные конструкции, но они могут возгораться.

• Малые эксплуатационные расходы. Эксплуатационные расходы. Стальные конструкции требуют затрат на окраску, предохраняющую их от коррозии. Деревянные конструкции требуют некоторых затрат на предохранения от гниения и расстройства соединений. Конструкции из остальных материалов почти не требуют эксплуатационных затрат.

• Долговечность. Строительные конструкции из металла, бетона, камня, железобетона и армокамня наиболее долговечны. Деревянные конструкции при надлежащих условиях эксплуатации, предохранении от увлажнения, гниения и расстройства соединений также могут существовать очень долгое время. Известны деревянные конструкции, существующие свыше 100 лет.

Организация перевозок и монтажа строительных конструкций на строительную площадку может быть построена следующим образом:

• детали и конструкции доставляются на приобъектный склад стройки. В этом случае транспорт быстро освобождается, его роизводительность повышается, но сокращаются свобод­ные площади склада, затрудняются манёвры монтажного крана, монтажная бригада вынуждена отрываться от основной работы для разгрузки транспорта;

• детали могут доставляться на площадку с последующим монтажом с транспортных средств («с колёс»). При этом исключаются работы по разгрузке и складированию конс­трукций, улучшаются условия для работы монтажного крана, но такой метод монтажа серьёзно увеличивает время транспортного цикла: тягач простаивает как на площадке в период монтажа, так и на заводе в период погрузки. Когда монтаж элементов производится «с колёс», рекомендуется выбирать такую машину, которая способна сделать с учётом погрузки, перевозки, манёвров один или половину полного рейса за время, необходимое для монтажа перевозимых ею сборных элементов;

• детали на строительную площадку доставляются на прицепных средствах (способ челнока). При этом способе доставки грузов на строительную площадку эффективнее используется тягач, исключается необходимость немедленной разгрузки конструкций, но требуется дополнительное количество прицепов и дополнительные площади для манёвра и размещения прицепов, как на строительной площадке, так и на заводах стройиндустрии.

Транспорт занимает важное место в системе строительного производства, являясь технологическим звеном, связывающим строительные объекты с предприятиями строительной инду­стрии, карьерами, строительной базой, складами и другими источниками материально-технического обеспечения строите­льства.

Роль транспорта в строительстве объясняется высокой материалоёмкостью строительного производства, необходимо­стью в непрерывных поставках строительных грузов. В особенности возрастает роль транспорта, когда в строительстве увеличилась его сборность.

Строительство использует практически все существую­щие виды транспортных средств - автомобильный, железнодо­рожный, водный, тракторный, воздушный. Основная нагрузка при перевозках строительных грузов падает на автомобильный транспорт (свыше 80% перевозок), железнодорожный и водный (соответственно 15% и 5%).

На выбор транспортного средства влияют дальность перевозок, характер строительных грузов, местные дорожные и климатические условия (на вновь начинаемых дальних стройках в начальный период строительства, когда отсутствуют постоян­ные дороги используются автозимники).

Железнодорожный транспорт, имеющий высокую производительность, чаще всего применяют при дальних перевозках (свыше 50 км), учитывая, что железнодорожные тарифы меньше автомобильных.

Водный транспорт при перевозке массовых грузов часто оказывается дешевле железнодорожного, однако нужно учиты­вать наличие в пунктах приёма грузов причалов и погрузо-разгрузочных средств. Кроме того, приходится учитывать, что в различных регионах водный транспорт имеет сезонный характер работы.

Особенность строительных грузов такова, что часто невозможно выбрать эффективный вид транспорта без надлежащего технико-экономического обоснования.

Область рационального применения конструкций:

1. Каменные и армокаменные конструкции применяются при возведении фундаментов и стен зданий, подпорных стен, дымовых труб, водонапорных башен, плотин, канализационных коллекторов, резервуаров и других сооружений;

2. Бетонные и железобетонные конструкции – монолитные, сборно-монолитные и сборные конструкции во всех конструктивных элементах здания – фундаментах, стенах, несущем каркасе, конструкциях покрытия и перекрытия и т.д., их применяют при температуре от -70С до +50С;

3. Металлические конструкции – для каркасов и покрытий производственных зданий; для каркасов специальных сооружений (ангары, выставочные центры, проходы и переходы, телевизионные башни, башни сотовой связи); к специальной группе металлоконструкций относятся поверхности и конструкции большепролетных сооружений (покрытия одинарной и двойной кривизны, вантовые покрытия и мембранные покрытия);

4. Алюминиевые конструкции – применяются вместо стальных конструкций там, где требуется определенная легкость при достаточно высокой прочности (на стадионах, в ангарах и выставочных центрах);

5. Деревянные конструкции – чаще всего применяются в районах, которые богаты лесом, в качестве несущих конструкций покрытия и стенового ограждения; для строительства градирен, шахтных сооружений, мостов, эстакад, зданий и сооружений на Крайнем Севере, в сейсмостойком строительстве.

6. Область применения других видов конструкций (пластмассовых, пневматических, полистиролбетонных и др.) определяется проектировщиками зданий и сооружений.