Конструкции покрытия с фермами из круглых труб типа "Урал"

Конструкции покрытия с фермами из круглых труб типа "Урал"

Технология монтажа зданий и сооружений

В качестве конструкций покрытий с применением новых эффективных профилей широко применяются покрытия с фермами из круглых труб (типа "Урал") и замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно", из широкополочных двутавров, из широкополочных тавров, а также здания из рамных конструкций типа "Орск", "Канск" и здания со структурными конструкциями покрытия типа "Кисловодск", "ЦНИИСК" ("Москва").

Конструкции покрытия с фермами из круглых труб типа "Урал"

Конструкции покрытий с фермами из круглых труб изготовляют в соответствии с типовыми сериями 1.460.3-17 (выпуск 1 для поэлементного монтажа) и 1.460.4 17 (выпуск 2 для блочного монтажа). Покрытия применяют в однопролетных и многопролетных зданиях при любых сочетаниях пролетов, равных 18, 24 и 30 м.

Здания могут быть бескрановыми и с подвесными и мостовыми кранами легкого, среднего, тяжелого и весьма тяжелого режимов работы грузоподъемностью до 75 т.

Шаг стропильных ферм, как и шаг колонн по средним рядам, может быть 6 и 12 м. Опирание ферм на колонны в уровне нижнего пояса.

Стропильные фермы спроектированы с горизонтальными верхними и нижними поясами, стыки поясов - фланцевыми на высокопрочных болтах. На верхних поясах ферм имеются столики под прогоны разной высоты и этим обеспечивается проектный уклон кровли 1,5%. Крепление решетки к поясам ферм бесфасоночное. Монтажные стыки крепления стропильных и подстропильных ферм к опорным стойкам - на болтах, опорных стоек к колоннам - на монтажной сварке (при металлических колоннах возможно крепление на болтах), связей к конструкциям покрытия - на болтах грубой и нормальной точности.

Конструктивно-компоновочные схемы блочного монтажа с конвейерной сборкой выполняются аналогично серии 1.460.3 выпуск 2 (из парных уголков) и имеют некоторые сложности, так как монтируются по принципу "блок через шаг". Однако покрытия с фермами из труб обеспечивают наибольшую эффективность по снижению расхода металла, но широкое применение их пока ограничивается дефицитом труб.

Конструкции покрытий из замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно".

Конструкции покрытий с фермами из труб прямоугольного сечения
изготовляют по типовой серии 1.460.3-14 на Молодеченском заводе металлических конструкций

Здания могут быть одно- и многопролетные с пролетами 18, 24 и 30 м, бесфонарные и с треугольными светоаэрационными фонарями, бескрановые и с мостовыми кранами легкого, среднего и тяжелого режимов работы грузоподъемностью до 50 т, с подвесными кранами грузоподъемностью до 5 т. Шаг колонн по средним рядам 12 м, по крайним рядам 12 и 6 м (возможно 6 м и для средних). Высота пролетов до низа стропильных ферм не более 18 м.

Конструкции покрытия разработаны как для поэлементного (россыпью) монтажа, так и для монтажа укрупненными блоками, в том числе с укрупнительной сборкой блоков на конвейере. Покрытие состоит из подстропильных ферм или балок, шарнирно опирающихся узлами верхнего пояса на установленные по колоннам опорные стойки, стропильных ферм, шарнирно опирающихся с шагом 4 м на верхние пояса подстропильных ферм, профилированного настила, укрепленного непосредственно к верхним поясам стропильных ферм (без прогонов) и системы связей.

Стропильные фермы конструкции покрытия опираются в уровне верхних поясов. В отличие от традиционных конструкций покрытий с фермами из парных уголков в покрытии типа "Молодечно" отказались от применения прогонов и связей в уровне верхних поясов стропильных ферм.

По стропильным фермам укладывают и закрепляют непосредственно к их верхним поясам профилированный настил. По верху ферм образуется как бы жесткая плоскость, называемая жестким диском. Этот диск обеспечивает неизменяемость покрытия в горизонтальной плоскости, а также восприятие и передачу на колонны всех действующих на покрытие горизонтальных нагрузок. Нижние пояса ферм развязаны из плоскости вертикальными связями и распорками, которые передают все усилия с нижнего пояса ферм на диск покрытия. Стропильные фермы спроектированы с параллельными поясами, уклон которых составляет 1,5%. Сокращено число применяемых профилей стропильную ферму, например, изготовляют из трех типов профилей. Соединение элементов в узлах бесфасоночное, максимальное число элементов - 20-25 на один укрупненный блок покрытия при максимальной унификации элементов в блоке (всего три типа связей на блок и на покрытие в целом). В типовых блоках покрытий с фермами из парных уголков 60-70 элементов. Конструкции обладают большой жесткостью, удобны для транспортирования и складирования. Блоки технологичны для монтажа. Все монтажные соединения болтовые, а монтажные стыки поясов ферм выполнены фланцевыми, на высокопрочных болтах, что значительно сокращает трудоемкость сборки и не требует высокой квалификации монтажников.

Разработаны два варианта блока покрытия блок (рис.1, а) с четырехметровой консолью профилированного настила, которая из-за большого прогиба не допускает укладки рулонного покрытия. Такие блоки не удовлетворяют требованиям конвейерной сборки блоков полной строительной готовности, их укрупняют на стендах или на линии конвейера;

блок (рис.1, б), конструкция которого позволяет производить его укрупнение на общестроительном конвейере до полной строительной готовности, конструктивно-компоновочная схема удовлетворяет требованиям конвейерной сборки.

     
Рис.1. Блоки покрытия вариантов 1 (а) и 2 (б):

а, б - планы по верхним и нижним поясам, в - раскладка блоков; 1 - подстропильная ферма; 2 - стропильная ферма; 3 - надколонник; 4 - распорка; 5 - фонарь; 6 - вертикальная связь; 7 - профилированный  настил; 8 - подкос; 9 - монтажная балка; 10 - контурные элементы

Покрытие многопролетного здания компонуется из следующих типов блоков (рис.1, в): из двух подстропильных и четырех стропильных ферм (блок Б1); из четырех стропильных и одной подстропильной фермы (блок БЗ); из двух подстропильных и трех стропильных ферм (блок Б2) и из трех стропильных и одной подстропильной фермы (блок Б4) - это рядовой блок. Блоки Б4 с тремя стропильными фермами, концы которых в местах опирания не связаны (из-за отсутствия одной подстропильной фермы), требуют временной установки на концах стропильных ферм монтажной балки, что предусматривается в ППР. Кроме того, в связи с отсутствием четвертой стропильной фермы в рядовом блоке образующуюся четырехметровую консоль ужесточают подкосами вертикальных связей между фермами, а концы этих подкосов связывают окаймляющими балками, на которые опирается профилированный настил. Конструктивно компоновочные решения блоков покрытия типового проекта выполнены с учетом монтажа и позволяют укрупнять блоки на общестроительном конвейере (или на стендах) до размера 12x24 и 12x30 м и массой соответственно до 35 и 50 т.

Следует отметить, что при монтаже конвейерно-блочным методом металлоемкость покрытия увеличивается незначительно, в целом до 1,5%. Для других типов традиционных конструкций при переходе на конвейерно-блочный монтаж металлоемкость более высока.

Здания из конструкций "Молодечно" могут монтироваться поэлементно, укрупненными блоками и блоками, укрупняемыми на общестроительном конвейере до полной строительной готовности.

Здания площадью до 3 тыс.м и высотой не более 10 м рекомендуется монтировать поэлементным способом, а при площади здания 3-10 тыс.м - укрупненными блоками. Блоки в этом случае должны укрупняться у места подъема. Укрупняются они с трубопроводами и коммуникациями (с заполнением межферменного пространства), но без рулонного покрытия.

Для дальнейшего совершенствования конструктивно-компоновочных решений блоков покрытия из конструкций "Молодечно" ведутся разработки блоков с шагом стропильных ферм 6 м (блоки 12x24 м) с применением стального профилированного листа с высотой гофра 120 мм (беспрогонное решение). При шаге ферм 4 м высота гофра 80 мм. По-видимому, такие блоки должны иметь меньшее количество конструктивных элементов и будут более эффективны и по трудоемкости монтажа, и по снижению металлоемкости покрытий.

Конструкции покрытий с фермами из широкополочных двутавров

Для покрытий с фермами из широкополочных двутавров разработаны типовые проекты как для поэлементного (серия 1.460.3-15), так и для крупноблочного монтажа (серия 1.4603-19).