ОСОБЕННОСТИ МОНТАЖА ПРОСТРАНСТВЕННОГО РЕШЕТЧАТОГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ В УСЛОВИЯХ ОГРАНИЧЕННОГО ПРОСТРАНСТВА

Полный текст

При реализации проекта расширения складского хозяйства одного из промышленных предприятий Самарской области сотрудниками СамГТУ был выполнен проект металлического каркаса [1]. Металлический каркас был запроектирован в составе колонн, главных балок и пространственного решетчатого покрытия [2]. Конструктивной особенностью проекта было применение наклонной структурной плиты в покрытии здания. Технологической особенностью проекта было наличие стесненных условий производства работ и монтаж покрытия круп- Ю. И. Доладов, М. А. Зорина, И. В. Хабур, Е. Н. Бокарева, Д. А. Додонова 75 Градостроительство и архитектура | 2019 | Т. 9, № 4 норазмерными блоками. Стесненные условия производства строительно-монтажных работ обусловлены двумя причинами. Первая - новое здание примыкает к уже существующему цеху. Поэтому подход техники с одной стороны нового здания невозможен. Вторая - фундамент нового здания представляет собой железобетонную чашу с возвышением сплошных бетонных стен на высоту более 4 м от пола (рис. 1, 2). Поэтому свободное перемещение грузов внутрь здания было затруднено. Габаритные размеры здания составляют 83,6×30×14,4 м (B×L×H). Известны несколько технологий сборки-монтажа структурных покрытий зданий [3-9] - поэлементная сборка на монтажной отметке; сборка на земле и монтаж конструкции целиком; монтаж укрупненными блоками, собранными на земле. Технико-экономический анализ методов сборки-монтажа покрытия с учетом особенностей конструкции покрытия, особенностей строительной площадки и потребностей в грузоподъемных машинах позволил отдать предпочтение последнему варианту (рис. 3). Монтаж укрупненными блоками пред- Рис. 1. Общий вид здания Рис. 2. Поперечный разрез Градостроительство и архитектура | 2019 | Т. 9, № 4 76 ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА полагает их предварительную сборку на специально подготовленных сборочных площадках, подъем краном и установку на монтажную отметку с последующим закреплением. Для сборки блоков предусмотрели площадки вдоль строящегося здания со свободной стороны. Укрупненные блоки обладают несомненным достоинством, позволяющим осуществить их монтаж без применения стабилизирующих устройств и приспособлений, - это их самодостаточная жесткость во всех пространственных направлениях. У блоков есть недостатки, затрудняющие их монтаж, - большие габариты и относительно большой вес. Размеры блока 30×8,3×2,069 м (L×B×h), вес блока 8,6 т (рис. 4). Так как каждый укрупненный блок перекрывает большую площадь, то их количество в покрытии здания невелико. Монтаж покрытия, состоящего из небольшого количества монтажных элементов, должен удовлетворять условию скоростного монтажа. Из этих соображений авторами было предложено вести монтаж кранами либо на пневматическом, либо на гусеничном ходу. Были проработаны две схемы строповки блоков - четырехветвевым стропом с крюка крана; четырьмя одноветвевыми стропами со специально изготовленной траверсы. Монтаж по схеме «без траверсы» имеет следующие особенности: большая длина ветви строп (более 15 м); высокая отметка подъема крюка (из-за большой длины строп и наличия высокой стены фундаментной чаши). Анализ показал, что для принятых условий ведения работ требуется кран с почти уникальными характеристиками и высокой арендной стоимостью. Монтаж блока с использованием траверсы (рис. 5) позволил снизить высоту подъема и подобрать кран с «обычными» характеристиками, не отличающимися большой дороговизной арендной платы. Применить принятую схему монтажа блоков можно при условии разработки индивидуальной конструкции траверсы. Был выполнен расчет и проект самой траверсы, а также расчет укрупненного блока на монтажную ситуацию. В результате разработана траверса с размерами 10950×1530 мм, представляющая собой прямоугольную раму из прокатного двутавра 45Б1, усиленную в углах раскосами из равнополочного уголка 75×5. Расчетный вес траверсы составил 1,7 т. Была выполнена проверка прочности-устойчивости системы траверса-блок на действие монтажных нагрузок в программном комплексе, работающем на основе МКЭ [10]. Проверка по первой группе предельных состояний показала, что несущая способность наиболее напряженного элемента укрупненного блока используется не более чем на 54 %. Схема строповки укрупненного блока с расположением всех инвентарных звеньев представлена на рис. 5. Рис. 3. План деления покрытия на укрупненные блоки Рис. 4. Разрез по укрупненному блоку Ю. И. Доладов, М. А. Зорина, И. В. Хабур, Е. Н. Бокарева, Д. А. Додонова 77 Градостроительство и архитектура | 2019 | Т. 9, № 4 Рис. 5. Схема строповки Перед монтажом блоков покрытия проектом предусмотрено: установить в проектное положение все колонны здания; выверить и закрепить основные несущие колонны каркаса и стойки фахверка; смонтировать положение опорных балок; установить балки перекрытия межцехового пространства; выставить вертикальные и горизонтальные связи жесткости между колоннами; выполнить систему монтажных связей, систему временных оттяжек, необходимых для обеспечения общей устойчивости каркаса на время монтажа покрытия. Для подбора монтажного крана были проанализированы характеристики ряда автомобильных и гусеничных кранов [11-18]. После детального анализа с учетом грузовысотных характеристик и стоимости аренды был выбран кран ДЭК-50. Монтируемый блок вместе с траверсой весят 10,3 т. Кран ДЭК-50 имеет такую грузоподъемность на вылете стрелы в 17 м. Данный параметр является исходным для принятия решения о привязке крана в плане на строительной площадке. С помощью этого параметра определены места стоянки крана. Линия проходки крана установлена на расстоянии 10,22 м от ряда Е (рис. 6). После монтажа очередного блока кран передвигается на следующую стоянку. Шаг передвижки крана принят равным ширине монти- Рис. 6. Схема перемещения блоков на укрупнительно-сборочных площадках Градостроительство и архитектура | 2019 | Т. 9, № 4 78 ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА руемого блока, кроме стоянок для монтажа трех последних блоков. Здесь шаг меняется из-за помех от конструкций стены по оси 1. Сборку блоков предусмотрено вести на площадках, расположенных напротив каждой стоянки, перпендикулярно проходке крана (рис. 6-8). Причем краном ведут сборку сразу двух блоков - ближнего до монтажной готовности, а дальнего до величины грузоподъемности крана на сложившемся по условиям работы вылете стрелы крана. После монтажа ближнего блока (рис. 7-9), дальний блок перемещают краном в полосу монтажа ближних блоков со смещением вперед на ширину блока. Перестановку последних трех блоков выполняют с учетом расстояний под намеченные стоянки крана. Общая схема перемещений блоков на укрупнительно-сборочных площадках и на монтаже в проектное положение показана на рис. 9. Рис. 7. Схема организации работ по монтажу блоков покрытия Рис. 8. Схема монтажа блока. Поперечный разрез Ю. И. Доладов, М. А. Зорина, И. В. Хабур, Е. Н. Бокарева, Д. А. Додонова 79 Градостроительство и архитектура | 2019 | Т. 9, № 4 Выводы. Разработанный проект реализован. Монтаж покрытия выполнен менее чем за месяц. Монтаж блока с использованием траверсы позволил снизить расчетную высоту подъема крюка и подобрать кран, не отличающийся дороговизной арендной платы. Применить принятую схему монтажа стало возможным при условии разработки индивидуальной конструкции траверсы. Был выполнен расчет и проект самой траверсы, а также расчет укрупненного блока на монтажную ситуацию. Стоимость монтажа составила менее 100 тыс. руб. Рис. 9. Схема монтажа блока. Продольный разрез

Об авторах

Юрий Иванович ДОЛАДОВ

Самарский государственный технический университет

Email: vestniksgasu@yandex.ru

Марина Александровна ЗОРИНА

Самарский государственный технический университет

Email: vestniksgasu@yandex.ru

Ирина Владимировна ХАБУР

Самарский государственный технический университет

Email: vestniksgasu@yandex.ru

Екатерина Николаевна БОКАРЕВА

Самарский государственный технический университет

Email: vestniksgasu@yandex.ru

Дарья Александровна ДОДОНОВА

Самарский государственный технический университет

Email: vestniksgasu@yandex.ru

Список литературы

Дополнительные файлы