3. Монтажная технологичность строительных конструкций

Монтажная технологичность — это степень приспособ­ленности данной конструкции к перевозке и собственно монтажу с минимальными затратами труда, времени, материальных средств и энергетических ресурсов.

Определяющие принципы монтажной технологично­

сти: равномассность монтируемых элементов, рацио­нальное укрупнение конструкций, высокая заводская го­товность и точность изготовления конструкций, примене­ние самофиксирующихся стыковых соединений.

Равномассность монтируемых элементов—важный показатель технологичности. Степень равновесности сборных элементов С_р для здания определяют по фор­муле

П

_Ср = УИ_Ср/А?мак! ^ср ~

/=1

п

где S Mi — суммарная масса монтажных элементов, т; М_ср — сред-

/—1

няя масса монтажных элементов, т; Л1_мак — масса наиболее тяжелого элемента, т; п — общее число монтажных элементов, шт.

Чем больше С_р приближается к единице, тем благо­приятнее условия с точки зрения использования кранов по грузоподъемности и технологической стабильности монтажных операций.

Увеличение крупности и соответствующее уменьше­ние числа элементов на здание ведет к сокращению рас­хода машинного времени крана, снижению трудоемко­сти монтажных работ. Укрупнение монтируемых кон­струкций должно предусматриваться на стадиях проектирования или осуществления строительства.

На стадии проектирования укрупнение конструкций ведется за счет увеличения размеров сборных элементов, увеличения шага колонн и пролетов зданий (в пределах требований эксплуатационной технологии и расчетно­конструкторских возможностей, а в ряде случаев — пу­тем применения таких конструктивных решений сборных элементов, которые допускают их укрупнение непосред­ственно на строительной площадке).

Укрупнение конструкций в соответствии с проектны­ми решениями осуществляют на предприятиях строитель­ной индустрий. В этом случае дасширяются возможности комплексной механизации и автоматизации завод­ской технологии. Одиако укрупнение конструкций непо­средственно на заводах возможно лишь до определенных пределов, диктуемых размерами сборочных стендов, гру­зоподъемностью кранового оборудования на производст­ве, транспортными условиями и т. д.

Укрупнение конструкций непосредственно на объекте в зоне монтажа (например, в блоки покрытий промыт- ленных зданий) эффективно благодаря перенесению мон­тажных операций в условия наземной сборки. При этом пределы рационального укрупнения конструкций ограни­чиваются лишь грузоподъемностью монтажных кранов.

Точность изготовления — один из важных определяю­щих показателей монтажной технологичности сборных конструкций, так как от точности изготовления сборных конструкций зависит и точность их монтажа. Например, при недостаточно точной установке закладных частей в стыках железобетонных колонн каркаса многоэтажных зданий на рихтовку низа колонн затрачивается дополни­тельно 40...45 % трудовых затрат и примерно 20 % кра­нового времени. Точность монтажа регламентируется нормируемыми допусками.

4. Классификация методов монтажа строительных конструкций

Технология строительного производства владеет боль­шим арсеналом методов монтажа строительных конст­рукций различных зданий и сооружений, каждый из ко­торых имеет свои особенности и эффективную область применения.

Широко применяемые в практике строительства ме­тоды монтажа строительных конструкций классифициру­ют в зависимости от: степени укрупнения монтажных единиц перед установкой; последовательности установ­ки конструкций в проектное положение; последователь­ности установки отдельных монтажных элементов; кон­структивных особенностей зданий, сооружений и работы конструкций в процессе монтажа; способа наводки кон­струкции на опоры.

В зависимости от степени укрупнения различают по­элементный монтаж, монтаж блоками и монтаж соору­жений целиком.

Поэлементный монтаж— наиболее распространенный для массовых конструкций зданий (колонн, балок, ферм, стеновых панелей и блоков, плит перекрытий и покры­тий и т. д.). При монтаже конструктивными элементами или узлами подают и устанавливают в проектное поло­жение отдельные готовые конструкции или их, крупные части. Такой метод требует минимальных затрат на под- а**овительные работы** наиболее удобен д«£' монтажа с транспортных средств». Но число подъемов (число монтажных элементов) при этом оказывается макси­мальным.

Монтаж блоками, состоящими из нескольких элемен­тов, заключается в их укрупнительйЬй сборке до уста­новки в проектное положение. Такие блоки могут быть плоскими или пространственными (объемными). Массу блоков доводят до максимально возможной грузоподъ­емности монтажных механизмов. Конструкции, собран­ные в пространственные блоки, обладают монтажной устойчивостью. При этом существенно снижается необ­ходимое число монтажных подъемов, исключается вы- полнение на высоте большинства монтажных операций, применение подмостей, временного раскрепления, а при наличии кранов большой грузоподъемности появляется возможность повысить использование их грузоподъем­ности.

В последнее время монтаж конструкций покрытий од­ноэтажных промышленных зданий пространственными блоками получает все более широкое распространение. На ряде заводов автомобильной, металлургической и дру­гих отраслей промышленности освоен монтаж простран­ственных покрытий целиком на каждую ячейку здания, укрупняемых на конвейере, что является одним из эф­фективных методов монтажа покрытий зданий, заметно снижающих трудоемкость монтажных работ.

На монтаже покрытий промышленных зданий приме­няют монтаж конструктивно-технологическими блоками, состоящими из строительных конструкций и встроенных в них элементов технологического оборудования и тру­бопроводов.

Монтазк сооружений целиком заключается в сборке всего сооружения в нижнем положении, одновременном его подъеме и установке в проектное положение.' Этот метод применяют в основном при установке опор линий электропередач; мачт различного»назначения, труб, эта­жерок и др.

В зависимости от последовательности установки кон­струкций в проектное положение различают методы мон­тажа наращиванием, подращиванием, поворотом и на- движкой.

Метод наращивания заключается в том, что отдель­ные этажи зданий или ярусы сооружений возводят по­следовательно снизу вверх, а при строительстве много-

этажных зданий вышерасположенные конструкции по­следовательно устанавливают на ранее смонтированные и закрепленные ниже конструкции. Этот метод наиболее массовый, применяется при возведении многоэтажных зданий, многоярусных промышленных сооружений и др.

Метод подращивания заключается в том, что возве­дение здания или сооружения начинают с монтажа верх­него яруса, который собирают на зёмле и поднимают в проектное или промежуточное положение. Затем под­нимают второй от верха ярус, третий и т. д. Таким об­разом на земле практически собирают все ярусы для воз­ведения здания (сооружения) на полную высоту, т. е. в наиболее благоприятных условиях стационара. Одна­ко для подъема собранных ярусов требуется мощное и зачастую уникальное оборудование, а для обеспечения устойчивости в период подъема необходимы специаль­ные приспособления. Метод применяют при возведении высотных сооружений и многоэтажных зданий.

Метод поворота. Возводимое сооружение или конст­рукцию собирают в горизонтальном положении. Нижний элемент сооружения соединяют с фундаментом с помо­щью поворотного шарнира. Поворачивают конструкцию краном или с помощью специальной монтажной оснаст­ки так, чтобы после выведения сооружения или конст­рукции в вертикальное положение нижний элемент стал на фундамент в проектное положение и мог быть сразу закреплен постоянным соединением. Метод применяют в основном для высотных сооружений.

Метод надвижки. Сборку конструкции до монтажно­го элемента производят в стороне от своих постоянных опор. В проектное положение собранный элемент (блок) надвигают по специальным накаточным путям. По нака- точным путям блок скользит (способ скольжения) либо катится на роликах (способ качения). Метод широко применяется при монтаже конструкций промышленных зданий, а также при необходимости выполнения работ-. «. в короткие сроки, совмещая подготовку к надвижке с другими работами.

В зависимости от последовательности установки от­дельных монтажных элементов различают раздельный, комплексный и комбинированный метод монтажа.

Раздельный (дифференцированный) монтаж. Уста­навливают, выверяют и окончательно закрепляют после- довательно однои\щуные конструктивны^лементы. На-

пример, при монтаже конструкций одноэтажного про­мышленного здания сначала устанавливают колонны, затем подкрановые балки, балки или фермы покрытий и т. д.

Комплексный (сосредоточенный) Аонтаж. Устанавли­вают, выверяют и закрепляют все конструкции одной ячейки здания.

Комбинированный (смешанный монтаж)—-это соче­тание раздельного и комплексного методов. Например, при монтаже конструкций одноэтажного промышленно­го здания вначале устанавливают колонны ( как при раз­дельном методе), ^ затем все остальные конструкции по ячейкам (как при комплексном методе). Метод эффек­тивен при наличии на монтажной площадке нескольких типов механизмов и применяется с целью улучшения их использования.

В зависимости от конструктивных особенностей зда­ний и сооружений и условий работы их в процессе мон­тажа различают методы монтажа: на подмостях; с ис­пользованием временных опор; полунавесная сборка и навесная сборка.

На сплошных подмостях, поддерживающих конструк­цию в процессе монтажа и воспринимающих нагрузку от ее массы, монтируют некоторые оболочки, своды, арки и др. На монтаже большепролетных покрытий для удоб­ства сборки применяют передвижные подмости, пере­двигаемые по подкрановым конструкциям, либо транс­портные порталы, передвигаемые по земле и обеспечи­вающие безопасную и производительную работу.

С использованием временных опор монтируют по час­тям конструкции (в основном больших пролетов и боль­шой массы), если невозможно или нецелесообразно уста­навливать их целиком.

Полунавесная сборка характеризуется тем, что в про­цессе монтажа конструкция удерживается временными растяжками илй устанавливается на промежуточные опо­ры. Этим способом монтируют купола, некоторые кон­струкции арок и др.

Навесная сборка производится без дополнительных опор. Конструкцию крепят одной стороной на постоян­ной опоре или к ранее смонтированной части, образуя временную консольную систему. Применение этого спо­соба возможно только в тех случаях, если конструктин* ные особенности сооружения обеспечивают необходимую ^ в процессе монтажа прочность и устойчивость собирае­мых консолей, как правило, большого вылета.

В зависимости от способа наводки конструкции на опоры различают свободный, ограниченно свободный и трафаретный методы монтажа.

' Свободный метод. Наводку на опоры осуществляют направляющими движениями (манипуляциями) при сво­бодном перемещении самой конструкции.

При ограниченно свободном методе применяют мон­тажные приспособления, облегчающие наводку — ориен­тиры, упоры, фиксаторы, связи.

Трафаретный (принудительный) метод. Монтируе­мый элемент» наводят на опоры с помощью кондукторов, которые значительно повышают скорость наводки и точ­ность монтажа в целом. Метод прогрессивен и широко применяется в строительстве.

Если метод монтажа обеспечивает установку конст­рукции в проектное положение без последующей вывер­ки, монтаж называется безвыверочным.

Метод монтажа — определяющие факторы технологии монтажа строительных конструкций. Выбору того или иного метода монтажа здания или сооружения должен предшествовать анализ с учетом всех обстоятельств на основе технико-экономического расчета. Анализ должен базироваться на: индивидуальных особенностях конст­руктивного решения данного здания (сооружения) — размеры в плане и по высоте, масса монтажных элемен­тов, расчетная схема здания (сооружения), тип монтаж­ных креплений, наличие подземного хозяйства и др.; наличии того или иного монтажного оборудования;

местных условиях строительной площадки (рельеф местности, наличие сооружений рядом с намеченными к строительству зданиями, характеристика подъездных путей, наличие площадей для размещения складов).

Методы монтажа должны обеспечить неизменяемость, устойчивость и прочность каждой смонтированной части • здания или сооружения на всех стадиях монтажа, а так­же безусловное соблюдение правил техники безопас­ности.

Технически возможные методы монтажа зданий и со­оружений следует сравнивать по следующим технико­экономическим показателям: срокам выполнения мон­тажных работ, затратам труда, стоимости производства работ. ^ '■

Ниже на конкретных примерах будет показано, как и когда целесообразно применять приведенные выше ме­тоды монтажа строительных конструкций. ,