Монтаж одноэтажных производственных зданий

     
МОНТАЖ ОДНОЭТАЖНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

Общие положения

Из всех видов инженерных сооружений одноэтажных производственные здания находят самое широкое применение для размещения производств различных отраслей народного хозяйства.

Объемно-планировочные и конструктивные решения зданий выполняются в зависимости от технологии производства и могут иметь большие или малые площади застройки, определенные пролеты и высоту, а следовательно, и различные физические объемы строительно-монтажных работ (рис.1 и 2).

Рис.1. Пример каркаса простого здания с мостовым краном типа "Орск":

1 - стойка рамы; 2 - ригель рамы; 3 - угловая стойка фахверка; 4 - стойка; 5 - вертикальные связи; 6 - прогоны; 7 - профилированный
Площадь застройки 1,7 тыс. м, физический объем каркаса здания 90,5 т

Рис.2. Пример каркаса сложного здания автомобильного завода КамАЗа:

1 - фундамент; 2 - колонна; 3 - подстропильная ферма; 4 - стропильная ферма; 5 - фонарь; 6 - профилированный настил
Площадь застройки 447,5 тыс. м физический объем конструкций каркаса 76,9 тыс. т

Каркасы зданий могут выполняться из стальных, сборных железобетонных и из смешанных конструкций, при которых колонны и плиты покрытия - железобетонные, а подкрановые балки фермы и связи покрытия - стальные.

Одноэтажные производственные здания из стальных конструкции проектируют и возводят пролетами 18, 24, 30 и 36 м высотой до 18 м.

Здания могут выполняться одно- и многопролетными, а их каркасы из малоуглеродистых и низколегированных сталей. Они имеют ограждающие конструкции из крупнопанельных сборных железобетонных элементов, кирпича или трехслойных панелей типа "сандвич", закрепленных к фахверкам. Кровля укладывается по сборным железобетонным плитам, опираемым на стальные прогоны, или непосредственно по стальному профилированному настилу.

Настил в свою очередь может опираться на стальные прогоны или непосредственно на верхние пояса стропильных ферм (беспрогонное решение).

Поперечная жесткость производственных зданий обеспечивается защемлением колонн в фундаментах и горизонтальными связями по нижним поясам ферм, а в некоторых случаях дополнительно рамным (жестким) сопряжением стропильных ферм с оголовками колонн.

Продольная жесткость всегда обеспечивается системой вертикальных связей по каждому ряду колонн. В зависимости от характера крановых нагрузок (грузоподъемность, величина тормозных нагрузок, режим работы, тип кранов - с жестким или гибким подвесом и др.) в монтажных узлах применяются следующие типы креплений на болтах грубой, нормальной и повышенной точности, на монтажной сварке, на высокопрочных болтах и реже на заклепках.

Болты грубой точности применяются при незначительных нагрузках или в узлах, где происходит непосредственная передача нагрузок (этажное опирание, опирание через торцовые планки) и болты на срез не работают. Монтажная сварка применяется в узлах, обеспечивающих общую жесткость здания (продольную и поперечную), благодаря малой деформативности сварных соединений.

При наличии кранов с тяжелым режимом работы и с жестким подвесом (краны с подхватами на складах заготовок и готовой продукции прокатных цехов, колодцевые краны в зданиях нагревательных колодцев, ковочные краны в кузнечно-прессовых цехах машиностроительных заводов и др.) в узлах, обеспечивающих продольную и поперечную жесткость здания (примыкание стропильных ферм к колоннам, связи по нижним поясам ферм, вертикальные связи по колоннам) действуют большие динамические нагрузки, поэтому здесь применяются высокопрочные болты, заклепки или болты повышенной точности.

Одноэтажные здания из железобетонных конструкций проектируют и возводят пролетами 12, 18 и 24 м, высотой (по верху колонн) до 14 м, а здания со смешанным каркасом пролетами 24, 30 и 36 м и высотой до 14 м.

Как правило, все здания с указанными параметрами с каркасами из стальных или железобетонных конструкций строятся по разработанным типовым проектам (сериям), имеющим свои шифры.

Типовые проекты (типовые серии) разработаны для каркасов зданий из стальных конструкций пролетами 18, 24, 30 и 36 м и высотой до 18 м, а также для зданий из сборных железобетонных конструкций пролетами 18, 24 и 30 м и высотой до 14 м (по верху колонн), а для зданий со смешанным каркасом - пролетами 24, 30 и 36 м и высотой до 14 м.

Разработку рабочих чертежей типовых проектов осуществляют ведущие институты страны, а также специализированные институты, согласующие соответствие проектов технологичности изготовления и монтажа конструкций. В типовых проектах могут быть разработаны рабочие чертежи как на отдельные конструктивные элементы (колонны, подкрановые балки, фонари, прогоны и пр.), так и на совокупность элементов в отдельных типовых решениях (например, покрытий, фонарей, фахверков и пр.). В стальных конструкциях покрытий разработаны рабочие чертежи стропильных и подстропильных ферм, распорок, вертикальных и горизонтальных связей между фермами, прогоны, т.е. все конструктивные элементы, из которых компонуется покрытие здания. Следует особо отметить, что типовые серии зданий разработаны для различных областей применения.

Организация строительно-монтажных работ

Основной вопрос организации работ по монтажу каркаса здания - определение метода и технологической последовательности монтажа конструкций, который неразрывно связан с выбором монтажных механизмов, обеспечивающих сборку и установку конструкций в проектное положение. От принятых методов зависят темпы возведения зданий, трудоемкость монтажных операций, общая стоимость и качество работ. Как правило, монтажные работы должны выполняться по совмещенному графику в таком порядке, чтобы не задерживать ведение смежных общестроительных и других видов работ.

Большее количество монтажных операций по сборке, креплению и оформлению стыков должно выполняться не на высоте с подмостей, а на земле, т.е. метод монтажа должен предусматривать укрупнение элементов в монтажные блоки с учетом возможности и целесообразности подъема и установки их в проектное положение с помощью современных монтажных механизмов.

При выборе методов монтажа должно быть отдано предпочтение тому методу, который наиболее прост, безопасен и обеспечивает высокое качество работ при наименьших затратах времени, труда и материальных ресурсов.

Особенность большинства одноэтажных производственных зданий - их большие размеры в плане при относительно небольшой высоте. При этом расстояния между не сущими конструкциями в большинстве случаев превосходят радиус действия крана, что налагает особые требования на определение методов монтажа. Выбор метода и последовательности установки конструкций зависят и от других факторов, например, от состояния монтажной площадки (стесненности или свободных условий), рельефа местности, наличия подъездных железнодорожных путей или автодорог, а также необходимого парка монтажных механизмов. В отдельных случаях выбор метода монтажа значительно осложняется при наличии фундаментов под технологическое оборудование, различных подземных коммуникаций, расположенных в пролетах здания.

Применяемые монтажные механизмы, помимо соответствующих грузовых и геометрических характеристик, должны обладать хорошей мобильностью либо иметь, возможно, большую рабочую зону (а вернее, сферу действия), при которой необходимый комплекс работ может выполняться на каждой последовательной стоянке крана.