ТСП Лекции 8 / Лекция 8.4.4 Технология устройства монтажных соединений элементов сборных конструкций

Технология устройства монтажных соединений элементов сборных конструкций.

Качество полносборных зданий зависит во многом от того, как устроены соединения между элементами ограждающих конструкций: наружных и внутренних стен, перегородок, перекрытий. Надежное и долговечное соединение предохраняет здание от продувания, увлажнения конструкций и коррозии закладных деталей.

В зависимости от числа соединяемых элементов и вида соединения различают стыки, швы, узлы.

Стык – место соединения (или зона передачи нагрузок) двух элементов каркаса. Стыком является место соединения двух колонн между собой по вертикали (рис.

1), место опирания и передачи нагрузки от подкрановой балки на консоль колонны, стык фермы и колонны.

Рисунок 1. Стыки колонн: а – накладными стержнями; б – сваркой арматурных выпусков; 1, 3 - стыкуемые элементы колонны; 2 - стальной оголовок; 4 - центрирующая пластина; 5 - накладные стержни; 6 - выступ бетона; 7 - сварка выпусков арматуры; 8 -хомут.

Шов – это горизонтальные и вертикальные плоскости, полости между состыкованными элементами. Полость между рядом лежащими панелями перекрытий, панелью перекрытия и стенкой ригеля, на котором она лежит, плоскость соединения панели перекрытия и установленной на ней стеновой панели – это швы соединения конструкций.

Узел – соединение нескольких элементов различного конструктивного назначения. Например, место соединения двух наружных и одной внутренней панелей крупнопанельного здания (рис. 2), соединение колонны и фундамента (при этом через колонну передается нагрузка, поэтому это место одновременно является и стыком).

Рисунок 2. Соединение панелей стен: а - связямискобами; б - накладками на сварке; 1 - внутренняя стеновая панель; 2 - петлевые выпуски арматуры; 3 - свя- зи-скобы; 4 - наружные стеновые панели; 5 - за-

- 1 -

кладные детали; 6 - накладки.

Стыки могут быть несущими и ненесущими. Несущие стыки воспринимают нагрузку и должны обеспечивать необходимую прочность соединения (жесткого или шарнирного). К несущим стыкам можно отнести все соединения каркаса здания. Ненесущий стык не несет нагрузки – это стык санитарно-технической кабины и перегородки, стык двух наружных и внутренней стеновой панели. Стыки различают по виду соединяемых конструкций.

В зависимости от способа выполнения различают сухие, замоноличенные и смешанные стыки.

Сухие стыки могут быть выполнены на сварке, заклепках или болтах. Исключен «мокрый» процесс заделки стыка. Применимы для металлических (редко для железобетонных) конструкций.

Замоноличенные стыки применяют для железобетонных конструкций. Стык между двумя элементами заделывается раствором или бетонной смесью. Так устраивается стык колонны с фундаментом стаканного типа, стык между внутренними стеновыми панелями. Замоноличенные соединения сложнее сухих, для их выполнения часто требуется устанавливать опалубку; бетон или раствор необходимо выдерживать в течении некоторого времени до набора необходимой прочности.

Смешанные стыки наиболее сложны и трудоемки. Детали сначала сваривают или соединяют на болтах, а потом стык замоноличивают раствором или бетоном. Соединяемые стальные детали обрабатываются антикоррозионным покрытием. К таким соединениям относятся стыки колонн и жесткие рамные узлы в многоэтажных зданиях.

Более удобны для выполнения смешанные соединения, в которых стыки после сварки или крепления на болтах выдерживают монтажные нагрузки до замоноличивания. При стыках такой конструкции монтаж можно не прерывать в ожидании набора прочности бетоном (раствором) замоноличивания.

Ко всем соединениям предъявляются требования по прочности, жесткости, коррозионной стойкости. Соединения определенных видов должны отвечать дополнительным требованиям, так стыки панелей наружных стен должны быть герметичными и нетеплопроводными, стыки панелей внутри помещений не должны быть звукопроводными.

Заделка стыка состоит из следующих процессов: сварки и защиты закладных деталей от коррозии, замоноличивания стыков раствором или бетонной смесью, герметизации и утепления стыков (преимущественно для стеновых панелей).

Сварка арматурных выпусков и закладных деталей. К сварке закладных деталей и выпусков арматуры стыковых соединений приступают после проверки правильности их расположения и тщательной очистки от грязи, ржавчины, льда. Выпуски арматурных стержней в стыках и узлах сборных железобетонных конструкций сваривают в зависимости от диаметра арматуры внахлестку или с накладками для стержней диаметром 8...20 мм, для стержней диаметром более 20 мм применяют преимущественно полуавтоматическую ванную сварку на постоянном токе (рис. 3).

Рисунок 3. Схема подготовленных под сварку вертикально расположенных стержней арматуры: 1, 3 — нижний и верхний стержни; 2 —съемная графитная форма; 4 — глиняная обмазка; 5 — струбцина; 6 — флюс.

-

Поверхность сварных соединений должна быть гладкой, мелкочешуйчатой, не должна иметь подрезов, недоваров, пор и других видимых дефектов. Сварщик, ведущий сварку, ставит клеймо на заваренные им стыки и заносит данные о выполнении сварочных работ в журнал.

В зависимости от типа соединения качество шва проверяют путем осмотра, сверления и травления кислотой дефектных участков швов с целью устранения непровара корня шва. Внутренние дефекты шва могут быть обнаружены с помощью ультразвуковой или гамма-дефектоскопии.

Для обеспечения надежности стыковых соединений необходимо защищать ме-

таллические части сопряжений от коррозии. В стыковых соединениях разрушение ме-

талла от коррозии происходят в основном в результате электрохимической реакции. При наличии в бетоне стыка трещин коррозия металла протекает интенсивнее, чём на открытом воздухе, и поражает в год до 0,2 мм тела металла. При этом продукты коррозии стали увеличиваются в объеме и создают дополнительные напряжения, разрушающие бетон.

Рисунок 4. Установка для газопламенного нанесения противокоррозионного цинкового покрытия: 1— газовый баллон; 2 — рукав для подачи газа; 3

— масловодоотделитель; 4 — компрессор; 5 — питательный бачок; 6 — распылительная горелка.

Металл от коррозии защищают путем нанесения лакокрасочных и металлических покрытий.

Полимерные лакокрасочные покрытия используют во внутренних конструкциях зданий в сухих помещениях без агрессивной среды. Для конструктивных элементов, имеющих контакт с агрессивной средой или высокой влажностью, применяют металлические покрытия из цинка или алюминия.

Металлические покрытия имеют существенные преимущества по сравнению с полимерными лакокрасочными. Если вторые только механически препятствуют доступу среды к поверхности металла, то цинковые, отчасти алюминиевые покрытия защищают сталь также и электрохимически.

Защита электрохимическим способом, заключается в том, что на металлическую поверхность наносят покрытие из расплавленного металла, например цинка, который имеет более отрицательный потенциал, чем сталь. В условиях строительной площадки противокоррозионные покрытия наносят с помощью передвижной установки (рис. 4). Для лучшего сцепления покрытия с основанием сварные швы и закладные детали прогревают пламенем газовой горелки до 200...300°С. Необходимое качество покрытия (толщина 0,1...1,5 мм) достигается за 2...3 прохода по одному месту.

Замоноличивание стыков производят цементно-песчаным раствором или бетонной смесью (М300), заполнителем в которой служит щебень с крупностью фракций до 20 мм. При большом объеме стыка (например, стык между колонной и стаканом фундамента или колонной и капителью безбалочного перекрытия) применяют обычные бетонные смеси.

- 3 -

нелями. Для этой цели используют пороизол гидроизоляционный и мастику изол, полиизолбутиленовые мастики и тиоколовую мастику.

Пороизол — пористый материал черного цвета с плотностью 250...400 кг/м3, выпускаемой в виде полос сечением 30х40 и 40х40 мм. Он предназначен для герметизации горизонтальных швов. Пороизолом в виде жгута диаметром 10...60 мм герметизируют вертикальные швы. При укладке пороизол покрывают мастикой изол, которая придает ему влагонепроницаемость и обеспечивает надежное прикрепление к бетону. Мастика изол, в состав которой входят отработанная резина, битум, канифоль, асбест и другие компоненты, представляет собой жидкую вязкую массу.

Рисунок 5. Стыковое соединение панелей наружных стен:1 — герметизирующая мастика; 2 — обмазка мастикой; 3 — пористая прокладка; 4 — рубероид или пергамин; 5 — утеплитель; 6 — бетон или раствор; 7

— опалубка.

Работы по герметизации стыков ведут с подвесных люлек или самоходных вышек в таком порядке: очищают зазоры стыков, покрывают зазоры стыка мастикой изол с применением специального пневматического аппарата, заводят прокладки пороизола специальным роликом. При этом прокладки (с учетом их сжатия) должны быть на 30...50% шире зазора.

При герметизации стыков наружных стеновых панелей тиоколовые мастики наносят шприцами слоем 2 мм на наружную поверхность расшитого стыка. Образующаяся при этом эластичная пленка препятствует прониканию в стык воздуха и влаги при раскрытии трещин.

- 5 -