Металлоконструкции

Стальные конструкции. Монтаж стальных конструкций

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Ангар с вантовым покрытием на аэродроме в Мюнхене. В плане ангар имеет размер примерно 150x60 м, причем к его задней стороне примыкают производственные и административные помещения. Основным элементом несущей конструкции ангара является пилон, соединенный с консолью. Пилон шарнирно опирается на фундамент и с помощью оттяжки диаметром 110 мм, идущей от его верха, соединен с анкерным блоком, расположенным в грунте вблизи административно-производственной пристройки. Консоль подвешена с помощью двух пар вант; две ванты диаметром 89 мм поддерживают дальнюю часть консоли и две ванты диаметром 63 мм — ближнюю. Все ванты выполнены из тросов закрытого сечения, проволока которых обладает прочностью при растяжении 1400 МПа.

Пилон имеет коробчатое сечение с постоянной шириной поясов, равной 1200 мм, и линейно изменяющейся высотой стенок от 3600 мм в месте крепления консоли до 1200 мм на обоих концах. Консоль представляет собой сварную сплошностенчатую балку, высота стенки которой изменяется от 2300 мм в месте крепления к пилону до 1000 мм на свободном конце. Толщина стенки составляет 15—20 мм. Пояса имеют ширину 700 и толщину 15 мм, причем в месте крепления к пилону толщина поясов увеличена до 25 мм.

Все стальные конструкции выполнены из обычной углеродистой стали       St   37, и лишь опорные части и оголовники пилонов отлиты из стали Gs 52. Консольные балки, образующие главные элементы несущей конструкции покрытия, соединены между собой неразрезными прогонами с шагом 10,5 м и системой связей (см.  2.23,5). Кровля опирается на вспомогательные поперечные прогоны, расположенные с шагом 4,17 м, и выполнена из оцинкованного профилированного стального настила толщиной 1 мм, на который наклеены жесткие плиты толщиной 300 мм из вспененного материала, служащие утеплителем и обклеенные, в свою очередь, с обеих сторон рубероидом. Затем плиты дополнительно  покрывались  рубероидом с двойным  слоем   прессованного гравия. Таким образом была получена кровля с собственным весом 60   кгс/м2,   обладающая   хорошими  теплоизоляционными  свойствами. Возведению ангара предшествовали детальные теоретические исследования и испытания на модели в масштабе 1:200, которые подтвердили, что конструкция устойчива к действию ветра как при открытых, так и при закрытых воротах.

Конструкция рассчитана также на аварийную нагрузку, возникающую при обрыве одной из оттяжек пилона.

Конструкции пилонов доставляли на площадку в виде трех отправочных элементов. К среднему элементу была приварена часть консоли длиной 5 м. После сборки пилоны устанавливали в вертикальное положение с помощью мачтово-стрелового крана типа "Деррик". На площадке использовали два таких крана, причем каждый из них поднимал один пилон. Монтаж начинался с пилонов, располагающихся в средней части ангара. Пилоны устанавливали путем поворота относительно монтажного шкворневого шарнира, расположенного в фундаменте, причем во время подъема пилон предохранялся от закручивания с помощью боковых оттяжек. После установки два соседних пилона соединялись связями в своей плоскости, а также первым прогоном, который крепился к 5-метровым консольным участкам. Далее монтировали заднюю оттяжку пилона. Следующим этапом монтажа был подъем остальной консоли, ее опира-ние на три монтажные колонны и соединение с 5-метровым отростком консоли, приваренным к пилону в заводских условиях. После этого монтировали остальные прогоны и связи. Перед установкой поддерживающих вант консоли придавался обратный выгиб путем подъема монтажных колонн, что вызывало временное ослабление задней оттяжки. После монтажа кровли измеряли усилия в оттяжках пилонов и в вантах, а также корректировали длину вант с помощью регулировочных муфт, расположенных в месте анкеровки каждой ванты.

Ангар рамного типа в аэропорту Арланда в Стокгольме П7С0. Ангар предназначен для стоянки и обслуживания либо двух больших лайнеров типа "Боинг-747" или DC-10, либо нескольких самолетов меньших размеров. Длина ангара 114 м, ширина 75 м. Ангар может состоять из двух одинаковых пролетов, опирающихся на общие колонны. Обращает на себя внимание несущая конструкция покрытия, которую образуют сплошностенчатые сварные балки пролетом 75 м и высотой стенки 3300 мм. Они расположены параллельно плоскости ворот, что представляет собой редко применяемое решение, поскольку ворота располагаются на более короткой стороне ангара. Такой типа несущей конструкции принят с учетом малой конструктивной высоты балок и простоты подвески к ним мостовых кранов и рабочих площадок. В конструкции покрытия не использованы какие-либо вертикальные связи между бадками, а ее жесткость достигается лишь с помощью прогонов. Стенки балок имеют высоту 3300 и толщину 16 мм, а пояса - ширину 1000 и толщину 40-50 мм.

Стенки балок подкреплены односторонними вертикальными и горизонтальными ребрами жесткости. Колонны, которые после пристройки второго пролета окажутся в среднем ряду, имеют двутавровое сечение, а колонны наружного ряда — коробчатое. Кровля выполнена из стального профилированного листа, утепленного минеральной ватой, которая защищена тремя слоями гидроизоляции. Почти 4% поверхности крыши занимают фонари оригинальной конструкции. Часть из них открывается автоматически, когда начинает действовать система пожаротушения, с целью отвода дыма из горящего ангара.

Основное затруднение при проведении монтажа состояло в установке балок пролетом 75 м на колоннах высотой 25 м. На первгой стадии сжатые пояса балок не были развязаны. Балки доставлялись на площадку в виде трех отправочных элементов. После соединения балку поднимали на колонны двумя стационарными кранами грузоподъемностью 60 т. Во избежание потери устойчивости балки после установки на опорах ее подкрепляли двумя трубчатыми А -образными опорами, установленными в третях пролета. Эти опоры подпирали нижний пояс балки и поддерживали верхний пояс с обеих сторон с помощью специальной рамки. Прогоны и кровля монтировались самоходными кранами.

Ангар в аэропорту Каструп в Копенгагене. Ангар предназначен для обслуживания и ремонта самолетов типа "Боинг-747". Поперечный разрез ангара - главной несущей конструкцией являются пять двухшарнирных металлических рам, расположенных с шагом 22 м. Высота стоек рам изменяется в соответствии с уклоном крыши. Между рамами в первом и третьем отсеках от ворот установлены мостовые краны.

Монтаж конструкции покрытия выполнен традиционным методом путем поочередной установки отдельных рам, соединенных затем главными и вспомогательными прогонами, на которые укладывалась кровля.

Для подъема главных рам использовались две портальные мачты. Ригели рам без обоих крайних сегментов были собраны на земле по оси установки рамы. Крайние сегменты ригеля соединены со стойками рамы и затем с помощью шарниров — со средней частью ригеля. Башмаки колонн были оперты на тележках. При вертикальном подъеме ригеля башмаки колонн перемещались по временному пути и при полном подъеме рамы оседали на фундаментах. После этого можно было заварить монтажный стык ригеля и демонтировать шарниры, соединяющие на время подъема ригель с колоннами.

Описанный пример особенно интересен, так как уже на стадии проектирования были разработаны такие конструктивные решения, которые соответствовали принятому методу монтажа.