7.3. Монтаж несущих конструкций покрытий

К несущие конструкции покрытий в зависимости от величины перекрываемых пролётов относят железобетонные односкатные или двускатные балки, фермы и плиты покрытий.

По виду армирования несущие конструкции делят на обычно армированные и предварительно напряженные. Их выполняют цельными – на всю ширину пролёта, а также сборными из отдельных блоков, собираемых путём укрупнительной сборки перед монтажом.

Для пролётов до 18 м в качестве несущих конструкций можно использовать железобетонные стропильные балки.

Односкатные балки (рис 7.6,а,в) применяют в покрытиях одноэтажных производственных зданий пролётом 6 и 12 м, с шагом колонн 6 м и наружным водостоком.

Двускатные балки (рис. 7.6,б,г,д) применяют в покрытиях одноэтажных производственных зданий пролётом 6…18 м, с шагом колонн 6 и 12 м с наружным и внутренним водостоком.

Балки с параллельными поясами (рис. 7.6,е,ж) применяют в покрытиях производственных зданий с плоской кровлей при пролётах 12 и 18 м, с шагом колонн 6 м и 12 м.

Стропильные балки имеют тавровое или двутавровое сечение. Для уменьшения массы балок и пропуска коммуникаций в их стенках устраивают отверстия различной формы. Одно- и двускатные балки можно монтировать на железобетонные колонны или на несущие стены с устройством железобетонных подушек. К колоннам стропильные балки прикрепляют анкерными болтами, выпущенными из колонн и проходящих через опорный лист, приваренный к закладной детали балки. Опорный лист балки крепят к листу, заложенному в колонну.

Р ис. 7.6. Стропильные балки:

а, в – односкатные балки; б, г, д – двускатные балки; е, ж – балки с продольными поясами.

Стропильные фермы (рис. 7.7) представляют собой конструкцию, состоящую из отдельных соединенных между собой стержней, образующих каркас. Стержни фер мы, расположенные по её верхнему контуру, составляют верхний пояс, а по нижнему – нижний пояс. Вертикальные стержни фермы называют стойками, наклонные – раскосами. Стойки и раскосы, расположенные между нижним и верхним поясами образуют решетку фермы, а точки, в которых сходятся концы стоек и раскосов, – узлы фермы. Участок между двумя соседними узлами называется панелью.

В зависимости от очертания верхнего пояса фермы делят на сегментные и с параллельными поясами (2 на рис. 7.7). Первые применяют в скатных покрытиях, вторые – в плоских покрытиях одноэтажных производственных зданий с шириной пролёта 18 м и более.

Для крепления ферм к колоннам или подстропильным фермам, а также крепления к фермам плит покрытия, рам фонаря, связей в них предусмотрены соответствующие стальные закладные детали. В одноэтажных производственных зданиях с шириной пролёта 18 м и более применяют шаг колонн 12 м. Типовые железобетонные плиты покрытий, изготавливаемые на заводах ЖБИ имеют размеры 3х6 и 3х12 м. Кроме этого для установки в местах повышенных снеговых отложений у фонарей, в перепадах профиля покрытия применяют доборные плиты размером 1,5х6 м. Такие плиты применяют также в случаях, когда доставка на строительную площадку крупноразмерных плит затруднена или на заводах ЖБИ нет оборудования для изготовления плит шириной 3 м.

Рис. 7.7. Фрагменты покрытия с различными стропильными фермами:

1 – плиты покрытий; 2 – стропильные фермы сегментные и с параллельными поясами; 3 – подстропильные фермы.

Устанавливают стропильные фермы на колонны или подстропильные фермы.

Для установки стропильных конструкций через 6 м вдоль продольных осей в средних рядах на колонны устанавливают подстропильные фермы или балки. Такое решение целесообразно для зданий с подвесным транспортом, с подвесными потолками, при большой разводке коммуникаций поверху.

Подстропильные конструкции имеют длину 12 м. кроме устанавливаемых в торцах зданий и у поперечных температурных швов, длина которых 11,5 м. По концам и в средине (в нижнем узле) подстропильных конструкций предусмотрены площадки для опирания стропильных ферм или балок. На площадках имеются закладные листы с прива ренными к ним анкерными болтами.

В продольных колоннах у середины каждого температурного блока для обеспечения пространственной жесткости устраивают связи. По устройству их разделяют на крестовые и портальные. Связи изготавливают из стального проката и крепят к дополнительным закладным деталям колонн. Кроме вертикальных связей между колоннами устанавливают ещё связи между фермами покрытий.

Плиты покрытий (рис. 7.8) воспринимают нагрузку от кровли, снега, вентиляционных и других устройств и передают ее на несущие конструкции покрытий или на стены. Плиты покрытий выполняют функции горизонтальных связей и обеспечивают работу каркаса здания при воздействии на него крановых, ветровых и других горизонтальных и вертикальных нагрузок. Плиты обеспечивают устойчивость верхних поясов стропильных конструкций в плоскости покрытия, повышают их несущую способность и передают ветровую нагрузку с торцов здания на продольные ряды колонн.

По конструкции плиты подразделяются на четыре типа: без проемов в полке; с отверстием диаметром 400, 700, 1000 и 1450 мм в полке для пропуска вентиляционной шахты или воздуховода крышного вентилятора; с прямоугольными проемами на всей поверхности между ребрами для легко сбрасываемой кровли над взрывоопасными помещениями цехов; с проемом в полке размером 2,6х2,7 м для устройства зенитных фонарей.

Конструкции типовых плит рассчитаны на применение в условиях воздействия отрицательных температур не ниже –40⁰ С и положительных не выше +50⁰ С.

Р ис. 7.8. Типы плит покрытий и их назначение для установки:

а – на всех участках; б – в местах пропуска через покрытие вентиляционных шахт и воздуховодов крышных вентиляторов; в – над взрывоопасными помещениями (покрытие с легкосбрасываемой кровлей); г – на участках с зенитными фонарями; д, е – на участках с повышенным отложением снега, когда несущая способность плит шириной 3 м не достаточна.

В одноэтажных зданиях кровля из асбестоцементных волнистых листов укладывается на железобетонные прогоны. Прогоны с обычной арматурой применяют для кровли с уклоном 25%, а с предварительно напряженной арматурой – до 5%. В покрытиях с уклоном до 25% крепление прогонов к стропильным конструкциям осуществляется приваркой закладных деталей. При уклоне более 5% для восприятия сдвигающих сил по верхнему поясу стропильных конструкций (до закрепления прогонов) приваривают упоры, препятствующие смещению прогонов до их полного закрепления.

Прогоны, приваренные к стропильным конструкциям, используются в качестве связующих элементов.

Монтаж подкрановых балок производят только после того, как бетон в замоноличенном стыке колонны с фундаментом наберёт заданную прочность.

Монтаж производят отдельным потоком или одновременно с подстропильными конструкциями. Балки устанавливают по осевым рискам с временным закреплением в пределах одного пролета или температурного блока. Перед сваркой закладных деталей осуществляют геодезическую проверку (в плане и по высоте) положения подкрановых балок и составляют исполнительную схему, которая необходима для монтажа рельсовых путей.

Перед монтажом на опорные поверхности подстропильных конструкций (фермы и балки) наносят осевые риски и обустраивают навесной люлькой, предохранительным канатом и оттяжками, при помощи которых регулируют пространственное положение ферм.

Рис. 7.9. Кондукторы для монтажа стропильных ферм и балок:

а – кондуктор с зажимными винтами для крепления балок и ферм; б – то же, с винтовыми стяжками:

1 – скоба; 2 – регулировочные винты; 3 – зажимные винты; 4 – скоба; 5 – винтовая муфта; 6 – кронштейн с крюком и болтом; 7 – отверстие;

Установку подстропильных конструкций в проектное положение осуществляют, совмещая осевые риски на их концах и риски на опорных поверхностях колонн. Для строповки ферм и балок применяют траверсы, оснащенные захватами с дистанционной автоматической или полуавтоматической расстроповкой. Расстроповку производят после сварки закладных деталей.

Монтаж стропильных ферм и балок покрытия производят, как правило, самостоятельным потоком. Для строповки стропильных конструкций применяют также траверсы. Устанавливают стропильные конструкции в проектное положение, совмещая осевые риски на их торцах с рисками на опорных поверхностях подстропильных ферм или при помощи кондукторов, предварительно установленных на эти опорные поверхности (рис.7.9). После подъема, установки и выверки первую ферму раскрепляют расчалками (рис. 7.10), последующие соединят друг с другом распорками длиной 6 или 12 м. После установки первой пары ферм на них укладывают и закрепляют 3…4 плиты покрытия для создания начальной жесткости. Одновременно с фермами устанавливают все постоянные связи, предусмотренные проектом. После установки распорок и приварки связей к верхним поясам ферму расстроповывают.

Монтаж плит покрытий ведут в одном потоке со стропильными фермами (балками покрытий). Строповку плит производят четырехветвевым стропом или траверсой.

При бесфонарной кровле плиты покрытия укладывают с одной стороны фермы к другой, начиная со стороны ранее смонтированного пролёта, при наличии фонарей – с двух сторон к середине пролёта. Плиты покрытия укладывают по разметке на верхних поясах ферм и приваривают в опорных узлах. Первая плита – в четырёх опорных узлах, а последующие плиты не менее чем в трёх узлах.

В одноэтажных производственных зданиях в качестве элементов покрытия в настоящее время часто применяют большеразмерные плиты-оболочки, плиты 2Т и другие индустриальные изделия, поступающие на строительство с уже выполненным утеплителем и кровлей.

Рис.7.10 Установка и раскрепление первых двух стропильных ферм:

1 – поручень; 2 – стропильная ферма; 3 – стяжная муфта; 4 – инвентарная винтовая стяжка; 5 – подкрановая балка; 6 – расчалка.

Распорку между фермами снимают после укладки и приварки закладных деталей плиты, уложенной у распорки. По стропильным балкам монтаж ведут в той же последовательности, как по фермам.