21827

ВОЗВЕДЕНИЕ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ

Лекция

Архитектура, проектирование и строительство

Конструктивно современные высотные здания являются каркасными – это железобетонный стальной или комбинированный каркас с пространственным ядром жёсткости или с плоскими диафрагмамисвязями рис. В большинстве высотных зданий предусмотрено ядро жёсткости которое воспринимает горизонтальные нагрузки от примыкающих частей здания и обеспечивает устойчивость и пространственную жёсткость всего здания в процессе монтажа и эксплуатации. Ядра жёсткости обычно выполняют из железобетона хотя в металлических каркасах ядро может быть стальным....

Русский

2013-08-03

85 KB

92 чел.

Глава  12.

ВОЗВЕДЕНИЕ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ

12.1.Конструктивные схемы, применяемые механизмы

Высотные здания (выше 17этажей) обычно бывают компактными в плане, реже протяжёнными или сложного очертания. Конструктивно современные высотные здания являются каркасными – это железобетонный, стальной или комбинированный каркас с пространственным ядром жёсткости или с плоскими диафрагмами-связями (рис. 17.1.).  Монтаж таких зданий осуществляется методом наращивания по вертикально-восходящей схеме с использованием приставных, передвижных и самоподъёмных кранов.

В большинстве высотных зданий предусмотрено ядро жёсткости, которое воспринимает горизонтальные нагрузки от примыкающих частей здания и обеспечивает устойчивость и пространственную жёсткость всего здания в процессе монтажа и эксплуатации. Ядра жёсткости обычно выполняют из железобетона, хотя в металлических каркасах ядро может быть стальным. Устройство ядра жёсткости опережает монтаж (или бетонирование) каркаса на несколько ярусов – не менее двух, но не более восьми. При этом следует учитывать время набора прочности бетоном до 70% для возможности продолжения производства работ.

Для надёжного соединения перекрытий монолитного каркаса с ядром жёсткости необходимо предусматривать проёмы или штрабы в стенке ядра с оголённой арматурой или закладными частями. Выполнение многочисленных стыковых узлов является трудоёмким процессом и требует значительного времени.

При возведении многоэтажных зданий принципиальное значение при выборе технологий производства работ имеет выбор подъёмно-монтажного оборудования. Применяются следующие типы кранов:

  •  Стационарные приставные башенные краны с высотой подъёма крюка 100…150м, устанавливаемые на фундамент, вне контура здания, и подращиваемые по мере увеличения отметки монтажного  горизонта. При подращивании ствола башни через 15…25м производится раскрепление крана распорками-обоймами, которые соединяются с конструкциями здания через проёмы в фасаде.
  •  Самоподъёмные башенные краны, устанавливаемые внутри контура здания и опирающиеся на смонтированные конструкции. Краны передвигаются вверх по мере выполнения крановой сборки и крепятся к каркасу здания. Применяются при высоте зданий свыше 150м.
  •  Комбинированные передвижно -приставные краны, используемые до отметок 50…55м как свободно стоящие и передвигающиеся по подкрановым путям, а на более высоких отметках работающие как стационарные приставные.
  •  Наземные – башенные, гусеничные (в башенно-стреловом испол-нении), рельсовые, пневмоколёсные; они должны иметь значительную высоту подъёма при  необходимой грузоподъёмности. Применяются при строительстве зданий высотой до 70м.

Самоподъёмные и приставные краны могут быть оборудованы горизонтальными стрелами с подвижной кареткой или подъёмными стрелами с грузовым полиспастом на конце стрелы.

12.2. Способы монтажа зданий

Железобетонный каркас

Железобетонный каркас высотных зданий может быть сборным, из отдельных элементов (колонны, ригели, плиты перекрытий); монолитным, рамной конструкции с безбалочным перекрытием; комплексной конструкции (монолитный каркас и сборные плиты перекрытий и навесные фасадные панели). В каждом конкретном случае выбирается индивидуальная технология монтажа, учитывающая проектно-конструктивные особенности, местные условия, технологические возможности подрядчика и др. причины.

При любой технологии процесс возведения зданий разделяется на следующие циклы:

  •  Возведение подземной части. Для этого цикла характерны значительные объёмы земляных работ и устройство монолитного фундамента, так как из-за значительных нагрузок фундаменты проектируются мощные и, (как правило),  заглубленные, с подвалами в несколько ярусов.
  •  Бетонирование ядра жёсткости. Большинство  современных зданий проектируются с ядром жёсткости, которое выполняется в скользящей или переставной опалубке. Работы ведутся поярусно, с опережением устройства этажей на 2-3 (этажа).
  •  Монтаж сборных конструкций или возведение монолитного каркаса.  Выполняются по стандартным технологиям, с учетом затрат времени на подъём конструкций и грузов на значительную высоту.
  •  Внутрипостроечные работы на ярусе. Они включают в себя многочисленные рабочие процессы и операции по обустройству этажей (ограждающие конструкции и их элементы, перегородки, строительная подготовка для инженерных сетей, сварочные работы и др.).
  •  Специальные и отделочные работы.

  Организация строительства предусматривает поточные методы производства СМР. Фронт работ разбивается на ярусы (как правило ярус-этаж) и захватки (от двух до четырёх на температурную секцию). На одну захватку выделяется специализированная  бригада (звено) для выполнения законченного вида работ в течении расчётного времени  ритма потока. При выполнении ведущих процессов бригада работает с одним основным комплектом машин и механизмов (монтажным краном, бетоноукладочным комплексом).  При достаточно большом фронте работ организуется несколько специализированных потоков, ведущих работы одновременно.

При устройстве сборного ж/бетонного каркаса целесообразно применять групповые кондукторы и рамно-шарнирные индикаторы (РШИ). Широкое распространение получило использование крышевых кранов для монтажа стеновых панелей, элементов ограждений, подачи грузов в зону работ.

При бетонировании часто используют манипуляторы-распределители бетонной смеси со стрелами изменяемой геометрии.  

Стальной и смешанный каркас

Стальной каркас высотного здания состоит из колонн и ригелей, соединенных в двух направлениях жёсткими сварными узлами в рамные системы, воспринимающие вертикальные и горизонтальные нагрузки. Колонны изготавливаются сварными (двутаврового, квадратного, крестового сечения) из стандартных прокатных профилей. Торцы колонн обычно фрезеруют для повышения точности монтажа. Для обеспечения долговечности и огнестойкости стальной каркас армируют и производят обетонку.

Стальные ригели каркаса обычно бывают двутаврового сечения, сварные, с уширенной нижней полкой, на которую укладывают плиты  междуэтажных перекрытий. Междуэтажные перекрытия могут компоноваться:

  •  из главных и второстепенных балок (при полном стальном каркасе) с укладкой по ним сборных плит или бетонированием монолитного перекрытия;
  •  только из главных балок (ригелей) с уширенной полкой, на которую укладывают сборные железобетонные плиты перекрытий;
  •  из распорных железобетонных плит, укладываемых только по оси колонн, с закладными деталями для сопряжения сварными накладками плит смежных пролётов и ригелей;
  •  из облегчённых или много пустотных плит перекрытий, свободно укладываемых в пазы стальных или железобетонных ригелей, но не привариваемых к ним (отсутствуют закладные детали).

Ядро жёсткости монолитное железобетонное или устраивается в виде замкнутой шахты из металлических конструкций. Все остальные элементы каркаса должны крепиться к этому ядру жёсткости, а каждое перекрытие представлять единую жёсткую и неизменяемую горизонтальную плоскостную систему (диск).

Возведение зданий со стальным каркасом осуществляется раздельным или комплексным методами.

При раздельном методе сначала на всю высоту монтируют стальной каркас, затем начинают общестроительные работы. При этой технологии работы ведутся широким фронтом, большим количеством кранов на несколь-ких захватках. Но при этом требуется обеспечить повышенную жёсткость каркаса, что приводит к повышенному расходу металла.

При комплексном методе одновременно выполняются монтажные, обще-строительные и монтажные работы. Монтаж металлоконструкций осущест-вляяют на верхнем ярусе (верхних двух-четырёх этажах): на самом верху – монтаж, несколько ниже – выверку и в нижней части яруса – окончательную сварку или клёпку монтажных соединений. Одновременно, с отставанием на 2-3 этажа (на следующем ярусе) укладыватся (или бетонируются) перекрытия. Ещё ниже (на 4-5 этажей) осуществляют обетонирование каркаса. Ещё ниже по вертикали ведутся отделочные работы. Таки образом работы по возведению здания одновременно ведутся на 8…10 этажах.

12.3. Обеспечение устойчивости каркаса в период монтажа

Монтаж конструкций многоэтажных зданий требует неукоснительного соблюдения следующего правила: не приступать к установке конструкций следующего яруса (высота колонны) до выверки и надёжного закрепления нижележащего. Это требование продиктовано необходимостью обеспечения прочности и устойчивости здания на протяжении всего периода его возведения.

В процессе крановой сборки на высоту 5..8 этажей должны быть вы-полнены следующие мероприятия:

  •  проверена устойчивость каркаса в процессе монтажа в соответствии с установленной в ППР очерёдностью монтажа элементов;
  •  предусмотрена установка временных монтажных связей между колоннами, обеспечивающих их устойчивость до набора прочности замоноличенных стыков в плитах перекрытий;
  •  проектно закреплены вертикальные связи, рамные узлы сопряжения ригелей с колонами;
  •  выполнено устройство жёстких междуэтажных перекрытий, обеспечивающих общую устойчивость здания;
  •  осуществлена проверка прочности отдельных элементов каркаса и узлов на нагрузки от самоподъёмных и приставных кранов в местах их опирания на каркас.

Монтаж стального каркаса следует выполнять поярусно – в первую очередь необходимо выполнить все элементы ядра жёсткости и тщательно их выверить. Временное закрепление колонн при монтаже выполняют с помо-щью кондукторов или временных расчалок, обеспечивающих устойчивость колонн до раскрепления их постоянными проектными элементами связей, которые обеспечивают устойчивость колонн до раскрепления их постоян-ными проектными элементами связей, которые обеспечивают устойчивость смонтированной части здания. Если проектных связей недостаточно – уста-навливаются временные связи. Проектное закрепление ригелей производится сразу после монтажа и выверки элементов ячейки – четырёх колонн, связан-ных ригелями. Приступать к монтажу следующего яруса можно только после проектного закрепления всех элементов предыдущего.

При монтаже зданий из монолитного железобетона помимо требований по обеспечению жёсткости ячеек и прочности отдельных элементов необхо-димо учитывать  требования СНиП о достижении проектной прочности бетона в замоноличенных стыках и узлах несущих конструкций нижерасположенных ярусов, что может значительно снизить темпы сборки и удлинить общий срок монтажа здания. Для частичного выполнения этих требований и продолжения монтажа каркаса необходимо разработать необходимые конст-руктивные и технологические мероприятия:  предусмотреть закладные детали для обеспечения геометрической неизменяемости, установка временных монтажных связей, установить оптимальный порядок сборки элементов и др.

PAGE  127


‡    ‡    ‡    ‡    ‡

6х5=30

6х3=18

А

А

Б

Б

6х3=18

6х3=18

1)

2)

А - А

Б - Б

1

2

3

4

5

6

Рис. 17.1.  Схемы высотных зданий:  1)  - со стальным каркасом и ядром жёсткости;  2) – с железо-бетонным каркасом и ядром жёсткости и сборными плитами перекрытий;  1,4 – ядра жёсткости;

2 – металлический каркас; 3 – металлические связи; 5 – железобетонные вертикальные конструкции каркаса; 6 – сборные плиты перекрытий.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

63293. Растровая графика 21.75 KB
  Растровое изображение составляется из мельчайших точек (пикселей) – цветных квадратиков одинакового размера. Растровое изображение подобно мозаике - когда приближаете (увеличиваете) его, то видите отдельные пиксели, а если удаляете (уменьшаете), пиксели сливаются.
63294. Конструкция и прочность летательных аппаратов 435 KB
  Современные летательные аппараты (ЛА) тяжелее воздуха делятся на три группы. К первой (основной) группе относятся аппараты, у которых подъемная сила создается неподвижно расположенным относительно аппарата крылом (планеры, самолеты и самолеты-снаряды).