Интенсификация твердения бетона
В условиях высокой температуры воздуха и низкой влажности путем сокращения сроков выдерживания бетона можно снизить уровень его обезвоживания. С этой целью используют методы интенсификации твердения бетона. Методы ускоренного твердения позволяют бетону достигнуть проектной или критической прочности. Величина критической прочности зависит от состава и класса бетона, вида и активности цемента, вида химических добавок, вводимых в бетон, режима выдерживания, водоцементного отношения и др.
Вместе с тем величина критической прочности не должна быть ниже 50 % проектной прочности.
Применяются следующие методы ускоренного твердения в условиях сухого жаркого климата:
– метод предварительного форсированного электроразогрева бетонной смеси;
– применение ускорителей твердения в композициях с пластифицирующими добавками;
– метод тепловой обработки;
– применение высокоактивных цементов.
Из перечисленных методов наиболее эффективным в некоторых случаях оказывается метод тепловой обработки, т. к. обеспечивает получение бетоном в относительно сжатые сроки необходимой прочности. Известно, что если бетон набрал 70¸80 % проектной прочности, то в дальнейшем, в условиях сухого климата, отпадает необходимость в специальном уходе.
В районах с сухим жарким климатом один из путей снижения энергетических затрат является использование энергии солнечной радиации. Так, например, свежеуложенный бетон покрывают светонепроницаемой полиэтиленовой пленкой; она пропускает лучистую энергию, но предотвращает потерю воды. На заводах железобетонных конструкций при полигонном изготовлении сборных конструкций используют гелиоформы со светопрозрачными и теплоизолирующими покрытиями. Такие установки обеспечивают получение в течение суток почти половины проектной прочности. Этой величины достаточно для распалубливания бетонной конструкции.
Интересным и простым решением в использовании солнечной энергии является прогрев бетона в результате выдерживания в «парниковом режиме» под светопрозрачными пленочными покрытия. Этот дешевый и доступный метод может быть широко применен для конструкций любой конфигурации, но наиболее эффективен он для распластанных конструкций.
Методы ускоренного твердения бетона могут быть наиболее эффективными при возведении многоэтажных зданий, высотных сооружений, в условиях сухого жаркого климата.
Лекция № 15
Технология монтажа конструкций
Промышленных зданий
План лекции
1. Особенности монтажа
2. Методы монтажа
3. Монтаж одноэтажных промышленных зданий
Особенности монтажа
Монтаж конструкций промышленных зданий имеет в отличие от монтажа конструкций гражданских зданий свои особенности. К ним следует отнести:
а) радиус действия строительных монтажных кранов намного меньше размеров здания в плане;
б) значительный вес и размеры несущих конструкций;
в) большая продолжительность их возведения;
поэтому, с целью сокращения сроков строительства, монтажные работы совмещают с установкой технологического оборудования.
2. Методы монтажа
Существуют следующие методы монтажа конструкций промышленных зданий:
1) в зависимости от степени укрупнения, используют монтаж отдельными элементами, конструктивными элементами, блоками конструкций в целом виде;
2) в зависимости от последовательности установки строительных конструкций каждого пролета (одноэтажного здания) или этажа, яруса (многоэтажного здания) различают дифференцированный (раздельный), комбинированный (смешанный) и комплексный методы монтажа;
3) в зависимости от способа установки конструкций на опоры, применяют методы монтажа: подъемом, поворотом, надвижкой, накаткой;
4) в зависимости от способа наводки монтируемой конструкции – свободный, ограниченно-свободный и принудительный методы;
5) в зависимости от точности установки конструкций на опоры, различают выверочный и безвыверочный методы монтажа;
6) в зависимости от направления монтажа – поперечный и продольный методы монтажа; поперечный метод применяют, когда здание вводится в действие отдельными секциями по всей ширине; продольный метод – при вводе здания отдельными пролетами;
7) в зависимости от степени совмещения монтажа строительных конструкций и технологического оборудования, различают открытый, закрытый и совмещенный методы монтажа.
Сущность открытого метода монтажа состоит в том, что при выполнении работ нулевого цикла параллельно с общестроительными работами производятся работы по возведению фундаментов под технологическое оборудование.
Особенность закрытого метода состоит в том, что к земляным работам, для устройства фундаментов под технологическое оборудование, приступают после монтажа каркаса здания и кранового оборудования. Этот метод применяют при насыщенности здания технологическим оборудованием.
Сущность комбинированного метода заключается в том, что в пролетах, где слабо развито подземное хозяйство используют открытый метод, а в пролетах, где фундаменты под технологическое оборудование занимают значительную площадь, применяют закрытый метод монтажа.
3. Монтаж одноэтажных промышленных зданий
Классификация зданий
А). В зависимости от этажности промышленные здания бывают одноэтажные и многоэтажные
Б). В зависимости от применяемого материала каркаса, проектируются здания с железобетонным, металлическим и комбинированным каркасом.
В). В зависимости от наличия и вида кранового оборудования:
– бескрановые;
– оборудованные мостовыми кранами.
Бескрановые здания в свою очередь различают без подвесного и с подвесным подъемно-транспортным оборудованием грузоподъемностью до 5 т.
Г). В зависимости от вида строительных конструкций, технологического оборудования, используемых кранов и механизмов, методов монтажа проектируют здания:
– легкого,
– среднего,
– тяжелого типа.
Одноэтажные здания легкого типа
Это здания, имеющие пролеты – 12÷18 м и высоту до низа несущих конструкций покрытия – до 12,6 м.
Эти здания оборудуются подвесными кранами грузоподъемностью до 5 т. Масса основных конструкций не превышает 7÷8 т. Так, например, масса колонн – не более 5 т, балок и ферм покрытия – 4÷7 т, плит покрытия – не более 4 т.
Одноэтажные здания легкого типа используются при проектировании корпусов легкого машиностроения, текстильной промышленности.
Одноэтажные здания среднего типа
К ним относятся здания пролетом 18÷30 м и высотой до 18 м. Высота до низа несущих конструкций в пролетах может меняться в зависимости от грузоподъемности мостовых кранов. Мостовые краны имеют грузоподъемность до 50 т.
Основные несущие конструкции в зданиях этого типа более разнообразны по массе:
– колонны и подкрановые балки – до 12 т;
– фермы – до 30 т;
– плиты покрытия – до 7 т.
Одноэтажные промышленные здания среднего типа используют при строительстве объектов машиностроительной промышленности, литейных цехов и т. д.
Одноэтажные здания тяжелого типа
Они отличаются от зданий легкого и среднего типов своими размерами и крановыми нагрузками.
Эти здания имеют пролеты 24÷36 м, высоту до 30 м. Мостовые краны применяют грузоподъемностью до 220 т.
К зданиям тяжелого типа относятся цеха мартеновские, кузнечно-прессовочные, прокатные станы, здания тяжелого машиностроения и др.
Здания тяжелого типа отличаются значительной массой и разнохарактерностью строительных конструкций, неравномерностью распределения объемов работ.
Так, например, в мартеновских цехах масса колонн достигает 47 т, подкрановых балок – 100 т.
Строительные краны и механизмы
Для монтажа одноэтажных промышленных зданий применяются следующие строительные краны:
– козловые краны, грузоподъемностью до 50 т;
– гусеничные краны, грузоподъемностью до 100 т;
– пневмоколесные краны, грузоподъемностью до 60 т;
– автомобильные краны, грузоподъемностью до 16 т;
– башенные краны, грузоподъемностью до 75 т.
Технологические схемы монтажа конструкций
зданий легкого типа
Здания легкого типа как однородные объекты разбивают на монтажные захватки; они должны быть равными по объему или трудозатратам.
На рис. 15.1 показаны схемы последовательности монтажа несущих конструкций здания.
Сущность 1-ой схемы состоит в том, что последовательно монтируют все конструкции каркаса первого пролета сначала в первом температурном блоке, затем во втором. Потом монтируются все колонны в третьем пролете. После этого кран перемещается во второй пролет, монтирует все конструкции покрытия второго пролета, затем кран перемещается в 3-й пролет и монтирует все конструкции покрытия 3-го пролета. В последнюю очередь устанавливаются конструкции покрытия последнего пролета.
а
б
в
Рис. 15.1. Разбивка на участки и схема потока монтажа одноэтажного
промышленного здания легкого типа: а – независимая схема монтажа
пролётов; б – последовательный монтаж пролётов; в – поперечный разрез
При монтаже каркаса по 2-ой схеме монтируются конструкции каркаса последовательно в пролетах первого температурного блока, а затем – второго.
При монтаже конструкций каркаса монтажный кран передвигается по середине каждого пролета.
Технологические схемы монтажа конструкций
зданий среднего типа
Здания также разбиваются на захватки. За захватку, как правило, принимается один пролет в пределах температурного блока. Конструктивные элементы (конструкции) здания разделяют на монтажные комплекты. Обычно к первому комплекту относятся колонны, а ко второму – все остальные конструкции каркаса (подкрановые балки, стропильные конструкции и плиты покрытия).
Применяют различные схемы последовательности монтажа. На рис. 15.2 рассмотрены две схемы последовательности установки конструктивных элементов здания.
а
б
в
Рис. 15.2. Схема потока монтажа одноэтажного промышленного здания
среднего типа: а – монтаж одним краном; б – монтаж двумя кранами;
в – поперечный разрез
Последовательность монтажа конструкций по 1-ой схеме:
– установка первым краном (колонн); в пролете А-Б в осях 1÷25;
– установка первым краном колонн; в пролете В-Г в осях 1÷25;
– установка конструкций 2-го комплекта в пролете А-Б в осях 1÷25 вторым краном;
– установка конструкций 2-го комплекта в пролете Б-В в осях 1÷25 вторым краном;
– установка конструкций 2-го комплекта в пролете В-Г в осях 1÷25 вторым краном;
Последовательность монтажа конструкций по 2-ой схеме:
– установка конструкций 1-го комплекта (колонн) в первом пролете А-Б в осях 1÷13;
– установка конструкций 1-го комплекта первым краном в пролете В-Г в осях 1÷13;
– установка конструкций 2-го комплекта вторым краном в пролете А-Б в осях 1÷13;
– установка конструкций 2-го комплекта вторым краном в пролете Б-В в осях 1÷13;
– установка конструкций 2-го комплекта вторым краном в пролете В-Г в осях 1÷13;
В аналогичной последовательности монтируются конструкции каркаса во втором температурном блоке.
При установке колонн монтажный кран перемещается вдоль каждого ряда колонн.
Для зданий легкого типа минимальный размер монтажной захватки определяется из условия обеспечения технологического перерыва, набора бетона в стыках не менее 70 % проектной прочности до монтажа конструкций 2-го комплекта (конструкций покрытия).
Расчет монтажной захватки при монтаже одноэтажных промышленных зданий легкого типа сводится к определению минимального размера монтажной захватки по формуле:
, (15.1)
где Рmin – минимальное количество конструктивных элементов 1-го комплекта;
с – продолжительность смены в часах;
А – число рабочих смен в сутки;
tV – время, необходимое по созданию фронта работ для выверки конструктивных элементов (колонн) 1-го комплекта, в сутках;
tТ – технологический перерыв для приобретения бетоном в стыках колонн 70 % проектной прочности, в сутках;
SO – средняя продолжительность установки одного конструктивного элемента 1-го комплекта (колонн), час;
j – темп монтажа.
, (15.2)
где tК – средняя продолжительность монтажа конструкций 1-го комплекта одной ячейки, час;
tП – средняя продолжительность монтажа конструкций 2-го комплекта одной ячейки, час.
При монтаже конструкций каркаса зданий среднего типа определяется интервал времени между началом установки конструкций 1-го комплекта первым краном и началом установки конструкций 2-го комплекта вторым краном (t) в сутках формулой:
, (15.3)
где А – число рабочих смен в сутки;
tmax– максимальное значение разности (t1–t2), в см;
t1 – продолжительность установки конструктивных элементов одного пролета первым краном;
t2 – то же, вторым краном, см;
ta – продолжительность установки первого ряда колонн в первом пролете при движении крана по краям пролета, см.
Величины t1 и t2 определяют для первого пролета, затем нарастающим итогом для двух и т. д. пролетов.
Лекция № 16
Монтаж одноэтажных
Промышленных зданий
План лекции
1. Выбор стрелового монтажного крана по техническим параметрам для одноэтажных промышленных зданий
2. Строповочные приспособления
Выбор монтажного крана
Выбор монтажного крана зависит от размеров здания в плане, высоты здания, массы монтируемых конструкций, условий производства работ.
Основными техническими параметрами стрелового крана являются расчетные:
– грузоподъемность крана, QК,
– высота подъема крюка крана, НКР,
– вылет стрелы крана, LК,
– длина стрелы, LС,
причем технические характеристики монтажного крана должны обеспечивать подъем и установку конструкций на заданную высоту при расчетном вылете стрелы крана (рис. 16.1, 16.2).
Необходимая грузоподъемность крана определяется по формуле:
, т, (16.1)
где qэ – масса наиболее тяжелой для данного монтажного комплекта конструкции, т;
qт – масса такелажного устройства для этой конструкции, т;
qо – масса монтажной оснастки, т.