Каркасы с точки зрения статической работы конструкций разделяются на три конструктивные схемы: рамную, связевую и рамносвязевую.

В рамной схеме каркаса все вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимаются узлами колонн и ригелей, которые в этом случае выполняются жесткими.

В связевой схеме каркасов узлы рассчитываются только на восприятие вертикальных нагрузок, горизонтальные нагрузки воспринимаются вертикальными диафрагмами жесткости. Связевая система каркаса исключает необходимость устройства жестких узлов в сопряжении ригелей с колоннами, которые могут выполняться шарнирными или с частичным защемлением ригеля на опоре.

Рамно-связевая схема является промежуточной между рамной и связевой схемами.

По конструктивному исполнению каркасные здания могут быть с балочными и безбалочными конструкциями перекрытий, а также с этажом в межферменном пространстве. Две последние схемы применяются в промышленных зданиях. Расположение ригелей в каркасах балочной конструкции может быть продольным или поперечным. Панели наружных стен в каркасных зданиях могут быть самонесущими или навесными.

Здания объемно-блочной конструкции подразделяются на три основных конструктивных схемы:

панельно-блочная - сочетание несущих объемных блоков с плоскими панелями перекрытий и навесными или самонесущими панелями наружных стен;

каркасно-блочная - сочетание несущих блок-комнат с несущим каркасом. В домах такой конструкции все нагрузки воспринимает железобетонный каркас, блок-комнаты опираются на поперечные или продольные ригели;

объемно-блочная - сплошная расстановка объемных элементов без применения плоских конструкций.

По этажности здания делятся на малоэтажные (1-2 этажа), среднеэтажные (3-5 этажей), многоэтажные (6-12 этажей), повышенной этажности (12 этажей и более) и высотные (25 этажей и более).

Основной конструктивной системой жилых домов является крупнопанельная, а общественных и административно-бытовых зданий - каркасная. В последние годы ведутся разработки по применению крупнопанельной системы для общественных и административно-бытовых зданий. Многоэтажные промышленные здания строятся преимущественно средней этажности на основе каркасной конструктивной системы.

Рис.8.1. Конструктивные системы зданий:

а - крупнопанельные с поперечными несущими стенами с узким шагом; б - то же, с продольными несущими стенами; в - то же, с поперечными несущими стенами с широким и чередующимся узким шагом; г - каркасно-панельные с поперечным расположением ригелей; д - то же, с продольным расположением ригелей; е - с безбалочными перекрытиями

 

Многообразие конструктивных решений многоэтажных зданий приводит к использованию различных методов и приемов монтажа, обеспечивающих сокращение сроков строительных работ, повышение качества и надежности сооружений, их плановый ввод в эксплуатацию.

Метод возведения зданий зависит от совокупности организационных факторов и конструктивных признаков: средств механизации технологического назначения здания, степени укрупнения элементов и др.

На рис. 8.2 приведена структурная схема, показывающая зависимость выбора метода монтажа от ряда факторов.

Выбору метода монтажа здания предшествует строительно-технологический анализ объекта, проводимый по рабочим чертежам. Определяющими характеристиками, влияющими на выбор метода монтажа, являются:

- размеры территории застройки;

- габариты объекта;

- масса монтируемых элементов; их общее количество и распределение в пространстве каркаса.

Доставка конструкций под монтаж
Направление развития монтажного процесса
Последовательность установки элементов


Организационные факторы


Наращивание со Наращивание с ограничен-

Степень укрупнения
Методы монтажа
Конструктивные признаки


свободным подъемом но-свободным подъемом

 

 

Подращивание Подъем

каркасов и перекрытий

пространственных и этажей

блоков

Спецсредства: летатель- ные аппараты, плавучие средства и т.п.
Средства ме- ханизации


Мобильные мон тажные машины и механизмы
Немобильные монтажные машины и механизмы
Ограниченно-мобиль- ные механизмы


 

 

Рис. 8.2. Структурная схема оценки методов монтажа

Особое влияние на выбор метода монтажа оказывают строительные процессы, требующие технологических перерывов. Например, перерывы, связанные с набором прочности бетона, проведением каменно-кладочных и других видов строительных работ, совмещаемых обычно с выполнением монтажных.

В практике строительства утвердились следующие методы монтажа: наращивания; подращивания (подъем этажей и перекрытий) и надвижки. Последний чаще всего используется при реконструкции зданий с частичной или полной остановкой производства.

Метод наращивания

Этот широко распространенный метод заключается в последовательном наращивании элементов здания по вертикали снизу вверх. В качестве монтажных участков (захваток) может быть принят один, два или три этажа. Это определяется конструктивным исполнением сборных железобетонных колонн, которые изготавливаются многоярусными, высотой на один, два или три этажа. В практике строительства имеются случаи, когда высота колонн составляет 4-5 этажей. Возможна также разбивка здания на участки по длине, размеры и количество которых принимают, исходя из следующих условий:

- количества и технических характеристик грузоподъемных средств (кранов);

- технологических признаков (необходимость более раннего ввода в эксплуатацию частей здания и т.д.);

- сроков монтажа и количества монтажных бригад;

- безопасных условий работы.

По технике исполнения метод наращивания разделяется на свободный и ограниченно-свободный монтаж. В первом случае монтируемый элемент устанавливается в проектное положение без использования средств, ограничивающих свободу перемещений по вертикали и горизонтали. Как правило, монтируемый элемент находится в подвешенном состоянии (на крюке крана) до тех пор, пока не будут произведены работы по его выверке и временному креплению, это приводит к значительным трудовым затратам, расходу машинного времени, удлинению цикла установки, увеличению сроков возведения зданий и сооружений, снижению качества работ.

Ограниченно-свободный монтаж основан на использовании вспомогательных систем, обеспечивающих фиксацию элементов в проектном положении и существенно облегчающих процесс выверки и временного крепления. Многообразие конструктивных решений таких устройств и технологических приемов их эксплуатации позволяет охватить широкий класс многоэтажных зданий и сооружений промышленного и гражданского назначения.

Развитием этого приема явился совмещенно-блочный монтаж, основанный на укрупнительной сборке не только несущих и ограждающих конструктивных элементов, но и части оборудования совместно с несущими элементами и последующим монтажом образовавшегося блока.

Повышение производительности труда при монтаже достигается укрупнением элементов конструкций в плоские рамы и пространственные блоки.

Практика отечественного строительства показала высокую эффективность объемно-блочного монтажа при возведении объектов металлургической промышленности, компрессорных станций газопроводов, котельных, объектов сельскохозяйственного назначения и др. Наибольший эффект достигается при применении метода строительства для объектов, возводимых в суровых климатических условиях, когда поэлементная сборка требует больших затрат труда, транспортных расходов, что приводит к удорожанию строительства.

 

8.2. Возведение крупнопанельных и каркасно-панельных зданий

Монтаж крупнопанельных зданий выполняется по захваткам, в каждую из которых включаются одна или две секции, что обеспечивает непрерывность и равномерность процессов и, следовательно, поточность производства.

Сборные элементы для возведения здания подаются к рабочему месту либо непосредственно с транспортных средств, либо с приобъектного склада, расположенного в зоне действия монтажного крана против соответствующих захваток (рис.8.3).

Перед началом монтажа стеновых панелей наземной части здания выравнивают поверхность перекрытия и производят точную в соответствии с проектом разбивку мест установки стеновых панелей по всему периметру здания или захватки.

Последовательность монтажа крупнопанельных бескаркасных зданий выбирается в зависимости от конструктивных особенностей здания, условий устойчивости смонтированных элементов и частей зданий, удобств и безопасности монтажа.

Существуют различные схемы последовательности монтажа крупнопанельных зданий. По одной из них (рис.8.4) монтаж каждого этажа здания начинают с установки и выверки в пределах захватки маячных панелей, применяемых в качестве опорных. В дальнейшем, используя эти маячные панели, продолжают монтаж по принципу замкнутых прямоугольников, образующих контуры, т.е. последовательно монтируют панели наружных, внутренних поперечных и продольных стен, а также лестничные площадки и марши. После монтажа и закрепления этих элементов в пределах данной захватки устанавливают панели перегородок, затем панели перекрытия и балконные плиты.

Рис. 8.3. Стройгенплан крупнопанельного здания в период монтажных работ:

1- строящееся здание; 2 - проходная; 3 - контора производителя работ; 4 - материальный склад; 5 - душевые; 6 - уборная; 7 - склад хранения сборных элементов и материалов для возведения подземной части здания; 8 - подкрановые пути башенного крана; 9 - башенный кран; 10 - постоянные внутриквартальные проезды; 11 - место монтажа грузопассажирского лифта; 12 - столбы со светильниками; 13 - трансформаторный пункт; 14 - временный водопровод; 15 - временная электровоздушная линия; 16 - временная кабельная линия; 17 - постоянный водопровод; 18 - постоянный газопровод; 19 - постоянная канализация; 20 - постоянная телефонная линия; 21 - постоянный электрокабель; 22 - постоянная электролиния; 23 - зона складирования мелких изделий; 24 - открытые склады сборных элементов; 25 - пункт приема раствора

По другой схеме вначале монтируют маячные панели только на углу, отдаленном от крана. По этим угловым панелям устанавливают следующие панели стен в таком порядке, чтобы образовалась ячейка с замкнутым контуром. Затем внутри ячейки монтируют перегородки и далее плиты перекрытия. Данная схема позволяет выполнять монтаж с большей концентрацией работ на отдельных участках здания.

В последнее время получил распространение метод, по которому монтаж этажа начинают с установки маячных панелей наружных стен, наиболее отдаленных от башенного крана. В дальнейшем монтаж ведут по направлению "на кран", что обеспечивает крановщику лучшее наблюдение за установкой сборных элементов. После монтажа наружных стеновых пане лей на противоположной от крана оси здания устанавливают панели внутренних стен, элементы лестниц и, наконец, панели наружной стены, ближайшей к крану, а также перегородки и отопительные панели. Далее этаж закрывают панелями перекрытий.

Рис.8.4. Последовательность монтажа элементов крупнопанельного здания( установкой маячных панелей):

1.....9 - маячные панели

В зависимости от конструктивных решений зданий применяют также последовательность, при которой на захватке вначале устанавливают наружные стеновые панели, а затем внутренние, либо вначале внутренние, а затем наружные стеновые панели.

Если монтаж осуществляется кранами при подвеске элементов на гибких тросах с захватом стропами, а их ориентирование в пространстве и установка производятся путем совместных действий крана и монтажников, то такой метод монтажа принято называть свободным.

Совершенствование свободного монтажа может быть достигнуто за счет применения отдельных и групповых приспособлений, позволяющих принудить монтируемый элемент к окончательной установке в проектное положение. К числу таких приспособлений могут быть отнесены фиксаторы, упоры, связи, кондукторы, трафареты и т.п. Такой вид монтажа принято называть полупринудительным, или монтажом с помощью кондукторных приспособлений.