Металлоконструкции

Стальные конструкции. Монтаж стальных конструкций

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Ангар в аэропорту Клотен в Цюрихе. Конструкция покрытия опирается на четыре железобетонные колонны сечением 3x5 м в стене А и на колонны сечением 5x5 м в стене В . Толщина стенок колонн составляет 40—80 см; внутреннее пространство в колоннах использовано для транспортных целей. Конструкция покрытия ангара запроектирована в виде перекрестной решетки, в которой фермы высотой около 9 м расположены под углом 45° к стенам ангара.

По контуру покрытия предусмотрены краевые несущие балки. К конструкции покрытия подвешены пути для трех мостовых кранов грузоподъемностью по 10 т.

Конструкцию покрытия собрали на земле, покрыли легкой обшивкой, оборудовали всеми устройствами, подвесили пути мостовых кранов, установили мостовые краны, и только после этого блок массой около 5300 т был поднят на четырех гидравлических домкратах. Эти домкраты имели грузоподъемность по 1400 т каждый, работали при давлении масла около 70 МПа и имели ход поршня 45 см. Домкраты были расположены между нижними поясами краевых несущих балок конструкции покрытия и горизонтальными рамами, включающими железобетонные колонны. Домкраты прикреплялись болтами как к указанным рамам, так и к поясам балок плиты покрытия. Во время подъема покрытия рамы, подпирающие гидравлические домкраты, опирались с помощью штырей диаметром 17 см на два перфорированных стальных стержня, прикрепленных к каждой из четырех.железобетонных колонн

После использования полного хода поршней домкратов конструкцию покрытия подвешивали на этих перфорированных стержнях (также с помощью штырей, расположенных под нижними поясами балок). Затем поршни домкратов опускали, и рамы, подпирающие поршни, переставляли в новое положение. После 14 циклов подъема перфорированные стержни следовало переместить к верху железобетонной колонны. С этой целью подводился отсек стальной колонны, на оголовок которой опирались перфорированные стержни. Подъем плиты покрытия ангара на. высоту 26 м продолжался 20 дней.

Конструкция покрытия пролетом 128 м после подъема с монтажных опор прогнулась от собственного веса, что, в свою очередь, вызвало горизонтальный сдвиг (около 13 см) нижнего края несущих балок покрытия. Последующие горизонтальные сдвиги конструкции покрытия (примерно на + 3,5 см) были вызваны изменениями температуры и давлением ветра, который в период монтажа достигал скорости 40 м/с Поскольку гидравлические домкраты были соединены как с опорными рамами, так и с конструкцией поднимаемого покрытия, при проводке рам по железобетонным колоннам следовало учесть горизонтальные сдвиги плиты покрытия.

Ангар в аэропорту Хитроу (Лондон). Этот ангар вмещает два реактивных лайнера типа "Боинг-747". Конструкция здания состоит из двух частей: более высокой, которая предназначена для хвостовых частей самолетов и имеет полезную высоту около 28 м, и более низкой высотой около 16 м , в которой помимо размещаемых самолетов располагаются четыре этажа технических помещений. Повышенная часть в плане представляет собой прямоугольник размером около 170x26 м, а более низкая часть, также прямоугольная, имеет размеры около 138x55 м.

Большая площадь ангара перекрыта пространственной стержневой системой с диагональным расположением поясов относительно наружных стен. Покрытие повышенной части ангара опиралось на два решетчатых прогона, причем каждый из них лежал на двух колоннах. Один прогон находится в плоскости ворот, а второй — в месте перепада высот ангара. Второй опорой покрытия низкой части является трехпролетная балка, расположенная в плоскости стены, отделяющей ангар от многоэтажных технических секций. Размеры конструкции покрытия лучше всего характеризует решетчатый прогон, расположенный между повышенной и низкой частью ангара. Расстояние между осями его поясов составляет 8,23 м. Нижний пояс выполнен из двух труб диаметром 457 мм, находящихся на расстоянии 3,35 м друг от друга. Раскосы выполнены из труб диаметром 356 мм.

Конструкция покрытия была доставлена в виде сегментов длиной по несколько метров и собрана на земле. Подъем полностью смонтированного покрытия выполнен с помощью двенадцати гидравлических домкратов грузоподъемностью по 600 т каждый. Домкраты размещались по два на концах обоих прогонов, расположенных в плоскостях ворот и в месте перепада высот покрытия, и четыре — по длине прогона у многоэтажной секции, где находится материально-техническая база ангара. Масса конструкции составила 2700 т.

Ангар в аэропорту Окенче в Варшаве. Схематически конструкция ангара - его покрытие площадью 8400 м2 опирается на три главные фермы и на боковые стены. Главные фермы имеют консоли по 50 м и с одной стороны опираются шарнирно на фундаменты, а с другой имеют упругое опирание на продольной ферме, предварительно напряженной затяжкой, которая закреплена в углах боковых и задней стен. Вначале выполнение монтажа конструкции предусматривалось на высоких подмостях кранами "Коулз Валиант" и "Коулз Гаргантюа". Такая технология работ требовала не только усиления слабых грунтов основания, но и более раннего возведения железобетонных стен ангара, что значительно удлиняло сроки его строительства. Поэтому было решено собрать конструкцию покрытия целиком на земле и поднять ее после устройства кровли и Установки отопительных и электрических систем

Масса конструкции составляла около 900 т. Антикоррозионная защита конструкции также была выполнена на земле.

Способ опирания конструкции покрытия в точках а. — с должен был обеспечить ее горизонтальное перемещение в результате производимого поворота (см.  2.10, А ), поэтому на указанных опорах были применены подвижные опорные части, в то время как на опорах d - f использовались неподвижные опорные части с шарнирными валиками. Подъемное устройство. На защемленной в бетонном фундаменте стальной раме закреплено четыре колонны высотой 2,28 м, состоящие из двух ветвей, выполненных из двутавра № 260. Колонны размещались в углах прямоугольника, который в плане имел размеры 1620x1100 мм. На оголовках колонн, между их ветвями, были установлены гидравлические домкраты грузоподъемностью 50 т каждый с ходом поршня 500 мм. Этими домкратами прикладывалось усилие к главным балкам, к которым двумя болтами была прикреплена подвижная горизонтальная рама, подпирающая монтажную опору, служащую для подъема конструкции покрытия. Болты М 40 проходили через отверстия в консолях в оголовках колонн подъемного устройства, и благодаря применению двух гаек (одной над главной балкой, второй над консолью колонны) конструкцию покрытия можно было подвешивать или на главных балках, или на консолях колонн. При этом во втором случае можно было опускать поршни гидравлических домкратов. Во время подъема конструкции покрытия нижние гайки на болтах М 40 (находящиеся над консолями колонн) непрерывно подкручивались во избежание внезапной передачи нагрузки на болты в случае аварии домкрата. Учитывая назначение сооружаемого объекта, нельзя было ограничиться только такой защитой подъемного оборудования. Поэтому была применена вторая система болтов ( М 100) с размещением четырех болтов на каждом подъемном устройстве, которые обеспечивали передачу нагрузки от конструкции покрытия при повреждении гидравлических домкратов или болтов 

После трех циклов подъема на полный ход поршней домкратов следовало удлинить монтажные колонны, на которые была оперта и поднималась конструкция покрытия. Эти решетчатые колонны сечением 1100х х1100 мм состояли из сегментов длиной 1,5 м; их продольные элементы были выполнены из труб диаметром 108 мм и заканчивались фланцами, которые делали возможным болтовое соединение сегментов. Во всех плоскостях сегмента монтажной колонны были предусмотрены раскосы. Для удлинения монтажной колонны требовалось передать реакцию с главных балок конструкции покрытия непосредственно на колонны подъемного устройства. Это позволяло опустить горизонтальную раму, подвешенную на болтах, и установить на ней очередной сегмент монтажной колонны, который вводился в подъемное устройство через его боковую плоскость шириной 1620 мм. На время опускания горизонтальной рамы монтажные колонны опирались на колонны подъемного устройства посредством приставных плеч. Эти плечи должны быть слегка наклонены, поэтому применялись затяжки для восприятия возникшего распора.

Геодезический контроль положения самых высоких элементов конструкции проводился во время подъема покрытия через каждые 100 мм, а в случае необходимости и чаще. Все обнаруженные отклонения положения покрытия сразу же исправлялись.

Во время проведения работ по повороту и подъему покрытия ежедневно после прерывания их на ночь прогоны временно соединялись с колоннами, чтобы обеспечить устойчивость покрытия в продольном направлении.

В задней стене устойчивость конструкции во время продолжительных перерывов в ее движении вверх обеспечивалась путем приварки части главной балки к ветвям стальных колонн стены, охватывающих эту балку. Кроме того, была выполнена проводка главной балки в пределах ветвей колонны задней стены. При этом применялась система роликов, прикрепленных к колонне и к балке, которые позволяли покрытию перемещаться как в направлении ворот, так и обратно, а также обеспечивали вертикальное движение главной балки

После подъема конструкции покрытия монтировались колонны задней стены, выше ее железобетонной части, а также колонны главных балок. Последней операцией при монтаже конструкции покрытия были сварка и предварительное напряжение продольной фермы. Предварительное напряжение выполнялось гидравлическими домкратами, установленными на поясах главных ферм

Проект этого ангара был выполнен научно-исследовательским и проектным бюро "Мостосталь" в Варшаве, монтаж стальной конструкции — варшавским филиалом объединения "Мостосталь".