Лекція № 17

Монтаж великопролітних конструкцій будівель і споруд

Технологічні і функціональні вимоги обумовлюють постійне збільшення прольо­тів конструктивних елементів будівель і споруд. В останні роки часто зустрічаються приклади монтажу промислових будівель і споруд прольотами 96м і більше, спортивних споруд прольотами 224м, споруд ринків L=100м. Як несучі елементи великопролітних будівель і споруд застосовують:

1. Металеві:

• балочні і фермові системи;

• блочно-балочні конструкції з тонколистовими попередньо напруженими обшивками;

• перехресно-стержневі системи типу "структур";

• рамні конструкції;

• висячі покриття;

• арочні системи;

• купольні системи;

2. Залізобетонні просторові покриття:

• куполи;

• арки;

• склепіння;

• складки;

• оболонки.

Внаслідок великих габаритів і ваги конструктивних елементів їх не завжди можливо монтувати у цілому зібраному вигляді традиційними методами з викорис­танням одиничних вантажопід'ємних засобів.

Через це монтаж таких елементів виконують із окремих частин з використанням тимчасових опор. При попередньому укрупнені елементів та для їх монтажу у проектне положення застосовують одночасно декілька кранів, проводять монтаж насуванням укрупнених блоків, або вертикальне піднімання з використанням потуж­них домкратних систем.

Балочні покриття (металеві) складаються з головних поперечних конструкцій у вигляді плоских або просторових блочних ферм та проміжних конструкцій -прого­нів. Вони характеризуються:

1. Відсутністю розпору від вертикальних навантажень;

2. Плоскою статичною схемою;

3. Малою чутливістю до осадки опори. Недолік - велика витрата сталі та значна висота. Використовуються при прольотах до 100м.

Корпус аерофлоту в Мінводах (ангар)

Рис. 1 Схема будівлі ангара

Металевий каркас довжиною 217м складається з кількох ферм L=60м, які спи­раються по осі "Ж"на колони з кроком 6м,а по осі "Е" на дві підкроквяні ферми L=108м. Кожна підкроквяна ферма має три точки опори, що створюють пройоми по 54м. Покриття із з/б плит 6 x3м.

Прийнятий проект Ростовського П.1. ("Промстальконструкції"). Підкроквяна ферма вагою 240т встановлюється двома циркульними шеврами. Шеври встанов­люються після повного збирання ферми. Конструктивно вони були виконані з труб

пі

Рис.2 Схема монтажа

1.Колона;

2.Ферма, яку монтують;

3.Шевр циркульний;

4.Вантажний поліспаст;

5.Горизонтальний поліспаст;

6.Нерухома шарнірна опора;

7.Рухома шарнірна опора;

8.Рельсові шляхи;

9.Траверса L=18м;

10.Майданчик укрупнювального збирання

Розрахунок такелажного оснащення при монтажі підкроквяної ферми

циркульним шевром

Рис.2 Схема монтажу підкроквяної ферми ангара циркульним шевром

Циркульним шевром

(20G₁l₁ +10G₂l₂ +20G₃l₃)

P = ------------------------------- ; (1)

l sinα

Р_с = Рcosα + F_т ; (2)

F_т= Р_вf ; Р_в=Р sinα ; (3;4)

Р_n=Р_с /2 (5)

Р - сумарне підсилення для піднімання ферми з вихідного положення, яке спря­- моване по осям опор, (кН)

G₁, G₃ - вага опор, (т)

G₂ - вага ферми, (т)

l₁, l₂ , l₃ - відстань від вертикалей, які проведенні через центри ваги опор і ферми до точки А, (м)

1 - відстань між шарнірами, (м)

α – кут нахилу осі опори до горизонту

Р_с - сумарне підсилення для стягування опор шевра, (кН)

Р_т - посилення тертя гойдання ходового візка, (кН)

f - коефіцієнт тяги візка

Р_n - посилення в одному поліспасті з двох, (кН)

Нижні секції опор закінчувалися шарнірами: одну опору закріплювали до фунда­менту (6), а другу (7) на рухомі санчата, що йшли по рейкам. В основі до опор шев-ров кріпили горизонтальні поліспасти Q = 40т (5) на вісь верхнього шарніру підвішу­вали вантажний поліспаст Q =130т. Захвачували підкроквяні ферми за допомогою двох траверс 1=18м. Окантовку ферми з горизонтального положення у вертикальне і її піднімання у проектне положення здійснювали почерговою роботою вантажних і го­ризонтальних поліспастів. Для рівномірного руху рухомих опор по рельсовим шля­хам фарбою наносили риски, які фіксували крок переміщення опор. Піднімання і встановлення підкроквяних ферм проводилося за 4 - 4,5 години бригадою з 12 чоловік. Монтаж кроквяних ферм здійснювали краном СПТ-63 з стрілою 30м та гусаком 10м. Ферми, до встановлення проектних зв'язків, розкріплювали монтаж­ними розпірками через 12м.

Монтаж попередньо напружених балочних великопролітних

конструкцій

Рекомендується вести монтаж за допомогою двох гусеничних кранів СКГ зі зби­ранням блоку з двох ферм у вертикальному положенні біля місця підіймання з вста­новленням повздовжніх та поперечних зв'язків та щитів покриття кровлі попереднім напруженням нижніх поясів обох ферм затяжками на розрахункове зусилля; повніс­тю зібраний блок піднімають двома кранами у проектне положення з опиранням на колони.

Чотири напівферми збирають з опиранням на колони і на тимчасову рухому опо­ру з базою 12м; встановлюють зв'язки між фермами і всі елементи покриття, по­переднє натягування поясів ферми виконують в проектне положення з послідуючим розкружалюванням просторового блоку домкратами на тимччасовій опорі.

Попередньо напружена ферма дає зменшення витрат металу до 15%. Конструкції ферм виготовляють на майданчику. Особливу увагу приділяють точності збирання

елементів нижнього поясу, оскільки ексцентриситет пучків відносно осі поясу викликає додаткову напруженість.

Особливості монтажу попередньо напружених балочних великопролітних конструкцій

Ферму кантують і піднімають двома траверсами з підвішеними на кінцях кожної з них двома штангами. Низ штанги висунутий за межі нижнього поясу ферми і опи­рається на шпальні плитки.

Захвати у верхніх кінцях штанг застосовують для кріплення верхнього поясу фер­ми. Під опорні вузли ферми підводять додаткові клітки, в результаті чого при кан-товці ферма лежить на чотирьох штангах, а стиснутий нижній пояс опирається у 6^ти точках,розташованих на одній прямій, що охороняє його від деформації.

Розрахункове натягання кожного пучка - в дві стадії:

• перша - 50% в горизонтальному положенні;

• друга - на повне розрахункове зусилля, після приведення ферми у вертикальне

положення.

Рис.3 Схема монтажу попередньо напружених балочних конструкцій

1. Шпальні плитки

2. Штанги

3. Захвати

4. Підйомні щогли або крани

5. ферма