17. Возведение высотных зданий Общие положения

 

Высотные здания (выше 17 этажей) чаще бывают компактными, небольших размеров в плане, реже протяженными, многосекционными. Монтаж таких зданий осуществляют методом наращивания с использованием приставных, передвижных и самоподъемных башенных кранов. Конструктивной основой высотных зданий является стальной, железобетонный или комбинированный каркас с пространственным ядром жесткости или плоскими диафрагмами — связями. При железобетонном каркасе или металлическом, но обетонированном, монтаж последующих ярусов возможен только после заделки стыков колонн, обетонирования металлических колонн нижних ярусов и набора бетоном стыков не менее 70%  марочной  прочности. В большинстве высотных зданий предусмотрено ядро жесткости, которое воспринимает горизонтальные нагрузки от примыкающих частей здания и обеспечивает устойчивость и пространственную жесткость всего здания в процессе монтажа и эксплуатации. В некоторых зданиях сначала выполняют монтаж ядра жесткости, например, лифтовой шахты до проектной отметки, а затем — возведение остальных конструктивных элементов Ядро жесткости чаще выполняют в монолитных конструкциях, обычно бетонирование ядра опережает монтаж каркаса на 1...2 яруса. Для надежного соединения каркаса к ядру здания в стенках ядра жесткости должны быть оставлены штрабы, проемы с оголенными стержнями арматуры для крепления к ним балок каркаса сварными или болтовыми соединениями. Это очень трудоемко, но гарантирует, что монолитное ядро сразу начинает воспринимать горизонтальные нагрузки установленной части  каркаса. По конструктивным особенностям и технологическим условиям бетонирование ядра жесткости может отставать от монтажа каркаса. Это отставание допускает, что смонтированные конструкции сразу свариваются и обетонируются, чем обеспечивается быстрый набор стыками 70%-й прочности.

Предельная высота, на которую монтаж может опережать бетонирование ядра жесткости, не должна превышать 8 этажей, обязательным  условием  при  этом должно  быть раскрепление каркаса временными вертикальными и наклонными связями. Междуэтажные перекрытия обычно устраивают из крупнопанельных элементов, иногда в сборно-монолитном варианте.

Многоэтажные производственные, общественные и админстративно-бытовые здания с железобетонным   каркасом возводят на основе типовых серий ИИ-60, ИЙ-04 (рис. XI.31) КМС-101-75 и др. Эти серии как балочной, так и безбалочной конструкции преду­смотрены для строительства многоэтажных зданий с сеткой колонн до 9X9 м и рассчитаны на полезные нормативные нагрузки на перекрытия 5...30 кПа. Многоэтажные здания с железобетонным каркасом монтируют башенными или стреловыми кранами (рис. ХI. 32). Устанавливают краны так, чтобы не было «мертвых» зон, которые не могут обслужить краны, а также чтобы не было возможности столкновения стрел или поднимаемых грузов. После приемки по акту конструкций подвала и монтажного го­ризонта приступают к монтажу конструкций каркаса наземной части. Монтируемые здания делят в плане на захватки т—монтажные блоки, обычно ограниченные температурными швами; по вертика­ли — на ярусы, которые могут быть высотой в один этаж (при вы­соте колонн в один этаж) или в два этажа (при высоте колонн в два этажа). Колонны первого этажа устанавливают на оголовки колонн фундаментов или в стаканы фундаментов и закрепляют клиновыми вкладышами и одиночными кондукторами. Для закрепления и вы­верки колонн высотой более 12 м кроме кондуктора устойчивость колонн обеспечивается жесткими подкосами, устанавливаемыми в плоскости наименьшей жесткости колонн. Для монтажа колонн по­следующих этажей применяют групповые кондукторы, с помощью которых можно монтировать четыре или шесть колонн.

XI.31.   Монтажная   схема здания   серии ИИ-04 1 — связевая панель; 2 — выпуски армату­ры;   3 — колонны;   4 — ригели;   5 — панель перекрытия Групповой кондуктор состоит из пространственной металличес­кой конструкции с хомутами для закрепления колонн и деревянно­го рабочего настила для работы монтажников. Кондуктор имеет по три хомута на колонну: нижний хомут предназначен для закрепле­ния кондуктора за выступающие оголовки колонн нижнего этажа, два верхних — для временного закрепления и выверки колонн. Кон­дуктор устанавливают по осям и расчалкам и закрепляют за мон­тажные петли перекрытий. Уровень кондуктора выверяют с по­мощью винтовых домкратов. После установки кондуктора на перекрытии и закрепления заоготовки колонн нижнего этажа устанавливают и закрепляют все четыре колонны и выверяют их с помощью регулировочных винтов. . Проектное положение колонн проверяют теодолитами, расположен­ными на взаимно перпендикулярных осях сетки колонн. Допускаемое смещение осей в нижнем сечении относительно разбивочных осей ±5 мм; отклонение осей колонны от вертикали в верхнем сечении при высоте колонн до 4,5 и от 4,5 до 15 м не должно прег вышать соответственно ±10 и ±15 мм. Выверив и закрепив колон­ны в кондукторе, сваривают и замоноличивают стыки. К монтажу ригелей первого этажа приступают после достижения бетоном стыка колонны с фундаментом 50% проектной прочности летом и 100%-зимой. Смещение осей ригелей относительно раз-бивочных осей на опорных консолях колонн не должно превышать 5 мм. После выверки положения ригеля выполняют монтажную при­хватку его закладных деталей к консоли колонны, а после монтажа ригеля по всей ширине здания сваривают выпуск арматуры и затем окончательно сваривают закладные детали ригеля и консоли колон­ны с последующим замоноличиванием стыка бетоном марки М200 на мелком щебне. Для монтажа каркасной конструкции с двухэтажными- колон­нами применяют рамно-шарнирные индикаторы (РШИ) (рис. XI.33), представляющие собой групповой кондуктор с шарнирно за­крепленной на нем рамой с уголковыми упорами для крепления оголовков четырех колонн. Индикаторы устанавливают через ячей­ку здания и связывают между собой калибровочными тягами. При установке двух РШИ одновременно монтируют 8 колонн, при уста­новке четырех РШИ —16 колонн. По мере завершения монтажа блоков кондукторы переставляют на сменную позицию.

 

XI.32 Расположение кранов при монтаже высотного каркасаного   здания 1 — башенный кран; 2, 3 — крепления кра­на  к зданию;  4 — приставной   башенный кран

 

XI.33. Схема рамно-шарнирного индикатора а — план; б — вид сбоку; 1 -  поворотная люлька; 2 — настнл; 3 — монтируемая ко­лонна; 4 — канат для закрепления колонн; 5 —шарнир; б — хомут поворотный; 7 — продольная тяга; 8 — лестница; 9 — узел продольного перемещения; 10 — натяжное устройство хомута; 11 — тяга поперечная-12 — подвижный упор хомута; 13 -г- узел поперечного перемещения; 14 — тормозные узлы крепления рамы; 15 — ограждение-16 — «плавающая» рама; 17 — шариковые опоры; 18 — стойки подмостей; 19 — опор­ная лапа; 20 — фланцевый стык

 

XI.34. Последватльность монтажа конструкций многоэтажного здания    балочной серии

 

При установке групповых кондукторов каркас здания (рис. XI.34) монтируют в следующем порядке: устанавливают и выверя­ют кондуктор и двухъярусные колонны, устанавливают ригели и распорные плиты над нижним этажом, сваривают стыки колонн, монтируют стены жесткости (перегородки) нижнего яруса, лестнич­ные марша и рядовые плиты перекрытия в промежутках между кондукторами, ригели, распорные плиты и стены жесткости на верх­нем этаже яруса, лестничные марши и рядовые плиты перекрытия верхнего яруса в промежутках между кондукторами, извлекают и переставляют кондукторы, монтируют промежуточные распорные плиты, лестничные марши и рядовые плиты, где ранее стояли кон­дукторы. Наружные стеновые панели (рис. XI.35) монтируют одновремен­но с монтажом несущих элементов каркаса или отдельными потока­ми. Проекты некоторых серий многоэтажных зданий допускают воз­можность ведения монтажных работ высотой до четырех этажей без замоноличивания швов. Однако наиболее надежным решением, обеспечивающим жесткость и устойчивость многоэтажного здания, является устройство и заделка стыков вслед за монтажом очеред­ного яруса, установка вертикальных связей в продольном направле­нии, а при возможности — и попутная навеска наружных стеновых ограждений. При возведении производственных многоэтажных зданий тех­нологическое оборудование рекомендуется монтировать по ходу монтажа несущих конструкций здания. При таком совмещенном методе монтажа отпадает необходимость в устройстве монтажных проемов, сложных такелажных операциях, связанных с установкой оборудования в законченную коробку здания, а также сокращается продолжительность строительства. Метод совмещенного монтажа применяют для оборудования, которое не может быть повреждено н не боится загрязнения при ведении общестроительных работ. Поэтому такое оборудование, как управляющие устройства, станки, компрессоры, электродвига­тели и т. д., монтируют при наличии высокой степени строительной готовности здания.