Специфика монтажа большепролетных зданий

Монтаж большепролетных зданий и сооружений характеризуется следующими особенностями:

- каркасы зданий могут выполняться из стальных, сборных железобетонных и смешанных конструкций: колонны - из железобетона, стеновые панели - одно- или многослойные, подкрановые балки, фермы, связи и элементы покрытия - стальные;

- размеры здания обычно превышают радиус действия монтажных кранов;

- ряд конструкций - колонны большой высоты и массы, мощные подкрановые балки, фермы большого пролета, объемные элементы покрытия - приходится монтировать частями или применяя несколько кранов;

- монтаж здания необходимо увязывать с установкой технологического оборудования.

Одноэтажные промышленные здания из стальных конструкций проектируют и возводят с пролетами 18, 24, 30 и 36 м и высотой до 30 м. Одноэтажные здания из железобетонных конструкций имеют пролеты 12, 18, 24 и 30 м и высоту (по верху колонн) до 14,4 м, а здания со смешанным каркасом проектируют на пролеты 24, 30 и 36 м при высоте до 18 м.

Одноэтажные промышленные здания в зависимости от величины пролета, шага и высоты колонн разделяют на типы: легкие - пролет 6... 18 м, высота 5... 12 м; средние - пролет

18...30 м, высота 8...24 м; тяжелые - пролет 24...36 м, высота

18...30 м.

Основные критерии выбора методов и организации монтажа конструкций большепролетных зданий:

• объем монтажных работ;

• объемно-планировочное и конструктивное решения здания;

• установленные сроки монтажа и возведения здания в целом;

• наличный парк монтажных механизмов.

Методы монтажа конструкций различных зданий подразделяют в зависимости от:

• применяемого подъемно-монтажного оборудования — крановый и бескрановый методы;

• степени укрупнения элементов в блоки перед монтажом — поэлементный, крупноблочный монтаж, конвейерная сборка, рулонирование;

• последовательности установки элементов в проектное положение;

• последовательности установки в проектное положение плоских и пространственных монтажных и технологических блоков;

• движения крана вдоль или поперек здания при монтаже;

• способов наведения и установки элементов на опоры;

• последовательности сборки конструкций по вертикали;

• конструктивных особенностей зданий, сооружений и работы конструкций в процессе монтажа;

• направления возведения объекта — методы надвижки, вертикального подъема, поворота.

Предварительное укрупнение конструкций. В зависимости от степени предварительного укрупнения различают:

• монтаж отдельными конструктивными элементами;

• монтаж предварительно укрупненными плоскостными или объемными блоками;

• монтаж комплексными блоками с установленными и закрепленными элементами инженерного и технологического оборудования.

В конструкциях из сборного железобетона укрупняют, но очень редко, основные элементы каркаса — колонны и фермы. Чаще укрупняют элементы из металла — подкрановые балки, колонны, оконные переплеты, связи, конструкции фонарей, комплексные укрупненные блоки — блоки покрытия с металлическими несущими конструкциями и эффективной облегченной кровлей.

Метод рулонирования конструкций — разновидность укрупнительной сборки металлических листовых конструкций осуществляют на заводах-изготовителях металлоконструкций. Метод применяют при монтаже резервуаров, газгольдеров, цилиндрических емкостей пищевой и химической промышленности.

Подъемно-монтажное оборудование подразделяют на три основные группы:

Монтажные краны - автомобильные, пневмоколесные, краны на спецшасси, гусеничные, башенные, козловые, железнодорожные.

Бескрановая оснастка - для подъема и укладки конструкций с использованием лебедок, полиспастов, подъемников, укосин, домкратов.

Грузоподъемные устройства - монтажные мачты, шевры, портальные подъемники, домкраты для монтажа конструкций и оборудования, масса которых превышает грузоподъемность серийных кранов.

Важным вопросом при монтаже здания является выбор монтажных механизмов. При монтаже одноэтажных промышленных зданий применяют самое разнообразное крановое оборудование:

• автомобильные краны грузоподъемностью 6,3...16 т;

• пневмоколесные краны (10... 100 т);

• гусеничные краны (6,3... 160 т);

• башенные краны (60... 100 т);

• железнодорожные краны (16...30 т);

• козловые краны (15... 100 т).

Железнодорожные и козловые краны обычно не проектируют для выполнения монтажных работ, но в процессе реконструкции или при расширении производственного комплекса, оборудованного такими кранами, они могут быть задействованы для производства работ.

Особенно часто при поэлементном монтаже зданий легкого типа применяют автомобильные и гусеничные краны, так как они отличаются большой мобильностью, удобны в работе. При блочном и крупноблочном монтаже одноэтажных зданий среднего и тяжелого типов применяют гусеничные краны большой грузоподъемности, часто оснащенные башенно-стреловым оборудованием.

При таком монтаже часто предусматривают применение башенных кранов и рельсовых кранов СРК. Один из них СРК-3500 (стреловой рельсовый кран с грузовым моментом 3500 т-м) может поднимать 100 т на вылете 35 м.

Необходимость устройства подкрановых путей значительно осложняет применение башенных и стреловых рельсовых кранов. Пневмоколесные краны имеют хорошие грузовые и геометрические характеристики, но относительно редко применяются при выполнении монтажных работ. Для монтажа относительно тяжелых конструкций таким кранам требуется устанавливать выносные опоры, что значительно снижает темп монтажных работ, поэтому предпочтение отдают гусеничным кранам.

Для монтажа каркасов здания необходимо проектировать не только потребность в монтажных кранах, но и их расстановку. Решение принимают в зависимости от наличия кранов на месте производства работ, возможности их аренды, а также от конфигурации здания, его геометрических характеристик, особенностей конструктивного решения. Обычно анализируют два варианта расположения кранов:

1. Кран расположен внутри каркаса здания. Монтаж осуществляется «на себя», кран, пятясь, осуществляет монтаж, оставляя смонтированные ячейки каркаса. При такой организации монтажа легко осуществить предварительную раскладку элементов у мест их подъема. Конструкции в зону монтажа доставляют навстречу движению крана. При этом разгрузку конструкций и их монтаж осуществляют в разных ячейках каркаса и рабочие не мешают друг другу. Движение крана внутри каркаса здания наиболее широко распространено в практике строительства, оно рационально и экономически оправдано.

2. Кран осуществляет монтаж снаружи каркаса здания. Такое решение принимают при развитом подземном хозяйстве здания, а значит большом объеме земляных работ, бетонных работ по устройству фундаментов под технологическое оборудование, прокладке инженерных коммуникаций с туннелями. Подача конструкций под монтаж в этом случае будет осуществляться в направлении монтажа или с другой стороны, что будет зависеть от конкретных условий строительной площадки.