Металлоконструкции

Стальные конструкции. Монтаж стальных конструкций

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

В Польше блочный метод широко применялся при монтаже покрытия и стен прокатного цеха в Заверце, строительстве объектов металлургического комбината "Катовице" и монтаже пространственных структурных покрытий. Этот метод распространен во всех развитых странах. Он успешно был использован в СССР при строительстве Волжского автозавода в г. Тольятти, где производственная площадь главного корпуса составляет 518 000 м2, а площадь прессового цеха - 204 000 м2

Блочный метод часто является основным методом монтажа стальных конструкций, так как он обеспечивает значительное увеличение производительности труда, а также возможность расширения фронта работ. Поточный метод, как и метод надвижки, представляет собой развитие блочного метода.

Интересным примером блочного монтажа конструкции служит монтаж колонн кислородно-конверторного цеха на металлургическом комбинате "Катовице"

Монтаж предусматривал укрупнительную сборку двух колонн с ригелем в горизонтальном положении и подъем конструкции одним краном "Скай Хоре" путем поворота на шарнирах, выполненных в местах опирания колонн в фундаментных башмаках.

Конструкция ригеля представляет собой фермы с консолями длиной 3 м. К концам консолей подвешиваются нижние фермы пролетом 12 м. Фермы пролетом 36 м предварительно напряжены по нижнему поясу с помощью троса. Кровля выполнена из профилированных листов. Сегментная несущая конструкция покрытия была предусмотрена уже на начальной стадии проектирования объекта при заранее принятом принципе блочного монтажа покрытия.

Технологию монтажа, а также организацию работ разработало Силез-ское бюро по проектированию стальных конструкций и промышленного строительства в Забже. Блочный монтаж покрытия был начат после завершения нулевого цикла. Колонны, балки и связи монтировали обычным методом. Подвоз тяжелых элементов конструкции со склада на стройплощадку производился по железной дороге (на платформах) и затем на автомобилях.

Укрупнительную сборку блоков покрытия производили внутри цеха на специальных монтажных опорах, установленных и закрепленных в фундаментах колонн в неперекрытои части цеха. Отсюда блоки перевозили к месту установки. В связи с принятым монтажным циклом колонны устанавливались в фундаментах только после перемещения площадок укрупнительной   сборки сегментов на следующее место.

Работы по укрупнительной сборке блока покрытия на монтажной площадке выполняли в следующем порядке:

установка монтажных опор на фундаментах четырех колонн в монтируемом пролете;

регулировка установки опор;

установка двух стропильных ферм на монтажных опорах;

монтаж верхних ферм;

монтаж связей покрытия;

монтаж кровельных плит;

предварительное напряжение стропильных ферм.

Масса блока покрытия размером 36x24 м составляла около 60 т, а блока размером 24x24 м в пролете С — D — около30т .Эти элементы являются одними из крупнейших в Польше серийных индустриальных блоков покрытия промышленных зданий. Собранный таким способом блок покрытия поднимался двумя кранами выше верха колонн и переносился на расстояние около 150 м. После опускания и установки двух очередных блоков к ним подвешивались нижние фермы. Блок размером 24x24 м (в пролете C-D) вследствие значительно меньшей массы поднимался и перевозился с помощью одного крана.

Примерное размещение монтажных площадок во время сборки блоков, устанавливаемых по осям 12—13 и 14—15

Монтаж собранных кровельных сегментов производился в следующем порядке:

после сборки блоков покрытия на площадках 2 и 3 монтировали на колоннах по осям   12—13;

собранные во вторую очередь блоки монтировали на колоннах по осям 14-15;

на площадках 2 и 3 вновь собирали блоки, которые устанавливали по осям 16—17;

монтажные опоры переносили на следующие площадки в соответствии с направлением монтажа, после чего повторяли указанные выше операции.

Монтажные работы при строительстве цеха были разделены на два этапа. На первом этапе в связи с необходимостью быстрой подготовки фронта работ для монтажа оборудования был выполнен монтаж покрытия в пролетах В -С, С -D и D-E. На втором этапе после устройства пути для крана "Тур 600" вдохи стены В было смонтировано покрытие пролета

Схематический план монтажа стенового ограждения одного из цехов. Укрупнение стенового блока производилось с помощью автомобильного крана. Для облегчения монтажа крайние стойки и один ригель каркаса стенового блока монтировались заранее обычным методом

Монтажные работы производились в следующем порядке:

монтаж крайних стоек и ригеля стенового ограждения обычным методом с помощью крана;

сборка остальных стоек и ригелей на монтажном стенде, монтаж окон, обшивка несущего каркаса профилированным стальным листом;

подъем укрупненного блока с земли и транспортировка краном до места установки (от 6 до 50 м);

опускание блока на место установки;

выполнение стыков с помощью специальных подмостей;

укрепление на стене теплоизоляции и профилированного стального листа со специальных подмостей.

Монтаж стеновых ограждений в месте изменения высоты смежных пролетов выполняется несколько иначе. В таких случаях в связи с необходимостью подъезда крана к месту монтажа стен нужно предусмотреть соответствующее   опережение   работ,   связанных   с   монтажом   блоков покрытия . Как видно из этого рисунка, монтажу ограждения на осях К — К' должен предшествовать монтаж покрытия в пролетах K-L и L-M.

Для выполнения стыков в каркасе фахверковой стены, а также для закрепления теплоизоляции и второго профилированного листа были использованы подмости типа "Варшава". Они перемещались по пути, уложенному по верхнему поясу подстропильных ферм.

Порядок проведения монтажных работ был следующий:

сборка блока стенового ограждения на стенде (монтаж промежуточных и одной крайней стойки, ригелей и профилированного листа);

подъем блока и перемещение к месту установки;

соединение стоек с верхним поясом фермы, а также ригелей со стойкой ранее установленного блока стенового ограждения с помощью подмостей типа "Варшава";

крепление блока к колоннам более высокого пролета;

монтаж теплоизоляции и наружного профилированного листа.

Промышленное здание системы "Мостосталь" сшедовым покрытием. Технология блочного монтажа промышленных зданий системы "Мостосталь" детально разработана для разных пролетов и изложена в "Инструкциях по технологии и организации монтажа". В настоящей работе блочный монтаж промышленных сооружений по системе "Мостосталь" представлен на примере монтажа трехпролетного здания с пролетами по 12 м и высотой 8,4 м. Масса блока, включая профилированный стальной лист, утеплитель из минеральной ваты и гидроизоляцию (рубероид),  составляет   15 т. Блок покрытия монтируется на четырех колоннах, которые устанавливаются последовательно по мере продвижения монтажных работ. Сборку блоков следует начинать от последних отсеков пролета В-С, продвигаясь в направлении оси 1. Сборка производится на четырех клетках из железнодорожных шпал внутри здания.

Способ размещения собранных блоков покрытия на плане здания. Первый монтируемый блок должен быть собран на расстоянии примерно 5 м от оси 2 и 1 м от ряда В. Расстояния между блоками составляют около 1 м. Монтаж начинается с установки колонн по осям /и 2 . Для этой цели можно использовать кран, который служит для сборки блоков покрытия.

После установки колонн монтируются блоки покрытия, причем монтаж начинается от ряда В и ведется в направлении ряда £ ( 1.43). Для установки блоков покрытия требуется кран со стрелой длиной 32 м, грузоподъемностью до 16 т при вылете стрелы 12 м. При применении менее мощных кранов можно уменьшить массу блока путем частичного или полного отказа от укладки кровли. Кровля имеет, довольно значительную массу (около 9 т); поскольку общая масса полностью готового блока равна 15 т, то таким образом достигается уменьшение массы почти на 60%.

После установки блоков в отсек /—2 между рядами В~Е можно приступить к монтажу колонн по оси J с помощью крана, применяемого Для монтажа блоков покрытия. Затем устанавливают блоки покрытия в отсеках 2 ~ 3 в направлении ряда В. Таким же образом проводят монтаж в следующих отсеках.

Блочный монтаж покрытий применяют также и для других типов зданий системы "Мостосталь". На выбор одного из этих способов существенное влияние оказывают такие факторы, как время монтажа, а также имеющееся оборудование. Сборка конструкций с подмостей на высоте из одиночных стержней или пространственных треугольных элементов обоснована лишь в исключительных случаях. Например, она может быть вызвана необходимосгью одновременного производства земляных работ, когда ощущается недостаток места для сборки блоков вне пределов здания.

В настоящей работе в качестве примера описан монтаж структурного покрытия с диагональной сеткой промышленного здания с размером блоков 24x24 м при сборке блоков на земле; монтаж ведется двумя кранами. Блок представляет собой пространственную решетку высотой 1,5 м, опирающуюся на четыре угловые колонны и контурные балки. Он состоит из пирамид, изготовляемых серийно на заводе и собранных на площадке в положении основаниями вверх. Последовательность работ при монтаже здания: укрупнительная сборка конструкции покрытия в кондукторе-шаблоне; монтаж колонн; подъем блока покрытия; опускание и крепление блока к оголовкам колонн.

До установки кондуктора, в котором происходит укрупнительная сборка покрытия, рекомендуется выполнить бетонный пол здания, что значительно облегчеет монтаж блоков. Стойки кондуктора следует установить так, чтобы их расположение соответствовало нижней сетке блока. Расположение стоек кондуктора между несущими колоннами здания должно предусматривать монтажный поворот блока на небольшой угол относительно окончательного положения. Последовательность укрупнительнои сборки пирамид подробно описана в работах 1135-136 3.

После сборки блока и закрепления вдоль контурных балок двух траверс можно приступить к его подъему. Подъем следует производить медленно, следя за тем, чтобы положение блока в каждой фазе подъема было строго горизонтальным. Для контроля хода подъема может служить устройство. После подъема блока примерно на 100 мм выше оголовков колонн его надо повернуть до окончательного положения и опустить на колонны.

Способ подъема покрытия с помощью наращивающих элементов и гидравлических домкратов типа "Бюггинг".

При монтаже покрытий из большого числа блоков, сборка которых производится в одном кондукторе, существенным фактором, значительно ускоряющим монтаж, является последовательность сборки и монтажа отдельных блоков покрытия. Пример решения для двухпролетного промышленного здания с 20 блоками покрытия

Этапы монтажа конструкции. На первом этапе на уровне бетонного пола была собрана вся конструкция покрытия в один блок массой около 153 т. Одновременно со сборкой покрытия смонтировали колонны и связи. Для подъема покрытия использованы колонны, а также самоподнимающие устройства грузоподъемностью по 4 т с гидравлическим приводом. Для закрепления поднимающих элементов опорные шаровые узлы покрытия были заменены стальными фланцами, а края нижней сетки — прокатными швеллерами. На колоннах установили монтажные балки, к которым крепились самоподнимающие устройства. Нагрузка от собственного веса поднимаемой конструкции передавалась через монтажные балки на несущие колонны.

На втором этапе монтажа конструкция кровли была наклонена на угол 7,5° к горизонтальной плоскости. После перестановки монтажных балок на третьем этапе конструкцию подняли на высоту 3,7 м, а затем установили стальные фермы трибун. Эти фермы должны были обеспечить жесткость несущей конструкции на последнем этапе подъема. После вторичной перестановки монтажных балок (четвертый этап) конструкция покрытия была поднята еще на 3,7 м и оперта на несущие колонны. При перестановке монтажных балок на более высокий уровень поднимаемая конструкция опиралась на клинья и шплинты. С этой целью в колоннах были выполнены отверстия. Демонтаж балок и подъемных устройств. Горизонтальные усилия, возникавшие во время подъема конструкции, передавались через раму со стороны оси А, а также через связи в углах здания.