книги / Технология возведения зданий и сооружений

Продолжительность выполнения кладки на этаже должна быть увязана со временем работы крана в днях при двухсменном его использовании. Для рассматриваемого примера в табл. 18.1 планируемое время - 16 смен или 8 дней работы. В данном случае:

Ткл= 2 х 2 х 2 = 8 дн.

При возведении здания по двухзахватной системе оно может быть разби­ то на две захватки по продольной оси здания и работы будут проводиться одновременно на двух захватках. На одной выполняют кладку стен на высоту этажа в три яруса, на второй - монтаж сборных конструкций, перегородок и другие работы, сопутствующие каменной кладке. Кладку стен на этаже на­ чинают на первой захватке с той продольной оси, которая находится дальше от монтажного крана.

Трехзахватная система применяется при строительстве зданий большой протяженности (в основном пяти- и шестисекциониых домов). Здание в пла­ не разбивают натри равные по трудоемкости захватки. На одной каменщики ведут кладку, на второй плотники устанавливают подмости, а транспортные рабочие ведут заготовку материалов, на третьей захватке монтажники ведут монтаж конструкций каркаса.

При возведении зданий с числом секций более 6 работы организуют по двухили трехзахватной системе с разделением здания на два самостоятель­ ных участка по числу установленных башенных кранов.

Оптимальная организация работ предусматривает следующее:

■ ведущий процесс - кирпичная кладка выполняется в первую смену, пере­ становка подмостей, подача материалов, сопутствующие работы - во вторую смену, монтаж - в третью смену;

■продолжительность работ на захватке зависит от трудоемкости крановых процессов при загрузке крана в 2...3 смены;

■численный состав каменщиков определяют делением итоговых трудоза­ трат по кладке на принятую продолжительность работ.

Двухзахватная система ускоряет производство работ по сравнению с трехзахватной в 1,5 раза и является более выгодной экономически. При

двухзахватной системе бригада в ‘22...26 человек возводит этаж здания за 12 дней при работе в две смены. При работе в три смены бригада в 40...46 человек выполняет тот же комплекс работ за 6 дней.

Разновидность поточного метода —метод поточно-кольцевой (поточно­ конвейерный) применяется при кладке стен большой протяженности с ма­ лым количеством проемов, обычно в промышленных и общественных здани­ ях. При этом методе здание может быть разбито на захватки, но делянки от­ сутствуют, звенья каменщиков перемещаются друг за другом по периметру захватки и выкладывают один общий ряд кирпичной кладки звеном «шес­ терка» - одни наружную версту, другие внутреннюю, третья двойка - только

забутку. При толстых стенах, кладке с облицовкой, сложной кладке приме­ няют звено «девятка», состоящее из трех «троек». Этот метод основан на строгом разделении труда и на последовательном движении рабочих вдоль фронта работ, что обязывает каждого из них выполнять свою работу с опре­ деленной скоростью, создает единый для всех режим работы.

Закончив кладку одного ряда по всей длине стен на одной захватке, зве­ но последовательно переходит к кладке следующего ряда. При наличии внутренних стен целесообразно при возведении наружных стен на высоту 1,8...2,0 м перейти к кладке внутренних стен, что обеспечит лучшую про­ странственную жесткость всей кладки. Бригада каменщиков работает при том же членении звеньев на «двойки» или «тройки». При большом фронте работ на сооружении возможно его разделение на две и большее число за­ хваток со своими звеньями каменщиков или самостоятельными комплекс­ ными бригадами. Работа может быть организована и двумя-тремя потоками, когда 6 или 9 звеньев последовательно перемещаются вдоль фронта работ друг за другом в указанном выше порядке.

18.4. Возведение каменных конструкций в зимних условиях

Производство каменных работ в зимних условиях имеет ряд особенно­ стей, обусловленных влиянием отрицательных температур на процессы ук­ ладки и твердения раствора. С понижением температуры процесс твердения раствора замедляется, так скорость твердения при температуре 5°С замедля­ ется в 3...4 раза, при 0°С раствор практически не твердеет. При более низких температурах содержащаяся в растворе свободная вода превращается в лед, который в соединение с вяжущими веществами не вступает. Если твердение раствора началось ранее замерзания, то оно приостанавливается до тех пор, пока свободная вода будет находиться в растворе в виде льда. Кроме этого, замерзающая вода увеличивается в объеме до 9%, благодаря этому структура раствора разрушается и он в значительной степени теряет накопленную до замерзания прочность.

При замерзании свежевыложенной кладки в швах раствор очень быстро теряет пластичность, горизонтальные швы остаются недостаточно уплотнен­ ными, при оттаивании они обжимаются весом вышележащей кладки, а это вызывает значительную и неравномерную осадку, создающую угрозу проч­ ности и устойчивости кладки и всего сооружения. При раннем заморажива­ нии кладки конечная прочность, которую она приобретает при положитель­ ной температуре, не доходит до марочной и обычно не превышает 50% тре­ буемой прочности.

При каменной кладке в зимних условиях, выполняемой на растворах с температурой не ниже +20°С, применяют следующие основные способы:

■ замораживание с приобретением раствором критической прочности до замерзания;

■использование противоморозных добавок;

■использование быстротвердеющих растворов на основе глиноземистого цемента;

*электропрогрев кладки;

■армирование кладки;

■кладка в тепляках.

Отличительные особенности кирпичной кладки в зимних условиях:

■ сокращается размер делянок, увеличивается число каменщиков, обеспе­ чивается быстрое возведение кладки по высоте с обязательным и одновре­ менным выполнением работ сразу на всей захватке;

■при многорядной системе перевязки вертикальные продольные швы пе­ ревязывают не реже чем через каждые три ряда;

■запас раствора на рабочем месте допускается только на 20...30 мин рабо­ ты, ящик должен быть утеплен и оборудован подогревом;

■не разрешается укладывать в конструкцию намокший и обледеневший кирпич, его необходимо оттаять и просушить;

■не допускается при перерывах в работе оставлять раствор на верхнем слое кладки.

18.5. Мероприятия в период оттаивания кладки

Снижение прочности замерзшей кладки и ее устойчивости при оттаива­ нии, неравномерность оттаивания и осадки отдельных частей и даже сторон здания при весеннем солнечном нагреве обязывают строителей внимательно следить за состоянием конструкций в период оттепелей, чтобы своевременно принять необходимые меры и обеспечить сохранность и целостность возво­ димого здания.

По окончании кладки каждого этажа необходимо устанавливать кон­ трольные рейки и вести по ним наблюдения за осадкой стен в зимний и ве­ сенний периоды. Особо опасные участки необходимо укрепить стойками с тщательным подклиниванием. Временные стойки, поддерживающие стены или перекрытия, в период их оттаивания должны иметь помимо клиньев и поперечные прокладки из мягких пород дерева, которые при осадке стен бу­ дут сминаться, не нарушая целостности системы.

С наступлением теплой погоды нужно разгрузить перекрытия, в частно­ сти от строительного мусора, раскрепить свободно стоящие столбы, про­ стенки и стены, имеющие высоту, превышающие их толщину более чем в шесть раз. Необходимо постоянное наблюдение за наиболее напряженными конструкциями, проверять целостность кладки столбов, простенков, опор под сильно нагруженными прогонами.

Наблюдения за состоянием кладки необходимо осуществлять в течение всего периода оттаивания, длительность которого составляет для наружных

стен 7...10 дней после наступления круглосуточных положительных темпера­ тур. В некоторых случаях при оттаивании стен, расположенных с южной стороны и сильно нагреваемых солнечными лучами, кладка обезвоживается. Возникает необходимость их регулярного полива водой. При появлении на поверхности кладки мелких трещин необходимо сразу же ставить на них маяки, при увеличении трещин - усилить этот простенок.

ГЛАВА 19

ВОЗВЕДЕНИЕ ЗДАНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

19.1. Общие положения

Использование деревянных конструкций в качестве легкодоступного самовозобновляющего строительного материала имеет многовековую традицию. Однако при наличии огромных возможностей деревянных конструкций в период роста индустриального строительства, повсемест­ ного применения конструкций из железобетона и металла, в использова­ нии дерева в качестве конструкционного материала наступил спад. Это было обусловлено наличием в деревянных конструкциях серьезных не­ достатков, таких, как невысокая долговечность, низкая несущая способ­ ность, сложность в эксплуатации, в частности, в результате длительного воздействия атмосферных осадков возникали процессы гниения и разру­ шения древесины, проблемы, связанные с обеспечением противопожар­ ной безопасности.

Новый импульс в строительстве с применением деревянных конструкций был получен в связи с появлением современных защитных и антисептиче­ ских материалов, а также с активным развитием технологий создания мощ­ ных клееных элементов, дающих возможность шире использовать деревян­ ные конструкции в качестве несущих. С учетом высоких экологических ха­ рактеристик, а также имея в виду высокий потребительский интерес и срав­ нительно невысокую их стоимость, здания, возведенные с применением де­ ревянных конструкций, вновь заняли достойное место в жилищном и граж­ данском строительстве.

Деревянные элементы могут использоваться как несущие конструкции каркаса и кровли; наружные и внутренние отделочные материалы - в цель­ нодеревянных зданиях; как несущие элементы кровельных покрытий в кир­ пичных, железобетонных и зданиях из металлических конструкций. Из дере­ вянных элементов могут быть возведены специальные деревянные сооруже­ ния, такие, как мачты, башни и др.

Здания, возведенные с применением деревянных конструкций, подразде­ ляют на большепролетные с деревянными несущими конструкциями, специ­ альные сооружения, каркасные и брусчатые.

19.2. Большепролетные здания с деревянными несущими конструкциями

Использование деревянных конструкций, таких, как балки, арки, рамы, фермы, в качестве несущих для покрытий большепролетных зданий, в силу их небольшого веса, приводит к облегчению и удешевлению элементов сборного или монолитного каркаса. Подобные здания могут использоваться в промыш­ ленном строительстве для неагрессивных производств, но наибольшее приме­ нение они получили при строительстве гражданских зданий. Это, в первую очередь, спортивные сооружения. Например, олимпийский спортивный зал в Солт-Лейк-Сити ( США ) имеет покрытие в виде клеедеревянного сетчатого купола с треугольными ячейками, диаметром 150 м и высотой 38 м, опираемо­ го на стальное опорное кольцо; овальный спортивный зал в городе Пуатье (Франция), основной несущей конструкцией покрытия которого является клее­ деревянная арка пролетом 75 м, на нее опираются клеедеревянные балки с раз­ личными пролетами, имеющие обратные выгибы и опирающиеся с другой сто­ роны на железобетонные колонны; дворец спорта в г.Архангельске (Россия), несущие конструкции которого представляют собой клеедеревянные сегмент­ ные арки пролетом 63 м, опертые на железобетонные рамы пристроек. Кроме того, деревянные конструкции для покрытия большепролетных зданий могут использоваться в крупных магазинах, офисных центрах, транспортных терми­ налах. Так, здание международного аэропорта в г.Осло (Норвегия) состоит из центральной трехпролетной части, перекрываемой девятью сдвоенными клее­ деревянными балками длиной 120 м, установленными на железобетонные ко­ лонны с шагом 15 м; балки между собой соединены пространственными дере­ вянными фермами; левая и правая части терминала представляют собой одно­ пролетные здания длиной 250 м, перекрытые клеедеревянными 18-метровыми балками, установленными с шагом 8 м.

Возведение зданий с деревянными несущими конструкциями практиче­ ски полностью осуществляется по схемам и с использованием методов, ра­ нее рассмотренных при возведении большепролетных зданий с несущими железобетонными и металлическими конструкциями.

Отличительные особенности возведения зданий с деревянными конст­ рукциями в период, непосредственно предшествующий монтажу, связаны со свойствами древесины, как строительного материала:

■ проведение технологических мероприятий по препятствованию увлажне­ ния грунтовой и атмосферной влагой монтируемых конструкций - устройст­ во прокладок, навесов;

■ выявление и устранение дефектов, которые могли возникнуть при транс­ портировке и разгрузке.

Монтаж таких конструкций, как балки, арки с затяжкой, фермы, осущест­ вляется полностью собранными. Сборку производят в заводских или постро­ ечных условиях. Трехшарнирные рамы и арки монтируют по частям, уста­ навливая в проектное положение каждую из половинок конструкции и со­ единяя их после установки в коньковом узле.

Несмотря на широкий диапазон применения и тип конструкций, сущест­ вует целый ряд условий, которые необходимо выполнять при монтаже всех большепролетных деревянных конструкций:

■подъем монтируемых конструкций осуществлять только с использовани­ ем траверс и стяжек, обеспечивающих их целостность. В зонах строповки необходимо устанавливать защитные прокладки;

■подведение под конструкции временных систем опирания и монтажа до достижения ими проектных положений;

*выверка положения опорных площадок, на которые будет монтироваться

конструкция по отношению к осям возводимого здания;

■ устройство выверочных монтажных осей на металлических элементах, используемых в узлах крепления между несущими и деревянными конструк­ циями.

В некоторых случаях крепление деревянных конструкций с каркасом осуществляется при помощи арматурных стержней, вклеенных в древесину крайних зон сечения конструкции и замоноличиваемых внешними концами в анкерные гнезда элементов железобетонного каркаса. В случае, если элемен­ ты каркаса металлические, то внешние концы стержней устанавливают в монтажные отверстия и закрепляют с помощью сварки или (при наличии на стержнях резьбы) гайками. Недостатком такого типа крепления является его низкая надежность, связанная с проблемами точности и прочности уста­ новки стержней, сложностью юстировки монтируемой конструкции, невоз­ можностью, в случае необходимости, замены узла крепления. Описываемые узлы крепления могут применяться при монтаже стоек, а также балок и ферм небольшого пролета.

Наиболее часто используемым узлом крепления деревянных конструкций с каркасом является крепежный элемент, состоящий из двух частей, одна из ко­ торых в виде площадки опирания при железобетонной конструкции замоноличивается или закрепляется болтами, при металлической - сваривается, а другая часть в виде пластин, анкерных столиков, башмаков крепится на болтах к де­ ревянной конструкции. С помощью геодезических приборов выверяют гори­ зонтальность установки площадки и пластин, башмаков или столиков. В виде рисок на них наносят монтажные оси. Элементы устанавливают один на дру­ гой, поддомкрачиванием добиваются совпадения монтажных осей и отверстий, в которые устанавливают крепежные болты.

Монтируемая первой несущая деревянная конструкция после установки должна быть закреплена временными растяжками или другими приспособ­ лениями. При установке последующих конструкций в проектное положение они должны сразу быть закреплены со смонтированной первой конструкцией постоянными связями и ограждающими конструкциями - настилами, прого­ нами, панелями.

Поверх несущих конструкций устраивают ограждающие покрытия. По­ крытия бывают утепленные и неутепленные, которые монтируют по дере­ вянным дощатым или клеедеревянным настилам, металлическим прогонам, деревянным балкам или фермам или другим конструкциям, обеспечивающим пространственную жесткость кровли в целом. В основном применяют три типа покрытий: безрулонные, когда покрытие кровли состоит из обеспечи­ вающих пространственную жесткость облегченных утепленных панелей за­ водского производства, а гидро- и теплоизоляция здания обеспечивается этими панелями и их сопряжением; безрулонные чешуйчатые, когда поверх настила укладывается утеплитель, паро- и гидроизоляция, а затем защитно­ декоративный слой - черепица, металлочерепица, синтетические кровельные листы на битумной основе; рулонные покрытия — аналогичные описанным выше безрулонным чешуйчатым, но в которых в качестве завершающего ис­ пользуется рулонный ковер.

19.3. Специальные деревянные сооружения

Специальными деревянными сооружениями являются мачты, шпили, башни, силосы, мосты и эстакады, леса и кружала. В последнее время ис­ пользование специальных деревянных сооружений в гражданском строи­ тельстве, в связи с появлением новых эффективных и долговечных материа­ лов, не носит массовый характер. Однако в некоторых случаях применяют:

■мачты на оттяжках - для опор линий электропередач и Связи;

■деревянные башни - для ретрансляционных, геодезических и наблюда­ тельных вышек, водонапорных башен, градирен;

■силосы - для хранения сыпучих материалов;

■мосты и эстакады - для пересечения небольших речек и оврагов;

■леса и кружала - для возведения каменных и железобетонных сооруже­ ний.

Из перечисленных выше сооружений чаще других применяют деревян­ ные одноствольные или кустовые мачты на оттяжках (рис. 19.1), состоя­ щие из ствола, стальных оттяжек, фундамента и анкерных опор. В одно­ ствольных мачтах, достигающих высоту до 40 м, в качестве ствола исполь­ зуют клеедеревянные конструкции или одиночные бревна равного диамет­ ра (до 30 см), соединенных по длине концами с помощью косого прируба (имеющего длину не менее тройного диаметра, стягивающегося болтами и

хомутами из полосовой стали) или прямого лобового упора (со­ единенного накладками из швел­ леров или уголков на болтах). От­ тяжки мачты - стальные тросы, с одной стороны крепящиеся к мачте с помощью кольцевых хо­ мутов и петель, а с другой - к ан­ керным опорам через винтовые натяжные компенсаторы, обеспе­ чивающие вертикальность поло­ жения ствола и величину натяже­ ния оттяжки.

Мачты на оттяжках возводят в следующем порядке:

1) на определенном проектом месте устраивают фундамент мачты - железобетонный или металли­ ческий с закладными деталями

из стальных швеллеров, уголков или с анкерными болтами, предназначен­ ными для крепления ствола;

2)на расстоянии, равном половине высоты мачты, крестообразно, с центром по осям установки мачты, монтируют бетонные, железобетонные или ме­ таллические анкеры, установленные в грунт под углом 45° и имеющие за­ кладную деталь для крепления оттяжек;

3)в горизонтальном положении собирают мачту и устанавливают на ней хомуты с оттяжками, как правило, четыре группы хомутов на равном рас­ стоянии по длине ствола;

4)используя подъемный кран или метод поворота, мачту поднимают в вер­ тикальное положение, оттяжки закрепляют в анкеры, юстируя геодезиче­ скими приборами, с помощью винтовых натяжных компенсаторов мачту устанавливают в проектное положение.

Деревянные башни являются пространственными решетчатыми или сет­

чатыми сооружениями, высота которых значительно превышает их попереч­ ные размеры. Монтаж башен осуществляется, исходя их конструктивных особенностей. Так, решетчатые башни представляют собой, как правило, че­ тырехгранные усеченные пирамиды, каждая грань которой - ферма - рас­ косной, перекрестной, полураскосной и ромбической структуры. В основном используют полураскосные и ромбические решетки, имеющие меньшую длину раскосов, а следовательно, большую их устойчивость при работе на сжатие. По высоте башни грани соединяются в основаниях жесткими решет-

чатыми диафрагмами, обеспечивающими пространственную жесткость по­ перечных сечений башни.

Фундаментами башен являются в основном железобетонные конструк­ ции. Монтаж деревянных сетчатых бац!ен осуществляют в следующей по­ следовательности:

1)стойки башни монтируют подъемным краном в проектное положение и закрепляют в нем с помощью временных сооружений;

2)по высоте устанавливают горизонтальные решетчатые диафрагмы, со­ единяемые со стойками металлическими хомутами на болтах;

3)монтируют стержни решеток граней - работающие на растяжение или знакопеременные усилия - с помощью болтов внахлест, работающие только на сжатие - иногда в виде лобовых врубок.

Сетчатые башни ( Шухова ) - круглые в плане, состоящие из двух при­ мыкающих слоев пересекающихся клеедеревянных или брусчатых стоек, расположенных по образующим однополосного гиперболоида вращения. Стойки по высоте башни соединяются клеедеревянными кольцами жестко­ сти. Колодцы жесткости также могут быть выполнены из пакетов гнутых до­ сок. Стойки в местах пересечения подрезают для плотного касания и стяги­ вают болтами, а по длине соединяют при помощи лобовых упоров с метал­ лическими или деревянными накладками на болтах. Возведение башни осу­ ществляют поярусно, начиная с установки стоек нижнего яруса, затем колец жесткости, далее стоек следующего яруса и т.д.

Деревянные кружала - временные опоры строительных конструкций и монтажных применяют при возведении железобетонных и каменных конст­ рукций арочной, купольной и сводчатой формы. Кружала состоят из несущих конструкций, опор и настила. Непосредственная форма возводимых конструк­ ций достигается приданием настилу требуемых проектом конфигураций. На­ стил монтируют на несущие конструкции кружал. Основные несущие конст­ рукции кружал - стоечные, подкосные, веерные, из ферм и комбинированные - сооружают из бревен, брусьев, толстых досок, клеедеревянных элементов, ме­ таллических стоек и подкосов. Стоечные и подкосные кружала по принципам использования и возведения близки к подробно описываемым в других главах опалубочным системам. Веерные кружала состоят из групп стоек, устанавли­ ваемых на общие деревянные опоры и расположенных под разными углами наклона к горизонтальной плоскости - «развернутый веер». Поверх стоек с помощью гвоздей или болтов монтируют несущие балки и укладывают настил. Кружала из ферм состоят из сегментных ферм, комбинация которых позволяет создать требуемую проектную конфигурацию возводимого здания. Сегментные фермы монтируют на горизонтальной поверхности, соединяя их пояса и подкосы гвоздями или болтами. Затем их поднимают в проектное положение и устанавли­ вают на стойки или башни, закрепленные на лежневые опоры в виде ряда корот­ ких бревен. По верхним поясам ферм укладывают настил.