0
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 технологичности: 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.
Мср – средняя масса монтажных элементов, Ммах – масса наиболее тяжелого элемента. n – общее число элементов, суммарная масса монтажных элементов.
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 расчетно-конструкторских 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 индустрии. В этом случае расширяются возможности комплексной механизации и автоматизации заводской технологии. Однако 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 промыш.
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 подготовительные работы и наиболее удобен для монтажа с транспортных средств». Но число подъемов (число монтажных элементов) при этом оказывается максимальным.
Монтаж блоками, состоящими из нескольких элементов, заключается в их укрупнительной 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 выполнение 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.
Монтаж 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 надвижкой.
Метод наращивания заключается в том, что отдельные этажи зданий или ярусы сооружений возводят последовательно снизу вверх, а при строительстве многоэтажных 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 земле 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 накаточным 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 последовательно одноименные конструктивные элементы. Например, при монтаже конструкций одноэтажного промышленного здания сначала устанавливают колонны, затем подкрановые балки, балки или фермы покрытий и т. д.
Комплексный (сосредоточенный) монтаж. 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), а 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 или 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 конструктивные 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 технико-экономическим 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.
*